전항충 유전자 작물의 새로운 전략 발전

생물기술이 급속히 발전함에 따라 Bt를 둘러싼 연구도 더 이상 균주의 분리, 감정, 생산과 발효 등에 국한되지 않고 1981년에 과학자들은 처음으로 살충결정단백질을 코딩한 cry유전자를 분리해냈으며 2015년말까지 이미 보도된 Bt유전자는 이미 813종에 달했다.

20세기 80년대 중반부터 명확한 Bt단백질의 살충메커니즘과 광범한 응용에 근거하여 과학자들은 식물유전자공정수단을 응용하여 항충유전자변형육종을 진행하고 Bt유전자를 직접 식물세포에 전입할것을 제기하였는데 이는 마치 식물을 위해 백신을 맞음으로써 식물이 스스로 충해에 저항하는 능력을 얻을수 있도록 하는것과 같다.

회전 Bt 작물 중에서 효과가 가장 좋고 응용이 가장 넓은 것은 항충면이다.면화 생산은 해충의 심각한 위해를 받는다. 면방울벌레는 면화의 천적 중의 하나이다. 면화가 일단 침해되면 식목이 누렇게 변하고 시들해지며 심지어 꽃을 피우거나 솜을 토할 수 없어 면화 밭의 생산량이 감소하고 면화 농가의 수확이 줄어든다.

초기에 사람들은 목화방울벌레를 예방퇴치할 때 주로 화학농약을 분사하는것을 위주로 하였지만 장기적으로 사용하면 해충에 내성이 생길수 있을뿐만아니라 농약은 인체에 해롭고 쉽게 중독될수 있으며 환경에도 엄중한 오염을 초래할수 있다.

1987년, 미국 Agracetus사는 처음으로 외원Bt살충단백질유전자를 면화로 전입했다고 보도했다.

1990년에 미국 몬산토회사는 BtCryla유전자를 코자312면으로 전입한후 진일보한 연구와 개진을 거쳐 여러개의 Bt유전자를 전환하는 항충면품종을 성공적으로 배양하고 마지막에 대면적의 재배를 하였다.

1997년에 미국은 100여만헥타르의 항충면을 재배하여 평균 7% 의 증산을 하였다.우리 나라는 미국에 이어 세계에서 두번째로 항충면을 배양한 나라로서 항충면의 응용이 전국에 널리 분포되여있으며 이미 수입품종을 전면적으로 대체하였다.

다년간의 농경지 실험에 의하면 유전자 변형 면화는 면화 살충제 등 화학 농약의 사용량을 40-60% 감소시키고 화학 농약의 대량 감소로 환경에 대한 오염을 감소시키며 사람과 가축의 중독 사건의 발생을 감소시키는 동시에 농약이 면화와의 재배 작물에 대한 오염을 감소시켜 이런 작물의 안전성을 높인다. 이것은 면화 입체 재배에 더욱 유리하다.식면 원가를 낮추고 효익을 증가시켜 선순환을 형성한다.

지금까지 면화, 옥수수, 벼 등 흔히 볼 수 있는 밭작물 외에 Bt 유전자도 감자, 토마토, 버드나무 등 농작물과 숲으로 성공적으로 넘어갔다.

항충력을 가진 유전자는 Bt의 cry 계열 유전자에 국한되지 않으며, 과학자들은 다른 항충 유전자도 발견한다.또 과학자들은 유전자 변형 항충작물의 새로운 전략을 연구하는 데 주력하고 있다.독일 과학자들은 RNA 교란 전략을 개발하는데, 이 전략이 생산한 항충 유전자 변형 감자는 외원 단백질로 전입되지 않고 엽록체나 기타 질체 내에서만 일종의 이중 사슬 RNA로 전입하면 특이적으로 서로 다른 해충의 서로 다른 유전자를 교란하여 해충의 생장 발육에 영향을 줄 수 있다.

현재 면화, 옥수수, 벼, 콩, 감자, 토마토, 담배, 포도, 유채, 사탕무, 해바라기 등 다양한 작물에서 시험이 진행되고 있다.