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유전 128권, 460~472페이지(2022)이 기사 인용

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다양한 문제로 인해 이미 취약한 농업 기반 생활 시스템은 기상 변화로 인해 농작물 실패가 증가할 즉각적인 위험에 직면해 있습니다. 육종가 및 생명공학자로서 우리의 전략은 내후성 작물의 육종을 발전시키고 혁신하는 것입니다. 식물의 스트레스 내성은 유전적으로 복잡한 특성입니다. 또한, 작물은 단독으로 단일 유형의 스트레스에 직면하는 경우가 거의 없으며, 식물이 여러 스트레스를 동시에 처리하는 것도 어렵습니다. 스트레스에 강한 작물을 만드는 데 가장 유용한 접근 방식 중 하나는 게놈 편집과 트랜스 또는 시스 생성입니다. 수백 개의 스트레스 반응 유전자 중 다수는 특정 스트레스 요인에 대한 내성을 부여하는 데 사용되었으며, 일부는 여러 스트레스에 대한 유전자 피라미드를 위해 조합되어 사용되었습니다. 그러나 더 나은 접근 방식은 식물이 수많은 환경 스트레스에 동시에 적응할 수 있도록 하는 다중 역할 다발성 유전자를 사용하는 것입니다. 여기에서 우리는 작물 개선 및 미래 작물 시스템 리모델링을 위한 이러한 다발성 유전자에 대해 지난 30년 동안 발표된 분산된 정보를 통합하고 제시하려고 시도합니다. 형질전환 식물에서 유전자의 기능적 역할을 검증하는 연구 기사는 내후성 작물 품종 개발을 위한 후보 유전자가 될 수 있는 다중 역할 다발성 유전자 그룹을 만드는 데 사용되었습니다. 이러한 생명공학 작물 품종은 전 세계 식량 생산성의 지속 가능한 증가라는 목표를 달성하고 변동 없는 확실한 식량 공급을 보장함으로써 식량 가격을 안정시키는 '고부가가치 농장'을 만드는 데 도움이 될 것입니다. 또한 21세기 '탄력적 고부가가치 식품 생산'을 위한 인공 유전자 합성을 통한 유전자 저장소 조성에도 도움이 될 수 있다.

새로운 21세기 과제로 인해 농업 전환은 새로운 시대의 식량 및 영양 안보를 위해 필수적이 되었습니다. 농업은 현재 지속 가능한 방식으로 증가하는 인구를 먹이는 데 엄청난 어려움에 직면해 있습니다(Firbank et al. 2018). 자원 고갈, 기후 변화, 코로나19와 같은 전염병으로 인한 어려움으로 인해 상황은 더욱 복잡해지고 악화되었습니다. 기후 변화, 자원 감소, 영양가 있는 식품에 대한 소비자 선호 등의 문제를 극복할 수 있는 견고한 식품 생산 시스템을 개발하기 위한 방법과 수단을 즉각적으로 모색해야 합니다. 2008년에는 식량농업기구, 국제농업개발기금, 유엔세계식량계획, 국제농업연구자문그룹이 세계식량안보에 관한 고위급 회의를 소집했습니다. 이 회의에서 181개 국가는 "기후 변화로 인한 도전에 대해 현재 식량 생산 시스템의 회복력을 높이는 방법에 대한 문제를 해결하는 것이 필수적"이라는 선언문을 채택했습니다(Husaini 및 Tuteja 2013). 미국의 국가 기후 평가(National Climate Assessment)인 지구 변화 연구 프로그램(Global Change Research Program)은 기후 변화가 작물 생산에 여러 가지 어려움을 야기하고 기온 및 물 가용성 변화, 토양 침식, 해충 및 질병 발생으로 인해 작물 수확량이 감소할 것으로 예상된다는 점을 강조했습니다(Reidmiller et al. al. 2018). 16개 파트너 조직이 전 세계의 심각한 식량 불안 상황에 대한 공동 합의 기반 평가인 식량 위기에 관한 글로벌 보고서(GRFC 2020)에 따르면, 극한 기후는 전 세계 거의 3,400만 명의 사람들에게 심각한 식량 불안 상황의 주요 동인이었습니다. 2018년에는 2,900만 명에 비해 2019년에는 25개국으로 늘어났습니다. 더욱이 이러한 기상 이변의 강도와 심각성이 증가함에 따라 2018년에 비해 2019년에는 식량 위기에 직면한 사람들의 수가 증가했습니다(GRFC 2020). 이러한 극단적인 기상 현상은 일반적으로 다양한 스트레스 유형의 집합체이며 처리하기가 매우 복잡합니다.