식물이 살아가는 데 있어 태양 빛은 꼭 필요하지만, 너무 강한 햇빛은 오히려 식물을 시들게 만든다. 하지만 따가운 뙤약볕에 굴하지 않고 잘 자라는 식물도 있다. 대표적인 것이 우리의 주식인 쌀을 생산하는 ‘벼’다.

농촌진흥청은 경희대학교, 세종대학교와 함께한 연구를 통해 벼가 뙤약볕에도 잘 자라는 이유를 밝혀냈다. 바로 벼에 존재하는 ‘피브릴린5 단백질’ 덕분이다.

‘피브릴린5 단백질’은 광합성 과정에서 매우 중요한 역할을 하는 ‘플라스토퀴논’ 생성에 필수적인 물질이다. ‘플라스토퀴논’은 빛을 에너지로 전환하는 과정에서 발생하는 활성산소를 방어하는 역할을 해, 벼가 강한 빛에서도 스트레스를 받지 않고 광합성을 할 수 있도록 돕는다.

농촌진흥청은 연구에서 피브릴린5 유전자가 돌연변이 되어 기능을 못 하는 벼는 발아 5일째에 키나 무게가 기존 벼의 50%밖에 되지 않는 것을 발견했다. 플라스톤퀴논이 급격히 줄어 광합성 능력이 크게 떨어지고, 밝은 빛에서 심한 스트레스를 받아 생존할 수 없었다. 하지만, 이 돌연변이체에 피브릴린5 유전자를 도입해 정상 개체로 회복하자 플라스톤퀴논의 양은 크게 늘어 잘 자라났다.

이번 연구 결과는 식물 분야의 권위 있는 학술지인 ‘Frontiers in Plant Science’ 2017년 7호에 실어 학술적으로 인정받았다.농촌진흥청은 이번 연구가 벼 생산성 증진과 함께 기후변화에 대응할 품종 육성에도 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다.