이색 농산물에 대한 소비자 관심이 높아진 가운데 농촌진흥청(청장 조재호)이 건국대학교(박영진 교수 연구팀)와 공동연구로 팽이버섯 색깔 발현에 핵심 역할을 하는 유전자 기능을 세계 최초로 밝혔다.

 팽이버섯(Flammulian velutipes)은 우리나라 전체 버섯 생산량의 16%(2021년 기준), 전체 버섯 수출량의 50%(2021년 기준)를 차지하며, 외국 품종 의존도가 약 66%(2022년 기준)로 높은 편이다.

 농촌진흥청은 팽이버섯 품종 국산화를 위해 겉모습이 비슷한 흰색 자원 간 교배뿐 아니라, 다양한 색깔(노란~진갈색)과 형태를 지닌 야생자원을 교배해 차별화된 품종을 육성해 왔다.

 하지만, 확률에만 의존하는 교배 육종으로는 차별화된 품종을 육성하는 데 한계가 있어 연구진은 갈색과 백색, 두 종류의 팽이버섯 유전자원 유전체를 해독하고 두 집단 사이의 유전체 변이를 비교, 분석하는 연구를 수행했다. 

 그 결과, 특정 유전자 내 염기서열(GCGCAC) 구조가 갈색에는 있고 흰색에는 없는 것을 발견했다. 아울러, 염기서열 구조가 다른 이 유전자가 ‘페닐알라닌 암모니아 리아제(PAL)’임을 확인했다.

 이를 토대로 흰색과 갈색의 유전자 염기서열이 다른 부위를 활용해 분자표지를 제작했다.

 일반적으로 팽이버섯 균을 교배하고 버섯이 자란 뒤 색깔을 구분하기까지는 60~70일이 걸리지만, 이 분자표지를 활용하면 재배 과정을 거치지 않고도 버섯균의 중합효소연쇄반응(PCR) 검정으로 단 7일 만에 자원의 색깔과 유전자형을 판별할 수 있다.

 이번 연구는 다양한 색깔의 야생자원을 효율적으로 활용할 수 있는 기술적 기반을 다졌다는 데 의미가 있다. 분자표지를 이용하면 흰색부터 갈색까지 기존과 차별화된 버섯 품종을 더 빠르게 개발할 수 있을 것으로 예상된다.

 연구 결과는 곰팡이 분야 국제 학술지(Jounal of Fungi)(논문인용지수(IF) 5.724)에 올해 3월 게재됐다. 또한, 특허등록*을 마치고 버섯 색깔 품종 판별 도구 등을 개발할 수 있도록 생명과학 전문기업에 기술이전 했다.

 * 특허등록명(번호): 팽이버섯 색깔 판별용 INDEL 마커 및 이의 용도(10-2323668)

 건국대학교 박영진 교수는 “이번에 구축한 유전체 분석시스템을 다른 버섯에도 적용하면 버섯 전반의 육종 효율을 높이는 데 기여할 것이다.”라고 말했다.

 농촌진흥청 국립원예특작과학원 버섯과 장갑열 과장은 “이번 연구 결과를 바탕으로 다양한 색의 팽이버섯 야생자원을 육종재료로 활용, 새로운 품종개발에 힘을 쏟겠다.”라고 말했다.