농촌진흥청은 벼의 수발아 저항성을 강화할 수 있는 새로운 유전자 위치를 규명하고, 이를 활용해 선발 표지 자동 측정 인공지능(AI) 딥러닝 모델을 개발했다고 13일 밝혔다.

수발아는 벼 이삭을 수확하기 전에 알곡에서 싹이 트는 현상이다. 수확기 집중호우나 고온·태풍 등으로 인해 벼가 쓰러졌을 때 자주 발생해 쌀 품질 저하의 주요 원인으로 꼽힌다.

연구진은 수발아에 취약한 품종인 '주남벼'와 상대적으로 강한 품종 '남평벼'를 교배해 후대 계통의 유전 변이와 수발아율을 분석해 저항성 유전자의 위치를 탐색했다. 그 결과, 벼의 6번 염색체에서 지금까지 보고되지 않은 새로운 수발아 저항성 유전자 영역을 찾아냈다.

연구진은 수발아·발아 조건에서 2만3000개의 종자 이미지를 촬영해 AI에 학습시킨 결과, 발아 여부를 자동으로 구분하는 딥러닝 모델을 완성했다. 기존에는 종자를 하나씩 눈으로 판별해야 했지만, 새 모델을 활용하면 100개가량의 종자를 한 번에 분석할 수 있어 노동력과 시간을 크게 절감할 수 있다. 농진청은 이번 연구 결과를 국제학술지인 ‘더 플랜트 게놈’에 게재했다.

권수진 농진청 디지털육종지원과장은 "이번 연구로 수발아 저항성 벼의 선발과 품종 개발이 한층 빨라질 것"이라며 "이상기후에 대비한 고품질 벼 육종의 정확도와 효율성을 동시에 높일 수 있을 것"이라고 말했다.

조영창 기자 changsea@nongmin.com