보라색 청경채의 비밀…알고 보니 '빌려온' 유전자

보라색 청경채의 색을 내는 핵심 유전자가 본래 청경채의 것이 아니라 먼 친척 식물로부터 자연 교잡을 통해 유입된 것으로 밝혀졌다.

30일(현지시간) 중국 간난사범대학교, 화중농업대학교, 체코 마사리크대학교 공동 연구팀은 보라색 청경채의 유전체(게놈)를 거의 완전하게 해독해 색상 발현 유전자인 'BraMYB114'의 기원을 규명했다고 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 '홀티컬처 리서치(Horticulture Research)'에 게재됐다.

보라색 채소의 색을 내는 안토시아닌은 강력한 항산화 물질로 영양가가 높다. 하지만 청경채의 보라색 발현 유전자는 지난 20여 년간 정확한 위치를 파악하기 어려워 유전학계의 오랜 난제로 남아있었다.

연구팀은 최신 유전체 분석 기술을 이용해 보라색 청경채 'ZBC' 품종을 분석했다. 그 결과 A03 염색체에서 녹색 청경채에는 없는 854.53kb(킬로베이스) 크기의 특정 DNA 단편을 발견했다. 이 단편은 청경채의 먼 친척 격인 '브라시카 카리나타(Brassica carinata)'라는 식물에서 유래한 것으로 확인됐다.

연구팀은 이 외래 DNA 단편 내에서 색상 발현을 조절하는 핵심 유전자인 'BraMYB114'를 찾아냈다. 이 유전자는 다른 유전자에 직접 결합해 안토시아닌 합성을 활성화하는 역할을 한다. 실제로 연구팀이 애기장대에 이 유전자를 과발현시키자 식물이 보라색으로 변하는 것을 확인했다.

연구팀은 "수년간 청경채의 보라색 유전자는 숨어있는 듯했다"며 "유전체 분석을 통해 그 유전자가 정상 염색체처럼 재조합되지 않는 외래 DNA 조각에 있다는 사실을 마침내 밝혔다"고 말했다. 이어 "자연 교잡이 우리가 생각했던 것보다 채소의 다양성에 더 많이 기여했다는 것을 보여준다"고 덧붙였다.

이번 연구 결과는 실용적 가치가 크다. 연구팀이 개발한 'BraMYB114' 연관 분자 표지를 이용하면 육종가들이 식물이 다 자랄 때까지 기다리지 않고도 보라색 품종을 신속하게 선별할 수 있다. 이를 통해 안토시아닌이 풍부한 신품종 채소를 더 빨리 시장에 선보일 수 있을 것으로 기대된다.