토마토 재배 농가들은 최대한으로 재배할 수 있는 양을 생산하기를 원한다. 반면에 토마토 소비자들은 수율보다는 맛에 관심이 있다. 토마토의 맛과 수율 간의 관계는 비례적이지 않다.

뉴욕의 콜드스프링하보 연구소(Cold Spring Harbor Laboratory)의 자크 립맨(Zach Lippman) 식물 유전학자는, “우리의 관심사는 크기나 맛과 같은 특성과 타협하지 않으면서 생산력, 수율, 과일 생산성을 높이는 것이다.”라고 전했다.

자연 변종을 이용해서 수율을 높이는 방법은 이미 거의 중단된 지 오래이다. 전 세계적으로 84,200만명이 영양학적으로 충분히 제공받지 못하고 있으며, 이것은 거의 8명 당 1명이 불충분한 영양소를 섭취하고 있다는 말이다. 또 이 말은 곧 현대 과학을 이용해서 수율을 조정해야 한다는 결론으로 이끈다. 2050년 경 전 세계 인구는 대략 90억명으로 늘어날 것으로 보이며, 농업 전문가들은 개발도상국에서 과학기술을 이용하여 농업생산성을 높이지 않는다면, 많은 인구가 기아로 전락해 버릴 것이라는 통계가 존재한다.

토마토가 자랄 때 토마토의 질을 결정하는 요인은, 식물이 에너지를 생산하기 위해 이파리를 만들려는 힘과 번식을 위해 꽃과 열매를 맺으려는 힘 간의 상호작용 속에 의존한다. 립맨의 접근방식은 플로리겐과 안티플로리겐이라는 두 가지의 경쟁하는 단백질 요소를 이용하는 것이다.

립맨은, “이 두 가지 단백질 요소는 서로를 억제하는 동시에 여러 가지 방식으로 작용한다.”라고 하며, “플로리겐은 잎사귀 생산에서 꽃이 생산되기까지의 과도기적인 과정인 개화 과정에서 활성화되는 물질이며, 안티플로리겐은 그러한 과도기 과정을 억제하는 물질이다.”라고 덧붙였다.

플로리겐과 안티플로리겐 유전자를 각각 다른 버전으로 지니고 있는 식물들을 선별하는 방식을 통해서, 립맨은 맛과 향을 포기하지 않으면서 수율을 높이는 방법이 가능하다고 전했다.

립맨과 그의 동료들은 네이쳐유전학회지(Nature Genetics)에 기고한 것처럼, 식물 번식가들에게 이 두 가지 단백질 성분을 이용해서 특별한 다양성을 가진 토마토들을 번식시키는 이상적인 방법에 대해 발견했다고 전했다. 이 기술은 기존의 유전자변형기술처럼 두 가지 이상의 유전자들을 합성할 필요가 없다.

토마토 농가의 수율은 100%이상 늘어나게 될 것이며, 식물 번식연구가들은 특정한 종류와 성장 환경에서의 가장 이상적인 식물의 유전자 배열을 다양한 유전자들의 조합을 통해 발견할 수 있을 것이다. 이렇게 다양한 유전자 변이의 배치를 통해 농부들은 토마토 수율을 최대로 할 수 있을 것이며, 연구팀은 주요 작물에서도 이 기술을 사용할 수 있을 것이라고 했으며, 특히 토마토와 유전자적으로 유사성이 매우 많은 대두에서도 이 기술을 이용한 개량을 서두르고 있다고 밝혔다.

립맨은, “예를 들어, 우리는 체리 토마토에서 수율을 높일 수 있는 다양한 다른 종류의 결합을 발견해 냈으며, 이를 통해 소스나 케찹, 그리고 통조림류에 이용되는 가공용 토마토와는 질이 다른 신선 토마토를 개발해 낼 수 있을 것이라고 본다.”라고 밝혔다.

립맨은 또, “대형 토마토 가공 산업과 신선 시장 업계에 즉각적으로 적용시킬 수 있을 것이라고 생각한다.”고 밝혔다.

이 소식은 현재 맛과 향보다 수율과 쉬운 이동성에만 초점을 맞춰 생산되고 있는 신선 토마토 시장에 대해 불만을 가지고 있던 소비자들에게도 좋은 소식이 될 것이다.

립맨은 또한 가정에서 채소를 재배하는 재배 농가들에게도 생산의 다양화를 이룰 수 있는 기회가 될 것이라고 전했다.

# 이슈 대응방안

유전자변형 식품에 대한 소비자들의 부정적인 인식이 존재하는 가운데 유전자변형이 아닌 방법으로 토마토 등의 채소의 맛과 향을 포기하지 않으면서 생산성을 높일 수 있는 방법이 개발됨에 따라 다가오는 미래의 식량난에 대비할 수 있는 기술로 인정받을 수 있을지 관심이 주목된다.

# 참고 자료
http://www.npr.org/blogs/thesalt/2014/11/03/361140794/a-non-gmo-way-to-get-more-tastier-tomatoes
http://www.sciencecodex.com/getting_more_out_of_nature_genetic_toolkit_finds_new_maximum_for_crop_yields-144704
http://www.geneticliteracyproject.org/2014/11/03/100-percent-boost-in-tomato-yields-with-new-genetic-toolkit/