짧고 둥근 쌀 → 길고 차진 쌀로 바꾼다

고온에서 여물기 좋게 육종한 자포니카 계열의 벼, 아열대 벼 인디카와 자포니카가 섞인 통일벼(밀양 23호), 우리가 흔히 먹는 자포니카(화성벼)다(왼쪽부터). 자포니카는 쌀알이 짧고 둥글지만 인디카 계열이 섞인 통일벼는 길쭉하다. 농촌진흥청 국립식량과학원 제공

추수의 계절이다. 누렇게 익어 고개 숙인 벼를 보면 마음까지 풍성해진다. 하지만 올해는 풍성함을 느끼기 어려울 것 같다. 몇십 년 만에 닥친 ‘봄 가뭄’과 늦여름 잇따른 태풍 때문에 벼 이삭이 하얗게 부스러지거나 쭉정이가 많아졌기 때문이다. 농림수산식품부에 따르면 올해 태풍으로 인한 피해 면적이 11만1000ha(헥타르)로 추산돼 예년에 비해 수확량이 줄어들 것으로 예상된다.

지구온난화에 따른 기후변화로 이런 상황은 올해뿐만 아니라 앞으로도 계속될 것으로 보인다. 벼농사가 점점 어려워지는 이런 상황에서 예전과 같은 찰기 있고 맛있는 쌀을 얻는 방법은 없을까.

○ ‘길쭉하고 차진 쌀’로 대응

더워지는 날씨에 대응해 우리 쌀인 ‘자포니카’ 품종의 쌀알 모양을 현재 짧고 둥근 모양에서 길쭉한 모양으로 바꾸는 연구가 진행되고 있다.

기온이 오르면 벼 이삭이 패어서 여물 때까지의 기간인 등숙기(登熟期)가 짧아진다. 1도 높아질 때마다 벼의 생육기간이 7, 8일 정도 줄어들기 때문이다. 이렇게 되면 광합성을 통해 만든 전분이 쌀알로 전달되지 않아 이삭이 충분히 여물지 못한다.

현재 우리 쌀이 여무는 기간은 30∼40일 정도인데, ‘인디카’처럼 길쭉한 형태의 쌀알은 20일이면 여문다. 강경호 농촌진흥청 국립식량과학원 연구사는 “쌀알이 꽉 차게 만드는 데는 길쭉한 중·장립종이 유리하다”며 “야생 벼 등에서 얻은 유전자원으로 육종하면 아프리카에서도 잘 자라는 길쭉한 모양의 맛 좋은 자포니카 쌀을 만들 수 있을 것”이라고 말했다. 농진청은 이를 위해 아프리카 등에 있는 야생 벼인 오리사 루피포곤과 오리사 롱기스타미나타, 오리사 바-싸이, 오리사 글라베리마 등 4종을 기존 품종과 교배해 시험용 벼 품종을 만들었다.

○ 잦은 폭우 대비…아열대 벼에 답 있다

벼가 물에 잠기면 산소 공급이 차단돼 이삭 수가 줄거나 쭉정이가 생긴다. 하루 강수량이 80mm 이상, 호우발생 일수도 지금보다 60% 이상 늘어나는 2050년을 생각한다면 침수에 강한 품종이 필요하다.

농진청과 군산대, 충북대 공동연구진은 인디카 계열의 ‘부도’ 벼에서 물에 잠겨도 견디는 유전자 ‘Sub1A’와 마디 생장을 촉진하는 유전자 ‘Snorkel1, Snorkel2’ 등을 찾았다. 손성한 농진청 유전체과 연구사는 “이 유전자를 우리 벼에 도입하면 기후변화에 대비한 품종을 만들 수 있을 것”이라고 말했다.

○ 병충해·가뭄도 극복해야

야생 벼가 가진 환경·재해저항성 유전자는 육종에 좋은 재료다. 올해 7월 국립종자원에서 품종 보호가 결정된 ‘안미’ 품종은 야생 벼에 있는 벼멸구 저항성 유전자 ‘Bph18’의 분자표지를 이용해 육종한 것으로, 기존 ‘주남’ 품종이 가지는 줄무늬잎마름병, 도열병, 흰잎마름병 저항성에 벼멸구 저항성까지 더해졌다.

가뭄에 잘 견디는 유전자를 찾아 형질을 전환하는 연구도 한창이다. 농진청 신작물개발과에서는 지난해 11월 작물이 환경 스트레스를 받으면 호르몬 엡시스산(ABA)을 인식해 가뭄저항성 유전자를 많이 발현하는 ‘OsPYL’ 유전자를 발견했다. 김범기 연구사는 “동진벼에서 OsPYL 유전자가 100배 이상 발현시켜 효과를 봤고 품종 개발도 진행하고 있다”며 “앞으로 가뭄을 이겨내는 벼 품종은 세계적으로도 중요해질 것”이라고 말했다.

수원=박태진 동아사이언스 기자 tmt1984@donga.com