◎한림대 유전공학과 임성렬교수 개가/유전자이용으로 식물형질 변경/미생물농약 실용화연구 큰 진전/사람·가축엔 무해… 화학농약사용 감소 희망

특정해충에 대해 살충성을 지닌 감자식물체가 미생물 살충제와 함께 세계에서 처음으로 국내대학연구진에 의해 개발됐다.

한림대 유전공학과 임성렬교수(39)는 26일 딱정벌레목 유충에 대해 선택적인 살충성을 나타내는 생물균주의 유전자를 이용,식물형질을 전환시키는 방법으로 살충성 감자와 미생물 살충제를 개발하는데 성공했다고 밝혔다.

임교수는 이 살충성 감자와 미생물농약의 살충효과를 실험실적 방법과 함께 식물재배로 실증,최근 미국 애리조나에서 열린 제3회 국제식물분자생물학회에서 발표한 바 있는데 산업화 여부를 알아보기위해 국립보건원에 곧 독성실험을 의뢰할 계획이다. 미생물농약은 최근화학 농약으로 인한 환경오염이 사회적인 문제로 대두됨에 따라 세계 각국에서 새로운 농작물 생산증대책으로 활발히 연구하고 있는 분야이다.특히 독일등 유럽선진국들은 모기를 포함한 파리목 유충에선택적 살충성을 가지면서 사람과 가축에 무해한 BTK균주를 이용,생물농약을 개발해놓고 화학농약 사용을 단계적으로 규제할 움직임마저 보이고 있는 실정이다.

임교수가 개발한 살충감자및 미생물은 최근에 발견된 BTT라는 균주를 이용,균주자체가 전혀 새로울뿐만 아니라 적용대상도 국내 농작물해충중 가장 중요한 부분을 차지하는 딱정벌레목(종류로는 약 80종)을 겨냥하고 있어 실용성이 클것으로 예상된다.더욱이 이 독소유전자를 식물체내에서 발현시켜 살충효과를 확인한 것은 전례없는 성과로 「행운」에 가깝다는 지적도 받고 있다.

임교수는 이번 연구를 위해 BTT균주에서 독소유전자를 분리(클로닝),유전공학적인 방법으로 이를 변형시킨 다음 재조합유전자를 감자 식물체에 삽입해 형질전환식물을 만들었다.형질전환된 식물은 세포배양방법으로 분화시켜 뿌리를 유기할수있는 배지로 옮겨져 완전한 식물체들로 만들어졌으며 서울대 원예학과 김병동교수팀과 함께 확인실험에 들어갔다.

실험결과 새로운 식물체는 DNA에 독소유전자를 갖고 있었을뿐만아니라 이 유전자가 독성을 지니고 있는것도 확인되었다.즉 이 식물체의 잎을 딱정벌레 유충에 먹여본후 24시간후 관찰한 결과 형질전환된 식물체의 잎사귀는 거의 먹지못하고 실험에 사용됐던 모든 유충들이 죽어있었으나 원래의 감자잎사귀는 거의 모두 갉아 먹히고 유충도 모두 생존해 있는것이 확인된 것이다.

임교수팀은 이어 이 독소유전자를 이용,생물성 살충제를 개발하기 위해 비식물체 병원성 박테리아에 이를 이식시키고 독성발휘여부를 확인하는 실험을 했다.우선 형질전환된 박테리아의 즙을 감자잎 표면에 바르고 어느정도 말린다음 딱정벌레 10마리에 이를 먹여본 결과에서는 사흘후 80%가 죽은것이 확인됐다.다음 살아있는 세포를 그대로 잎에 뿌려준 결과에서는 사흘후 50%의 살충효과가 확인됐다.박테리아에서 발현된 BTT독성이 생물학적인 독소활성을 지니고 있는것으로 확인된 것이다.

임교수는 『앞으로 미생물농약의 실용화 연구와 열매부분을 제외한 선택적 부위의 살충성식물 개발연구를 계속하겠다』고 밝히고 『현재 세계적 연구추세로 가면 기존 농법은 설자리를 잃게 될 것이 분명하므로 국내에서 더많은 관심이 필요하다』고 강조했다.<춘천=신연숙기자>