`작은 고추가 맵다`도 이젠 옛말일 뿐이다? 면역력이 높은 식물일수록 병에 걸리지 않기 위해 많은 에너지를 소모함으로써 생장이 늦어진다는 통설이 맞지 않다는 연구결과가 나왔다.
포스텍 황일두 교수(생명과학과)와 고려대 백경희 교수(생명과학과)는 한국연구재단, 농림수산식품부의 지원으로 식물의 대표적인 발달 생장호르몬인 `사이토카이닌(cytokinin)`이 생장에 관여할 뿐 아니라 식물의 병 저항성을 크게 증가시킨다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구결과는 세계적 학술지 셀의 자매지인 `디벨롭멘탈 셀(Developmental Cell)` 최신호에 발표됐다.
지금까지 식물은 `작은 고추가 맵다`는 말처럼, 면역력이 높은 식물일수록, 병에 걸리지 않기 위해 많은 에너지를 소모함으로써 생장이 늦어지는 것으로 보고돼 왔다. 특히 식물의 면역을 높이는 살리실산과 같은 호르몬이 식물의 생장을 방해한다는 사실이 알려지면서, 병에 대한 저항성이 높은 식물일수록 대량 생산이 어려운 것으로 알려져 왔었다.
그러나 포스텍과 고려대 공동연구팀은 사이토카이닌에 의해 활성화되는 `ARR2` 단백질이 병 저항성 관련 유전자들의 발현을 컨트롤함으로써 박테리아나 곰팡이 병원균에 대한 저항성 반응을 조절한다는 사실을 발견했다. 사이토카이닌에 의한 면역기능의 활성이 면연력이 높은 식물의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다는 점을 밝힌 것이다.
이번 연구는 포플러나무나 억새, 유체 등 바이오메스 생산용 식물에 적용하게 되면 다양한 경작환경에서도 적은 비용으로 대량 재배가 가능해져 안정적으로 친환경에너지를 공급할 수 있을 것으로 기대된다.
황일두 교수는 “식물 바이오에너지는 석유와 같은 화석 연료를 대체할 수 있는 차세대 친환경 에너지원으로 각광받고 있지만 안정적인 바이오에너지의 생산을 위해서는 병원균이나 환경스트레스에 내성이 있고 생산성이 높은 바이오매스 식물의 개발이 시급한 실정”이라며, “앞으로 바이오매스용 식물에 이 연구결과를 적용해 적은 비용으로 효율적인 생산이 가능한 새로운 품종 개발에 주력할 것”이라고 밝혔다.
◆용어설명
△바이오매스(biomass)=태양 에너지를 비축한 에너지 전용의 작물과 나무, 농산품과 사료작물, 농작 폐기물과 찌꺼기에서 추출된 재생 가능한 유기물질이며, 이 물질은 에너지로 전환이 가능하다.
△사이토카이닌(cytokinin)=잎의 생장의 촉진, 식물의 기관형성, 종자의 발아와 세포분열의 촉진. 세포의 비대효과 등에 관여하는 식물 생장의 대표적인 물질.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.co.kr
