사업내용

과제구성

주요연구내용

어떤 연구가 이루어질까요?

유용 생명공학작물 개발 및 안전성 평가

우리농업의 어려움 해결

노동력 절감형 제초제저항성 웅성불임 생명공학 들잔디

  • : 잔디의 경우 잡초발생이 많아 제초작업에 많은 농약 및 노동력이 소요됩니다. 이에 따라 화분이동이 안되고 제초작업이 손쉬운 제초제 저항성 생명공학잔디 개발을 통해 잔디관리의 애로사항을 해결하고 제초제 사용량 절감 및 계속 확대중인 잔디시장을 통해 수출가능성을 높여 경제적, 환경적인 기여를 위한 연구를 진행하고 있습니다.
    * 국내 잔디관련 산업 시장규모 : 약 2,000억 원 (산림청용역보고서, 2015)

잡초관리 비용 비교 (10,000㎡ 기준)

항목 기존 들잔디 제초제저항성 들잔디
제초제 살포 7회 4회
노동인력 9인/일 4인/일
작업횟수 21일/년 12일/년
작업비용 80~120만원/회 25~35만원/회
1,600~2,500만원 300~420만원

* 연간 1,300~2,000만원 절감 (기존 들잔디의 1/5 수준)




수량감소 방지 모자이크바이러스 저항성 고추

  • : 고추는 바이러스에 의해 생산량의 20~50%가 감소할 정도로 수량 감소 및 품질저하가 심각합니다. 현재까지는 바이러스병에 대한 방제법이 없지만, 바이러스 저항성 고추 개발로 전체 바이러스 피해의 80%가 보호 가능합니다. 생산량 보존, 농약사용 절감으로 고추 농가의 수익증대에 기여하고 품종 육성을 통해 세계 생명공학고추 종자시장의 진출기반을 확보하고자 연구를 진행하고 있습니다.



바이로이드 저항성 생명공학국화 육성 및 안전성 평가

  • : 국화의 바이로이드병 감염율은 44.3%로 바이로이드병으로 인해 50~70%의 생산량이 극감하고 있으며, 매년 국화 절화 수출 및 판매 피해가 급증하고 있습니다. 바이로이드병 저항성 유전자 확보 및 다양한 화형, 화색을 띤 고상품성 화훼류 개발로 국내 및 수출용 국화의 품질 경쟁력을 확보하여 농가 소득증대에 기여하고 국화 산업 문제점 해결과 글로벌 경쟁력 확보를 하고자 연구를 진행하고 있습니다.
* 국내 국화 판매량 및 재배면적(3억3천만본, 860억, ‘08), 수출현황(1,564톤, 800M US$, ’09)


해충저항성 생명공학작물

  • : 작물은 재배시기에 따라 수많은 해충의 공격을 받으며 이의 방지를 위해 많은 농약을 살포하고 있습니다. 이러한 점을 해결하기 위해 해충저항성 생명공학작물을 개발하여 수량 및 품질 보존과 농약 및 노동력 절감 등 농업 현장 애로사항을 해결할 수 있도록 연구하고 있습니다.
  • 해충저항성 유전자는 토양미생물이 갖고 있는 독소 단백질 유전자로서 나비목 애벌레 장 세포에 침투하여 삼투압현상을 발생시켜 죽임
  • ※ 독소 단백질 수용체가 없거나 강산성 위액을 가진 포유류와 조류, 다른 곤충들에게는 영향이 없음

[출처 : 인터레벵 13호]



미래 기후변화 대응

가뭄저항성 생명공학작물 개발 및 안전성 평가

  • : 전 세계적으로 기후변화에 따른 가뭄발생으로 인해 작물피해가 급증하고 있습니다. 매년 500ha 농지의 사막화가 진행되고 있으며 2015년에는 인구의 약 70%가 물 부족 지역에 거주하게 된다고 합니다. 기상재해에 의한 손실은 병충해의 10배로 우리나라도 가뭄 위험성이 증가하고 있는 것은 예외가 아닙니다.
    따라서 국내 고유 유전자를 이용하여 가뭄 조건에서 수확량의 15~20% 손실을 방지할 수 있는 가뭄저항성 작물 개발을 통해 기후변화 대비 국가 식량안보 확보를 위한 연구를 진행하고 있습니다.


우리 농산물의 소비확대 및 가격 경쟁력 제고

농업의 첨단산업화를 위한 레스베라트롤 생합성 생명공학벼 (동맥 경화, 심혈관, 지방간, 당뇨 억제 (의과대학 공동연구))

  • : 우리나라에선 국민 소득향상으로 인한 고기능성 식품에 대한 수가 연평균 7%가 증가하고 있습니다. 그로인한 쌀 수요 감소와 국제가격 경쟁력 저하로 인해 대비책이 필요하게 되었습니다. 기능성물질 생산 생명공학벼를 통해 상품가치 향상시키고 쌀 소비를 촉진하여 농가소득 증대 및 건강 증진에 기여하고 그 외 화장품 등 산업소개로 개발하고자 하는 연구입니다.
  • 국민소득 향상으로 인한 고기능성 식품에 대한 수요 증가
  • 세계 기능성 식품시장 : 51조원(‘00) → 102조원(’13), 연평균 7% 증가
  • 쌀 수요 감소와 가격경쟁력 저하로 인한 대비책이 시급
  • 1인당 쌀 소비량 지속 감소 : ‘11년 71,2kg → ’22년 60kg (연 1.6% 감소)


레스베라트롤이란?

