【충북 브레이크뉴스】임창용 기자=충북대학교 식물자원학과 우선희(사진) 교수가 국제 공동연구를 통해 쓴 메밀의 이상형(ideotype) 육종 전략을 제시하며 식량안보 강화를 위한 ‘녹색혁명’에 도전하는 연구 성과를 거뒀다. 해당 논문은 식물과학 분야 최상위권 국제학술지인 Molecular Plant(IF=24.1)에 온라인 게재됐다.

유엔 식량농업기구(FAO)는 식량 다양화와 산간지역 식량안보, 지속가능한 농업시스템 구축을 위해 쓴 메밀의 중요성을 강조해왔다. 그러나 현재 재배되는 쓴 메밀 품종은 여전히 원시적 특성이 남아 있어 현대적 주곡작물로서의 역할 수행에는 한계가 있다는 지적이 제기돼 왔다.

이에 연구팀은 이상형 설계(ideotype design) 개념을 도입하고, 야생 근연종 활용 및 종자 탈피가 용이한 품종 개발을 핵심 전략으로 제시했다. 이상형 육종은 기후변화 대응력, 병충해 저항성, 수량성, 기능성 성분을 동시에 고려해 미래 농업에 최적화된 품종을 설계하는 기법이다. 이번 연구는 단순한 기초 유전자 분석을 넘어 이상형 육종 전략의 과학적 토대를 제시했다는 평가를 받고 있다.

이번 국제 공동연구는 중국농업과학원 작물연구소 유전자은행을 비롯해 벨기에 루뱅가톨릭대, 체코 농식품연구센터 유전자은행, 헝가리 데브레첸대, 슬로베니아 류블랴나대 등과 함께 수행됐다.

우선희 교수는 1990년대 초부터 메밀의 생리 특성, 기능성 성분, 재배 특성, 종자 품종개량 연구를 지속해왔다. 당시 국내에서 메밀은 주요 연구 작물로 크게 주목받지 못했지만, 우 교수는 메밀을 식품을 넘어 의약·화장품 산업까지 확장 가능한 생명건강자원으로 보고 연구를 이어왔다. 이후 분자생물학과 오믹스 분석으로 연구 영역을 확장하며 메밀 유전자 분석과 기능 규명에 집중해왔다.

우선희 교수는 “메밀은 척박한 환경에서도 재배가 가능하고 영양·기능성이 뛰어난 작물”이라며 “이번 연구는 기후위기 시대 식량안보를 강화할 수 있는 녹색혁명의 출발점이 될 것”이라고 밝혔다. 이어 “유전체학 및 유전자 편집기술은 육종 노력을 가속화할 수 있는 강력한 도구”라며 “메밀을 미래 전략작물로 육성해 국가 식량안보와 기능성 작물 산업 발전에 기여하겠다”고 강조했다.

한편, 이번 성과는 30년간 축적된 현장 연구와 기초 분자연구의 결실로, 기후위기와 글로벌 식량 불안정성에 대응하는 대안 작물 개발의 방향성을 제시했다는 점에서 의미를 갖는다.

아래는 위 기사를 '구글 번역'으로 번역한 영문 기사의 [전문]입니다. '구글번역'은 이해도 높이기를 위해 노력하고 있습니다. 영문 번역에 오류가 있을 수 있음을 전제로 합니다.

The following is [the full text] of the English article translated by 'Google Translate'. 'Google Translate' is working hard to improve understanding. It is assumed that there may be errors in the English translation.)

Professor Woo Sun-hee of the Department of Plant Resources at Chungbuk National University publishes "Bitter Buckwheat Green Revolution" in international journal

Professor Woo Sun-hee (pictured) of the Department of Plant Resources at Chungbuk National University has achieved research results that challenge the "green revolution" for food security by proposing an ideal breeding strategy for bitter buckwheat through international collaboration. The paper was published online in Molecular Plant (IF=24.1), a top-tier international journal in plant science.

The Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) has emphasized the importance of bitter buckwheat for food diversification, food security in mountainous areas, and the establishment of sustainable agricultural systems. However, criticism has been raised that currently cultivated bitter buckwheat varieties still retain primitive characteristics, limiting their potential as a modern staple crop.

In response, the research team introduced the concept of "ideotype design" and proposed key strategies for utilizing wild relatives and developing varieties with easy seed shedding. Ideal breeding is a technique for designing varieties optimized for future agriculture by simultaneously considering climate change resilience, pest and disease resistance, yield, and functional properties. This study is recognized for going beyond simple basic genetic analysis and providing a scientific foundation for ideal breeding strategies.

This international collaborative research was conducted in collaboration with the Gene Bank of the Crop Research Institute of the Chinese Academy of Agricultural Sciences, the Catholic University of Leuven in Belgium, the Gene Bank of the Czech Agricultural and Food Research Center, the University of Debrecen in Hungary, and the University of Ljubljana in Slovenia.

Professor Woo Sun-hee has been researching the physiological characteristics, functional properties, cultivation characteristics, and seed variety improvement of buckwheat since the early 1990s. While buckwheat was not widely recognized as a major research crop in Korea at the time, Professor Woo viewed buckwheat as a vital health resource with potential applications beyond food, including the pharmaceutical and cosmetics industries. Since then, he has expanded his research to include molecular biology and omics analysis, focusing on buckwheat genetic analysis and functional elucidation. Professor Woo-sun Hee stated, "Buckwheat is a crop that can be grown even in harsh environments and boasts outstanding nutritional and functional properties. This research will serve as the starting point for a green revolution that will strengthen food security in the era of climate crisis." She continued, "Genetic and gene editing technologies are powerful tools that can accelerate breeding efforts. By fostering buckwheat as a future strategic crop, we will contribute to national food security and the development of the functional crop industry."

Meanwhile, this achievement is significant in that it represents the culmination of 30 years of field research and basic molecular studies, and suggests a direction for the development of alternative crops to address the climate crisis and global food insecurity.