- 식물 뿌리털 발달 원리 알아내... 작물의 가뭄내성, 양분결핍 극복 등 -

극심한 가뭄과 연이은 폭우 등 잦은 기상변화로 농작물의 피해가 늘고 있는 가운데 토양에서 물과 양분을 흡수해 식물이 자라는 출발점인 뿌리털을 조절하는 연결고리가 밝혀져 관심이 집중되고 있다.

농촌진흥청(청장 라승용) 차세대바이오그린21사업을 수행하는 서울대학교 조형택 교수 연구팀은 애기장대1)로 식물이 뿌리털을 만드는 과정에서 옥신과 활성산소의 상호관계를 알아냈다.

연구결과는 미국국립과학원회보(PNAS)2)(mrnIF=95.16, IF=9.423)에 게재됐다.
※ 논문명: Molecular link between auxin and ROS-mediated polar growth

먼저 연구팀은 식물의 뿌리털이 자라는 과정에서 필요한 유전자들을 총괄 조절하는 단백질인 '알에스엘(RSL)4'를 찾아냈으며 이 단백질이 활성산소 발생에 작용하는 것을 확인했다.

단백질(전사조절인자) '알에스엘(RSL)4'는 활성산소(ROS)를 만드는 유전자를 직접 조절해 뿌리털이 잘 자라도록 한다.

이로써 뿌리털 발생을 촉진하는 것으로 알려진 식물 호르몬 '옥신'이 '알에스엘(RSL)4'의 유전자가 기능을 하도록 직접 조절해 활성산소(ROS)의 발생과 뿌리털 발달에 영향을 주는 과정을 밝혀냈다.

그동안 식물세포 생장에서 '활성산소(ROS)'를 어떻게 조절해 뿌리털 세포가 커지고 발달하도록 하는지는 알려진 바가 없었다.

이 연구는 농촌진흥청(농생물게놈활용연구사업단)과 아르헨티나 부에노스아이레스 대학 연구팀이 협력한 결과다. 작물의 생장과 발달 조절에 응용해 앞으로 작물의 가뭄내성, 양분결핍 극복, 토양 중금속 제거 등에 광범위하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

농촌진흥청 조남준 연구운영과장은 "이번 연구결과는 점차 예측이 불가능한 기상 환경에 대비하면서 다양한 환경에 적응할 수 있는 작물을 개발해 안정된 수량을 확보하는 데 응용할 수 있을 것이다."라고 말했다.

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1) 애기장대: 식물의 유전적 연구에 주로 사용되는 모델 식물

2) PNAS(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America): 미국국립과학원회보로 미국국립과학원이 매주 발행하는 세계적인 학술지

[문의] 농촌진흥청 연구운영과장 조남준, 연구운영과 권수진 063-238-0761


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