  • 레스베라트롤 : 식물의 방어물질(phytoalexin)
  • - 적포도, 땅콩 등에서 생산
  • - 벼 등 대부분 화분과 작물에서 생성되지 않음
  • 혈관계 조절
  • - 동맥 경화증 완화, 심혈관 보호 및 질환 예방 효과
  • 지방간 억제
  • - 좋은 콜레스테롤(HDL) 증가, 나쁜 콜레스테롤(LDL) 감소
  • 당뇨 억제, 항염증, 항암, 비만, 미백 효과


쌀 소비 촉진을 위한 영양성분 강화 생명공학벼

  • : 쌀 수요 감소 등 소비 변화와 국제 가격경쟁력 저하로 인하여 건강보조 기능으로 쌀에 철분 및 미네랄의 영양성분을 높인 생명공학벼를 개발하여 상품가치를 높이고 쌀 소비를 촉진시키기 위한 연구를 진행하고 있습니다.

  • 영양결핍으로 인한 개발도상국의 5살 미만 어린이 사망률 970만 명 중 53%
  • 전 세계 취학 전 어린이 빈혈 47.7%
  • 전 세계 철분 부족 관련 임산부 사망률 115,000명(18.4%)

[출처: World Food Programme]

[미네랄 강화 생명공학벼]


기능성 칼라 쌀 (자료 대체)

  • :우리의 주곡인 쌀의 경우 지속적인 소비 감소로 안정적인 생산 기반 유지가 위협을 받고 있습니다. 이에 쌀에 부족한 성분인 비타민 A를 생성할 수 있는 황금쌀과 함께 시력보호, 항산화 등에 효과적인 영양성분이 강화된 고기능성 칼라 쌀을 개발함으로서 우리 쌀의 소비촉진에 기여하고자 합니다.
  • 비타민 A 결핍은 야맹증으로 인한 시력감퇴의 주원인으로서 지속적인 공급 부족은 결국 실명과 죽음으로 이어지는 무서운 증상입니다.
    안타까운 것은 이 야맹증은 제때에 비타민A만 충분히 공급받으면 얼마든지 막을 수 있는 ‘치료 가능한 질환’이라는 사실입니다.
  • 해마다 전 세계 25~50만 명 어린이 비타민A 결핍으로 인한 야맹증으로 실명
  • 이중 절반이 12개월 이내 사망 추정

자료 : 세계보건기구(WHO)

글로벌 종자시장 진출용 생명공학작물 개발

초형조절 유전자 이용 다수확 생명공학작물

  • : 가축 사료 및 바이오에탄올의 수요 증가로 옥수수와 콩의 수요가 급증하고 있어 다수확에 필요한 초형 조절 유전자를 개발하는 연구를 진행하고 있습니다. 초형조절은 옥수수, 콩, 밀 같은 세계 주요 곡물에 적용이 가능한 기술이므로, 글로벌 기업과 공동으로 글로벌 종자시장에 진출이 가능합니다.
    * 초형 : 잎, 줄기, 키 등의 형질로 구분되는 식물의 모습입니다.

가뭄저항성 유전자 및 생명공학작물 개발

  • : 대표적인 글로벌 작물인 콩, 옥수수의 세계 종자시장 규모는 2천억불입니다. 이들의 가장 중요한 육종 목표는 가뭄저항성과 생산성 향상입니다. 만약 가뭄저항성 유전자 1건이 글로벌 생명공학종자시장에 진입 하여 상품화 되었을 경우 연간 1500억원의 국가 수익이 창출될 수 있습니다. 생산량 기준으로 볼 때 가뭄저항성 생명공학작물 재배로 이들의 생산량을 20%만 증가시켜도 총 400억불의 가치 창출을 기대할 수 있습니다. 우리 사업단에서는 이러한 유전자를 도입한 생명공학작물을 자체개발하여 글로벌 종자시장에 진출하고자 합니다.

실용화 촉진을 위한 안전성 관리 및 실용화 촉진 기반

글로벌 생명공학작물 실용화 현황 보고 미디어간담회 매년 실시

  • : 생명공학작물개발사업단과 크롭라이프 코리아 공동으로 ISAAA(농업생명공학 응용을 위한 국제서비스)의 클라이브 제임스(Clive James) 회장을 초청하여 연차보고서 발표 및 기자 간담회를 매년 개최하고 있습니다. (2011.3, 2012.2, 2013.2, 2014.2)


생명공학작물 국제 컨퍼런스 개최 (2011. 9, 2012. 9, 2013. 9)

  • : 국내 최대의 바이오 국제행사인 “바이오코리아” 행사 컨퍼런스 프로그램에 GMO 트랙을 별도로 구성하여 GMO 상용화 전략 및 과정, 생명공학작물 개발 동향 및 전망, 안전성 관련 제도 및 공공인식 제고 방안 등에 관한 국내외 전문가들의 주제발표와 토론 등을 실시하였습니다.