Origin Agritech, 유전자 편집 옥수수 수확량 손실 없이 5일 일찍 개화

Origin Agritech과 중국농업대학 연구진은 CRISPR를 이용해 단일 옥수수 유전자 주변 조절 DNA를 편집, 전체 곡물 수확량을 유지하면서 최대 5일 일찍 개화하는 식물을 생산했다.

수십 년 동안 옥수수 육종가들은 피할 수 없는 상충 관계에 직면해 있었다. 조기 개화 품종은 수확량이 적었다. Plant Biotechnology Journal에 발표된 유전자 편집 전략이 이 제약을 깨뜨려, 수확량 손실 없이 최대 5일 일찍 성숙하는 옥수수를 생산해냈다.

"ZmRap2.7 유전자 자체가 아닌 주변 조절 부위를 편집함으로써, 우리 팀은 Origin의 육종 프로그램에 직접 적용 가능한 정밀 접근법을 입증했습니다,"라고 Origin Agritech 부사장 겸 R&D 이사이자 연구 공동 저자인 데즈 덩이 말했다.

중국농업대학 야멍 리앙 교수 연구실이 주도한 이 연구는 CRISPR/Cas9을 사용해 개화 시기, 이삭 크기, 종자 무게를 조절하는 다기능 조절자인 ZmRap2.7 유전자를 제어하는 시스-조절 서열을 변형시켰다. 수확량 손실을 초래할 유전자를 완전히 비활성화하는 대신, 편집은 식물의 성장점에서 유전자 활성을 선택적으로 감소시키면서 발달 중인 이삭과 종자에서는 완전한 기능을 유지했다. 2025년 하이난성 싼야와 베이징에서 진행된 현장 시험에서, 편집된 옥수수는 싼야에서 3.1~5.1일, 베이징에서 2.4일 더 일찍 개화했으며, 곡물 수확량은 표준 품종과 통계적으로 동등했다. 연구에 따르면 조기 개화 효과의 크기는 주요 옥수수 연구 집단에서 이전에 확인된 개화 시기 유전 변이의 98%를 초과했다.

이 결과는 시스-조절 편집(cis-regulatory editing)으로 알려진 일반화 가능한 접근법을 검증한다. 이는 유전자 자체가 아닌 유전자 활성을 제어하는 DNA 스위치를 변형하는 방식으로, 이전에는 여러 형질을 동시에 교란하기 때문에 한계가 있다고 여겨졌던 다기능 유전자를 조작할 수 있는 경로를 열어준다. Origin Agritech은 이 전략을 자체 육종 파이프라인에 통합했으며, 조기 성숙, 높은 재식 밀도를 위한 좁은 엽각, 가뭄 저항성, 도복 저항성을 목표로 하는 10개 이상의 개선된 옥수수 계통을 개발했다. 회사의 R&D 네트워크는 베이징, 싼야, 정저우 및 최근 개설된 구이저우성 구이양 센터에 걸쳐 있다.

작물 육종 상충 관계 해결을 위한 템플릿

이 연구의 더 넓은 의의는 여러 형질을 동시에 제어하는 다기능 유전자가 완전히 차단되는 대신 선택적으로 조정될 수 있음을 입증했다는 점에 있다. 육종가들에게 이는 이전에 건드릴 수 없다고 여겨졌던 유전자가 이제 원하는 형질 변화만 제공하도록 설계될 수 있음을 의미한다. 이 기술은 콩의 성숙도부터 밀의 도복 저항성에 이르기까지 다른 작물의 유사한 상충 관계를 해결하기 위한 템플릿을 제공한다.

Origin Agritech의 CEO 웨이빈 옌은 회사가 "최전선 과학을 가속화된 속도로 상업용 종자 품종으로 전환하고 있다"고 말했으며, 차세대 Origin 교배종은 이 작업의 누적 효과를 반영할 것이라고 밝혔다. 20만 개 이상의 옥수수 생식자원을 보유한 이 회사는 피타제(phytase) 형질전환 옥수수에 대해 중국 농업부로부터 최초로 생물안전성인증서(Bio-Safety Certificate)를 받기도 했다.

Origin Agritech(SEED) 주식은 이 동료 검증을 거친 유전자 편집 플랫폼 검증이 차세대 교배종 파이프라인의 상업적 타당성을 강화함에 따라 새로운 관심을 받을 수 있다. 조기 성숙·고수율 옥수수를 활용할 수 있는 능력은 Origin 종자가 상업적으로 배치될 수 있는 지리적 영역과 재배 시즌을 확장한다. 특히 짧은 재배 기간이 역사적으로 수확량 잠재력을 제한했던 더 추운 북부 지역과 고지대에서 두드러진다. 회사는 편집된 품종의 상업적 출시 일정을 공개하지 않았다.

이 기사는 정보 제공 목적으로만 작성되었으며 투자 조언을 구성하지 않습니다.