풍수해에 강한 작물 개발 가능

국내 연구진이 식물을 두껍고 튼튼하게 만드는 생장 메커니즘을 밝혀냈다.

포스텍 생명과학과 황일두 교수팀과 대구경북과학기술원(DGIST), 독일 하이델베르크대 공동연구팀은 식물의 두께 생장을 조절하는 ‘형성층’이라는 줄기세포의 작용 메커니즘을 규명했다고 23일 밝혔다.

이번 연구에는 포스텍이 운영하는 학부생 연구 참여 프로그램을 통해 생명과학과 노재균 학생이 식물 형질분석 연구를 수행했다.

이번 연구결과는 식물학 분야 국제학술지 ‘네이처 플랜트’ 최신호에 실렸다.

형성층은 식물의 기둥과 뿌리에 있는 줄기세포로 형성층 세포가 분열하고 분화되면 식물 줄기가 굵게 발달한다. 식물은 두께가 두꺼워지면서 부피가 커지면 땔감이나 연료로 활용도가 높아지고 무나 당근 같은 식용작물로서 생산성도 높아진다.

기존에는 식물의 길이 생장이나 전체 크기를 키우기 위한 연구가 중심이었다. 그런데 식물의 길이 생장은 실제로 필요치 않은 식물의 조직이나 기관까지 한번에 커지기 때문에 연료나 식용자원 개발에는 도움이 되지 않았다.이 때문에 연구자들은 식물의 두께 생장에 관심을 갖기 시작했지만 지금까지는 많은 연구가 되지 않은 상태였다.

연구팀은 형성층을 활성화시키는데 ‘BIL1’이라는 효소가 절대적인 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다.

형성층이 활성화될 경우 관다발 조직이 증가함으로써 식물의 영양물질 수송과 분배 능력을 크게 높여 식물의 생장과 환경 적응성을 높일 수 있는 것으로 연구진은 분석했다.

황일두 포스텍 교수는 “이번 연구는 식물 전체 크기를 키우려는 기존 연구와는 달리 식물 두께 생장만 조절함으로써 식물의 생산성 증가에 초점을 맞췄다”라며 “이번에 규명해 낸 형성층 조절 메커니즘은 생산성 높은 작물 뿐만 아니라 비바람 등 풍수해에 강한 작물 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr