농촌진흥청(청장 이승돈)은 토양 미생물 중 벼 생산량과 밀접하게 연관된 핵심 미생물군을 유전체 분석으로 밝혀냈다.
토양 1g에는 수천에서 수만 종의 미생물이 살고 있으나 현재 실험실에서 배양할 수 있는 미생물은 전체의 약 5% 정도다. 대부분의 미생물은 존재는 알려져 있으나 배양이 어려워 어떤 역할을 하는지 밝히기 어려웠다.
연구진은 전국 논 토양 60곳에서 시료를 채취한 후 유전체 기반 기술을 활용해 배양되지 않는 미생물까지 함께 조사했다.
그 결과, 벼 생산량이 높은 토양에서는 지오모빌리박터(Geomobilibacter)가 생산량이 낮은 토양보다 상대적으로 풍부했다. 또한, 콘텐도박터(Contendobacter)가 벼 생산량과 직접 연결된 미생물 연결망의 핵심 구성원임을 확인했다.
기존 연구에 따르면, 지오모빌리박터는 철 환원과 질소 순환에 관여하며 작물의 질소 고정을 촉진하는 미생물로 알려져 있다. 콘텐도박터는 질소 순환 관련 유전자를 보유한 미생물이다.
이번 연구는 이 미생물들이 벼 생육과 생산량에 영향을 줄 가능성이 높은 핵심 미생물임을 유전체 수준에서 확인한 것이다.
연구 결과는 토양 미생물의 기능을 더욱 정밀하게 밝히고 지속적으로 관찰(모니터링)하는 데 활용할 예정이다.
농촌진흥청은 이번 연구 결과가 토양 건강을 평가하는 새로운 지표를 제시하고 미래 친환경 미생물제 개발의 기반이 될 것으로 기대한다.
이번 연구 결과는 국제학술지 Applied Soil Ecology (IF 5.0)에 논문으로 게재됐다.
농촌진흥청 농업미생물과 한상현 과장은 “이번에 확인된 핵심 미생물들을 실제로 분리‧배양해 미생물제로 개발한다면 친환경적으로 벼 생산성을 높이는 지속 가능한 농업기술이 될 것”이라며, “기후변화 시대에 다양한 작물에 적용할 차세대 농업 미생물 개발에도 적극 활용하겠다.”라고 말했다.
