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[IT뉴스]“벼 유전자만 바꿨을 뿐인데”…온실가스 주범 ‘메탄’ 최대 24%↓

온카뱅크관리자

2026-02-25 10:17:33

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 생명연, 저메탄 벼 품종 ‘감탄’의 메탄생성 억제 기전 규명 벼 알 크기 유전자, 토양 속 메탄생성균 활동 감소 유도 메탄 배출 줄이고, 저질소 환경서 안정적 생산량 유지 
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 <img alt="저메탄 벼 품종 ‘감탄’의 유전자와 토양 속 미생물 상호작용 모식도. 생명연 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/25/dt/20260225100944431vyke.png" data-org-width="640" dmcf-mid="qFkMEFe4Ss" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/25/dt/20260225100944431vyke.png" width="658">
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 저메탄 벼 품종 ‘감탄’의 유전자와 토양 속 미생물 상호작용 모식도. 생명연 제공.
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 벼의 특정 유전자가 뿌리 주변의 토양 미생물 구성을 바꿔 메탄 배출을 최대 24%까지 줄인다는 연구결과가 나왔다. 벼 농사 과정에서 과도하게 생성되는 메탄 생성균을 막고, 과도한 질소 비료 사용을 막아 기후 온난화에 기여할 전망이다.
 한국생명공학연구원은 류충민 박사사 연구팀이 저메탄 벼 품종 ‘감탄’의 유전자 변이가 뿌리 주변 미생물의 균형을 바꿔 메탄 생성은 줄이고, 메탄 분해 미생물은 늘린다는 사실을 처음으로 규명했다고 25일 밝혔다.
 벼는 전 세계 인구 절반 이상이 주식으로 삼는 핵심 식량자원이다. 하지만 논에 물을 채우면 토양 속 산소가 부족해져 메탄 생성균을 활성화해 상당량의 메탄이 배출된다. 또 벼 수확량을 늘리기 위해 많은 양의 질소 비료 사용으로 메탄 배출을 증가하면서 지구온난화에 심각한 영향을 준다.
 연구팀은 지난 2023년 농촌진흥청 국립식량과학원과의 공동으로 메탄 발생을 획기적으로 줄인 벼 품종 ‘감탄’(감소메탄, 밀양360호)을 개발하고 지난해 정식 품종 등록을 마친 바 있다.
 다만 감탄 벼의 유전적 변이가 어떤 과정을 통해 토양 미생물을 조절하고, 메탄 생성을 억제하는지에 대해선 명확히 밝혀지지 않았다.
 연구팀은 벼의 알 크기를 조절하는 유전자 ‘GS3’에 주목했다. 이 유전자의 기능이 없어진 감탄 품종을 질소 비료를 적게 사용하는 조건에서 재배한 결과, 일반 품종보다 출수기 이후 메탄 배출량이 최대 24%까지 줄어드는 것을 확인했다.
 연구팀은 벼 전사체, 토양 미생물 유전체 및 전사체 분석 등을 통해 감탄 품종은 광합성으로 만든 탄소를 뿌리보다 벼이삭(알)으로 더 많이 보내는 것을 확인했다.
 이 때문에 뿌리 주변으로 분비되는 영양물질이 줄어 이를 먹이로 삼는 메탄생성균의 활동이 자연스럽게 감소한 것으로 나타났다. 메탄 생성의 원료가 되는 탄소 공급을 줄여 메탄 배출을 낮춘 것이다.
 또 질소 부족 조건에서 벼를 재배한 결과, 일반 품종은 수확량이 14% 감소한 반면 감탄 품종은 7% 수준에 그쳐 안정적인 생산성을 유지하는 동시에 메탄 배출량은 줄일 수 있음을 확인했다.
 감탄 품종이 적은 양의 비료를 사용하는 환경에서도 뿌리 근처에서 질소 고정세균을 유인해 공기 중 질소 부족을 해소했기 때문이라고 연구팀은 설명했다.
 류충민 생명연 박사는 “식물 유전자가 토양 미생물 생태계를 조절해 온실가스 배출을 줄일 수 있음을 과학적으로 입증한 사례”라며 “우리가 매일 먹는 밥을 저탄소 품종으로 선택하는 것만으로도 기후 위기 대응에 기여할 수 있음을 보여준다”고 말했다.
 연구결과는 미생물생태학 저널 ‘ISME 저널’ 1월호에 실렸다.
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 류충민 생명연 감염병연구센터 책임연구원.
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 이준기 기자 bongchu@dt.co.kr
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