과제: 식물은 뿌리를 통해 흡수하는 물의 극히 일부만을 사용한다. 나머지는 잎에 있는 "기공"이라고 불리는 작은 구멍을 통해 대기 중으로 증발한다.

물을 절약해야 할 때 식물은 이 구멍을 닫을 수 있지만 기공은 또한 식물이 광합성을 통해 당으로 전환하는 이산화탄소(CO2)를 유입한다. 설탕은 식물의 성장을 촉진하므로 CO2가 적다는 것은 식물이 평소만큼 크게 자랄 수 없다는 것을 의미한다.

유전자 편집 토마토: 텔아비브 대학(TAU)의 연구자들은 CRISPR를 사용하여 ROP9 단백질을 코딩하는 유전자를 삭제하면 수분 증발 가능성이 가장 높은 정오에 토마토 식물의 기공이 부분적으로 닫히는 것을 발견했다.

하지만 기공은 아침과 오후에 열려 있다. 이는 식물이 더 많은 물을 절약하면서도 충분한 CO2를 흡수할 수 있음을 의미한다.

현장 테스트에서 연구자들은 일반적인 물 조건과 가뭄을 시뮬레이션하기 위한 조건에서 유전자 편집 토마토를 재배했으며 식물이 토마토의 수나 품질을 손상시키지 않고 물을 보존할 수 있다는 것을 발견했다.

미래 전망: TAU 팀의 유전자 편집 토마토가 글로벌 식품 사슬에 진출할지 여부를 말하기는 너무 이르지만, 연구원들은 그들의 발견이 다양한 물 효율적인 작물로 이어질 가능성이 있다고 믿는다.

연구원인 니르 사데(Nir Sade)는 “토마토의 ROP9와 고추, 가지, 밀과 같은 다른 작물에서 발견되는 ROP 단백질 사이에는 큰 유사성이 있다.”라고 말했다. "따라서 우리 기사에 자세히 설명된 발견은 물 사용 효율성이 향상된 추가 작물 개발의 기초를 형성할 수 있다."

큰 그림: 물 부족은 오늘날 전 세계적으로 주요 과제이다. 기온 상승, 가뭄 증가, 기후 변화의 기타 영향과 결합된 인구 증가로 인해 미래에는 물 보존이 더욱 중요해질 것이다.

이와 같은 혁신은 농업과 물 사용의 지속 가능한 미래를 보다 일반적으로 보장하는 데 필수적일 수 있다.