양적형질(quantitative traits)*에 관여된 여러 개의 타겟 유전자를 동시에 편집하여 동·식물의 형질을 강화/개량하는 기술 * 무게, 길이, 생산성 등의 형질에 여러 개의 유전자가 관여하여 각 유전자의 기능이 잘 드러나지 않는 형질

혁신적으로 육종기간이 단축될 수 있고, 전통적인 방법으로 불가능했던 형질 도입이 가능

향후 5년 : ~2023년 : 양적형질이 개선된 동·식물에 대한 다양한 연구성과 보고

향후 10년 : ~2028년 :양적형질이 조절된 동·식물이 시장에 유통되고 유전자편집기술이 적용된 작물 상용화로 인한 식량부족 해결

1) CRISPR/Cas9을 이용한 동식물 유전자 편집 기술, 다수의 유전자를 동시에 편집할 수 있는 기술과 더불어 유전자 조절인자 편집 기술 필요

- 유전체 정보 및 동식물 유전자 지도 및 QTL 지도 작성 기술

2) 기반이 될 수 있는 동·식물에 대한 regeneration 기술

동식물의 주요 형질은 대부분 양적형질로 기존 방법을 이용한 개량은 한 번에 하나의 형질 도입 및 개량하는 방법으로서 시간이 많이 소요 - 개량이 불가한 경우도 다수 존재하여 빠른 시간에 개량할 수 있는 방법 필요

한 번에 여러 유전자를 편집할 수 있는 기술을 발표하며 실제 작물 육종에 활용하는 연구를 진행

- (미국) 토마토의 조절인자 편집을 통해 수량과 관련된 열매의 크기, 개수, 식물체의 가지 수 등 양적 형질을 조절하는 결과를 발표

거대자본의 다국적 종자기업이 선도적으로 작물을 개량하는데 기술을 사용

- (미국) 외래유입 DNA가 존재하지 않는 경우 개발된 작물을 GMO 규제대상에서 제외하여 승인, 실용화 촉진

유전자 편집 기술에 대한 성공 사례는 있으나 연구용이며 실용화 사례는 아직 없음

- 더군다나 QTL 형질 관련된 유전자 편집 기술의 활용을 통한 작물 개량 연구는 미비

농진청이 주도적으로 이 기술과 유전자편집 기술을 육종에 활용하는 내용의 연구사업을 기획 중

식량수요는 인구증가, 경제성장, 식단변화 등에 따라 2030년까지 2008년 대비 50% 증가 전망 * 출처 : 한국정보화진흥원, 농업 가치 제고를 위한 ICT 역할과 과제, 2013현재 전세계 시장의 80% 이상을 점유한 기업인 몬산토에 툴젠의 유전자가위 기술을 제공하는 라이센싱 계약을 체결, 향후 안전하고 효율적인 품종개발이 가능할 것으로 기대 * 출처 : 조선비즈, 툴젠, 세계1위 종자기업 몬산토에 크리스퍼 유전자가위기술 제공, 2017

기존 방법으로 도입 또는 개량이 어렵거나 오래 걸리는 육종을 획기적으로 단축하고, 정확하게 개량 가능 - 사회적 국민적 요구에 맞는 기후변화 대응, 식량위기 극복, 고영양가지 작물 개발 등 기존 GM방법에 의한 작물 개량과는 다른 규정과 인식을 받을 가능성이 높아 GMO에 대한 사회적인 우려 경감 가능

작물개량에 활용을 위해서는 실용작물의 재분화 기술 확립이 필요국내 작물 개량을 위해서는 국내 재배환경과 품종에 맞는 다수의 QTL mapping 정보 및 유전체 정보 구축 육종과 생명공학과의 연계가 필요

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