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신비한 작물 유전자: 식품 품질과 수확량에 어떤 영향을 미칩니까?
작물 다양성 또는 작물 생물 다양성은 농업에 사용되는 작물과 식물의 다양성과 그 유전적 및 표현형 특성을 설명합니다. 작물 다양성은 지난 50년 동안 심각한 문제에 직면해 왔으며, 특히 각 작물 내 유전적 다양성과 일반적으로 재배되는 작물 유형이 크게 감소했습니다. 이러한 작물 다양성의 손실은 세계 인류의 생존이 점점 더 적은 작물 품종과 종에 달려 있기 때문에 세계 식량 안보를 위협합니다.
농작물의 단일 재배로 인해 질병이 발생하면 전체 수확물이 파괴될 수 있습니다.
단일재배 모델은 작물의 유전적 다양성을 감소시킵니다. 이는 아일랜드의 역사적인 대기근과 유사합니다. 즉, 작물이 질병으로 인해 파괴되어 심각한 식량 위기를 초래한 경우입니다. 또한 Grosmichel 바나나와 같은 특정 종의 상업적 멸종은 단일 작물 품종의 취약성이 증가하고 있음을 보여줍니다.
생물다양성 손실
유엔 식량농업기구(FAO)에 따르면 생물다양성 상실은 오늘날 가장 심각한 환경 문제 중 하나로 간주됩니다. 이런 추세가 지속된다면 전 세계 식물종의 절반이 멸종 위기에 처할 수 있다. 한편, 밀, 옥수수, 쌀과 같은 작물의 야생 친척 중 6%가 위험에 처해 있으며, 토마토와 감자와 같은 일부 콩과 식물도 각각 18%와 13%의 멸종 위험에 직면해 있습니다.
물 가용성, 토양 pH, 온도 등 특정 환경 요인은 작물 성장에 큰 영향을 미칩니다.
또한, 작물 내 다양성은 유전적 차이에 의해 영향을 받습니다. 일부 품종은 조기 성숙이나 질병 저항성에 대한 유전자를 보유할 수 있습니다. 이러한 특성은 궁극적으로 작물 품질과 수확량에 영향을 미칩니다. 현대 식물 육종가들은 수확량과 질병 저항성 측면에서 더 나은 성과를 달성하기 위해 특정 조건에 적응할 수 있는 새로운 작물 품종을 개발하기 위해 열심히 노력하고 있습니다.
생태적 영향
농업생태계는 식물과 동물의 다양성이 충분할 때 자체 규제 시스템으로 효과적으로 작동합니다. 식량, 연료 및 섬유질을 제공하는 것 외에도 농업 생태계 기능에는 영양 순환, 토양 비옥도 유지, 미기후 및 물 흐름 조절, 해충 통제 및 폐기물 해독이 포함됩니다.
작물 다양성은 저항성을 높일 뿐만 아니라 살충제 사용도 줄입니다.
현재 현대 농업의 시행으로 인해 농업 생태계의 생물 다양성이 급격히 감소하고 있습니다. 안데스 산맥의 농지와 같은 전통적인 시스템에서는 최대 50종의 감자가 보존됩니다. 연구에 따르면 작물의 유전적 다양성을 높이는 것이 식물 질병 퇴치를 위한 중요한 전략일 수 있습니다.
경제적 영향
농업은 대부분의 국가, 특히 개발도상국의 경제 기반이며 경제 성장의 중요한 원천입니다. 농업의 성장은 농촌 빈곤층의 삶을 개선하는 데 도움이 될 수 있지만 항상 그런 것은 아닙니다. 고부가가치 작물 생산, 더 나은 마케팅, 부가가치 활동을 통해 작물 소득을 늘릴 수 있습니다.
단일 작물에 초점을 맞춘 재배 방식은 전체 작물을 동일한 질병 위험에 노출시킵니다.
작물 다양성의 경제적 가치를 정량화하는 것은 여전히 불확실하지만, 다양성이 증가하면 작물 실패를 예방하고 더 높은 수확량으로 이어진다는 것은 분명합니다. 해충과 질병의 위협이 증가함에 따라 작물 다양성을 보호하는 방법이 농업에서 최우선 과제가 되었습니다.
질병 위협에 저항하세요
해충 외에도 질병은 작물 손실의 주요 원인입니다. 야생종의 유전적 다양성으로 인해 일부 개체는 교란이 발생할 때 생존할 수 있습니다. 그러나 농업 생산에서는 유전적으로 균질한 종자를 재배할 때 이러한 질병 저항성이 저하됩니다. 단일 작물 농업 모델은 특히 종자가 대량으로 생산되거나 식물이 복제될 때 작물 다양성이 낮다는 결과를 낳습니다.
이전 아일랜드 대기근은 다양성이 낮은 작물의 감염으로 인한 식량 위기였습니다.
현재 아프리카 카사바 모자이크 바이러스(African Cassava mosaic Virus) 및 아프리카 밀 녹병과 같은 중요한 새로운 위협으로 인해 작물 다양성을 증가시켜야 할 필요성이 다시 한 번 강조되었습니다. 세계 식량안보를 보호하기 위해 현재 많은 국제기구와 지역 농부들이 미래 작물의 건강한 성장을 보장하기 위한 유전자 보존 활동에 참여하고 있습니다.
조직과 기술
작물 다양성의 상실에 대응하여 국제생물다양성(Biodiversity International), 국제열대농업연구소(International Research Institute of Tropical Agriculture) 및 기타 기관을 포함한 많은 글로벌 조직들이 적극적인 조치를 취하고 있습니다. 그들은 유전자 은행을 통해 멸종 위기에 처한 작물 품종을 보존하고 재생을 촉진하기 위해 노력합니다. 세계작물다양성신탁(Global Crop Diversity Trust)은 세계 식량 안보를 보장하기 위해 작물 다양성을 보호하고 활용하는 데 중점을 두고 있습니다.
전통적인 육종 방법 외에도 유전자 개량 기술도 작물의 병해 저항성 향상에 도움이 됩니다.
또한, 많은 과학자들은 특정 유전자를 작물에 도입하여 특정 해충에 대한 저항성을 갖도록 유전자 변형 기술을 사용하기 시작했습니다. 그러나 이러한 기술은 생태계의 다른 유기체에 영향을 미칠 수 있으므로 주의해서 적용해야 합니다. 세계 식량안보의 도전에 직면하여, 우리는 작물 유전 기술과의 관계를 다시 생각해야 할까요?
