잔디는 각종 환경에 대한 적응력이 매우 강하며, 생활수준의 향상과 더불어 레저 및 스포츠산업의 증가로 인해 잔디의 수요가 급격히 증가하고 있고, 미국의 잔디 종자시장은 높은 경제성을 지녔으며, 잔디는 유지관리 비용이 많이 들어 해마다 45억불 이상을 소모하고 있다. 이에 생명공학 기법을 이용한 고부가가치 생명공학 잔디 품종 개발의 필요성과 기대가 증대되며 벤트그라스 (Bentgrass)는 일반적으로 품질이 가장 좋은 다년색 한지형 잔디로 포복형 (stoloniferous) 잔디로 Agrostis 속에 속하고 대표적인 종은 벤트그라(Creeping bentgrass)인 Agrostis stolonifera 가 있는데 경제적으로 중요한 작품이다. 문헌마다 크리핑 벤트그라스의 종명 사용에 차이가 있고 이는 포복경 형성 정도의 차이에 기인하며 상업적 품종은 "Crenshaw" "L-93" "Penn-A-4"이 개발되어 사용되고 있고, "Crenshaw" 품종은 "Penncross"보다 우수한 여름철 밀도를 보이는 강한 잔디이다. 다만 벤트그라스는 높은 시비량과 관개, 고온과 건조 조건 그리고 병충해에 약해 세심한 관리와 주의가 요구되는 조종인데 형질에 대한 개선이 필요하며 전통 육종의 한계를 극복하기 위한 생명공학 기법을 이용한 연구하 활발이 진행되고 있어, 현재까지 확립된 벤트그라스 형질전환 시스템과 개발된 생명공학 벤트그라스 종류, 그리고 상업화 추진 현황에 대하여 정리한다.
<h1>서 론</h1> <p>잔디는 각종 환경에 대한 적응력이 매우 강한 식물로 척박한 토양을 피복할 목적으로 많이 이용되어 왔으나, 요즈음 생활수준이 향상되면서 환경 미화와 레저 등에 대한 관심이 증가됨에 따라 그 효용성은 더욱 높아지고 있다. 특히 경제수준의 향상과 더불어 최근 증가되고 있는 골프장이나 축구장과 같은 레저 및 스포츠산업을 비롯한 사회 전반에서 잔디의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 이로 인하여 잔디관련 사업규모가 크게 확대되고 있어 고품질의 잔디 개발을 필요로 하고 있다. 미국의 경우, 잔디 종자시장은 옥수수 다음의 위치를 점하는 등 매우 높은 경제성을 지니고 있으며, 잔디는 유지관리 비용이 많이 드는 작물로서 해마다 약 45억불 이상을 유지관리 비용으로 소모하고 있다 (Lee 1996; Zilinskas and Wang 2004). 이에 생명공학 기법을 이용한 고부가가치 생명공학 잔디 품종 개발의 필요성과 기대가 증대되고 있다.</p> <p>벤트그라스 (Bentgrass)는 일반적으로 가장 품질이 좋은 다년생 한지형 잔디로 알려져 있으며, 옆폭이 매우 짧은 포복형 (stoloniferous) 잔디로 질감이 매우 곱고 \( 3 \mathrm{mm} \) 정도의 짧은 예초에도 잘 견뎌 주로 골프장의 그린이나 테니스 코트 등에 거의 전적으로 쓰이는 경제적으로 중요한 작물이다 (Warnke 2003). 벤트그라스는 서유럽과 아시아가 원산지이며, Agrostis 속에 속하고 약 200여종이 알려져 있다. 하지만 상업 용도로 개발된 것은 약 5종 정도의 소수에 불과하며, 대표적인 종으로 크리핑 벤트그라(Creeping bentgrass; \( 2 \mathrm{n}=4 \mathrm{x}=28 \) )인 Agrostis stolonifera가 있다(Bonos et al. 2002). 크리핑 벤트그라스는 지표면에 발달하는 강력한 포복경과 각 마디에서 뿌리와 싹이 새롭게 발생하는 것에서 유래되어 붙여진 이름이다. 그리고 문헌마다 크리핑 벤트그라스의 종명 사용에 차이가 존재하는데, 예를 들면 Agrostis palustris Huds., Agrostis stolonifera L., Agrostis stolonifera L. var palustris 등이 있다. 이것은 포복경 형성 정도의 차이에 기인하며, 현재는 Agrostis stolonifera L.이 가장 보편적으로 사용된다 (Warnke 2003). 크리핑 벤트그라스의 상업적 품종으로는 1950년대 초반부터 "Penncross"가 가장 널리 이용되어 최근까지도 많이 사용되고 있으며, 1990 년 전후로 다수의 신품종이 개발되기 시작하여 "Pennlinks" "Crenshaw" "L-93" "Penn-A-4"등의 품종이 개발되어 사용되고 있다. 예로써, "Crenshaw" 품종은 "Penncross"보다 더 우수한 여름철 밀도와 진녹색을 보이며 여름에 강한 잔디로 개발된 것이다(Engelke et al. 1995).</p> <p>벤트그라스는 우수한 질감과 색, 그리고 짧은 예초에 잘 견디고 골프장 그린용 잔디로서 우수한 퍼팅 품질을 갖고 있는 데 반하여, 왕성한 생장을 지님으로써 높은 시비량과 관개를 매일 필요로 할 뿐만 아니라, 고온과 건조 조건 그리고 병충해에도 약하여 늘 세심한 관리와 주의가 요구되는 초종이다 (Warnke 2003). 이에 이렇게 불리한 형질들은 전통 육종 방법에 의해 많이 개량되었으나, 아직 병 저항성, 내건성, 내서성 등과 같은 형질들의 개선은 여전히 필요하다. 따라서 최근에는 전통 육종의 한계를 극복하기 위하여 생명공학 기법을 이용하여 우수한 품종을 개발하는 연구가 활발히 진행되고 있다 (Chai and Sticklen 1998; Wang et al. 2001; Zilinskas and Wang 2004; Wang and Ge 2006a). 한 예로써, 벤트그라스는 잡초와의 경쟁에서 약하기에 생명공학 기법을 이용하여 잡초 관리에 용이한 제초제 저항성 벤트그라스들이 개발되었다 (Hartman et al. 2004; Asano et al. 1997; Chai et al. 2003; Luo et al. 2004; Kim et al. 2007). 본 논문에서는 생명공학 벤트그라스 개발 연구 현황과 동향을 이해하기 위하여, 현재까지 확립된 벤트그라스 형질전환 시스템과 개발된 생명공학 벤트그라스 종류, 그리고 상업화 추진 현황 등에 대하여 정리해 보고자 한다.</p>