야생 토마토에 대한 새로운 연구는 내염성 작물을 개발하는 데 도움이 될 수 있는 유전적 특성을 밝혀 기후 변화에 직면하여 보다 탄력적이고 지속 가능한 농업에 대한 희망을 제공합니다.
기후 변화가 심화되고 전 세계 농업 지역의 토양 염분이 증가함에 따라 이러한 어려운 조건에서도 자랄 수 있는 작물을 찾는 연구가 더욱 강화되고 있습니다. 재배된 토마토는 종종 염분이 많은 토양에서 흔들리는 반면, 야생 토마토는 다양하고 가혹한 환경에서 생존할 수 있도록 자연스럽게 적응했습니다. Boyce Thompson Institute(BTI) 연구원들의 최근 획기적인 연구는 이러한 야생 유전자를 활용하여 더 많은 내염성 작물 품종을 개발하는 열쇠를 쥐고 있을 수 있습니다.
BTI의 조교수인 Magda Julkowska가 이끄는 연구팀은 다음 사항에 중점을 두었습니다. Solanum pimpinellifolium, 재배 토마토와 밀접한 관련이 있는 야생 토마토 종입니다. 눈에 띄지 않는 외관에도 불구하고 이 작은 체리 크기의 과일은 풍부한 유전적 다양성과 환경적 스트레스에 대한 회복력을 갖고 있습니다.
내염성의 메커니즘을 밝혀내기 위해 과학자들은 야생 토마토에 다양한 수준의 염분 스트레스를 가했습니다. 처리량이 많은 표현형 기술을 사용하여 그들은 온실과 포장 조건 모두에서 식물의 반응을 조사하여 염분에 대처하는 방법에 있어 중요한 변화를 발견했습니다.
"이 연구의 가장 흥미로운 발견 중 하나는 식물의 전반적인 활력, 즉 빠르고 튼튼하게 자라는 능력이 내염성에 중요한 역할을 한다는 것입니다."라고 Julkowska는 말했습니다.뉴스 릴리스. “이는 더 건강하고 더 활발한 식물을 사육하면 염분 스트레스를 견디는 능력이 간접적으로 향상될 수 있음을 시사합니다.”
조사 결과, 증산율, 새싹 질량, 이온 축적과 같은 특성이 염분 스트레스 하에서 식물 성능과 강한 상관관계가 있는 것으로 나타났습니다. 놀랍게도 온실에서는 증산율이 중요했지만, 싹의 질량은 현장 조건에서 수확량에 더 큰 영향을 미쳤습니다.
Julkowska는 “식물이 잎에 축적한 소금의 양이 이전에 생각했던 것만큼 전반적인 성능에 중요하지 않다는 사실에 놀랐습니다.”라고 덧붙였습니다. "이것은 식물이 염분 스트레스에 어떻게 대처하는지에 대한 기존 아이디어에 도전하고 연구를 위한 새로운 길을 열어줍니다."
이 연구에서 가장 흥미로운 사실 중 하나는 이전에 염 스트레스 내성과 관련이 없었던 후보 유전자의 발견이었습니다.
Julkowska는 "이러한 특정 유전자형은 작물 성능을 더욱 향상시키고 보다 지속 가능한 농업을 개발하기 위한 대립유전자 기증자로 사용될 수 있습니다"라고 덧붙였습니다.
이 선구적인 연구는 야생 토마토의 염 스트레스 내성의 유전적 기초에 대한 귀중한 통찰력을 제공하여 향후 연구 및 육종 노력을 위한 토대를 마련합니다. 이번 연구 결과는 염분 토양에서 자랄 수 있는 토마토 품종 및 잠재적으로 다른 작물의 개발에 대한 정보를 제공하여 농업 가능성을 확대하고 변화하는 기후 속에서 보다 안정적인 수확량을 보장할 수 있습니다.
내염성 토마토가 슈퍼마켓 진열대에 출시되기까지는 다소 시간이 걸릴 수 있지만, 이 연구는 보다 탄력적이고 지속 가능한 식품 시스템을 만들기 위한 중요한 단계를 나타냅니다. 이는 가장 시급한 농업 문제를 해결하는 데 있어 야생 식물 친척의 잠재력을 강조합니다.
연구, 출판 The Plant Journal에 실린 이 연구는 NCRIS(National Collaborative Research Infrastructure Strategy)에 따라 King Abdullah 과학기술대학교와 호주 정부의 지원을 받았습니다.