토마토 줄기 털에서 해충 저항 기능 입증

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토마토에는 털의 끝부분에 샘세포(glandular head cell)가 있는 털(I, IV, VI, VII)과 샘세포가 없는 털 (II, III, V)이 있는데, 샘세포가 있는 털은 테르펜과 플라보노이드와 같은 다양한 이차대사물질을 합성하고 저장하는 화학공장으로 알려져 있다. 이들 물질은 식물이 해충의 공격을 받을 때 방충제 및 살충제 역할을 해 스스로를 보호하는데 이용된다.

토마토 줄기 털에서 해충 공격을 막는 살충제 물질이 나오고 토마토 줄기 강도에도 영향을 미친다는 사실이 밝혀졌다.

강진호 서울대학교 국제농업기술대학원 교수팀은 식물 표피세포 일종인 모상체(털) 발달 유전자 연구로 털이 해충 저항성에 중요한 역할을 한다고 8일 밝혔다. 식물 털은 표피세포의 분화된 형태로 해충 공격이나 기온 변화같은 비생물적 스트레스에서 식물을 보호하는 최전방 세포다.

토마토를 포함한 가지과 식물의 털은 다양한 해충저항성 물질을 생산하는 화학공장으로 잘 알려져 있으나, 털의 발달 기작 정보는 거의 알려진 바가 없다.

연구팀은 미국 미시건 주립대 그레그 하워(Gregg Howe) 교수팀과 공동연구로 액틴합성에 관여하는 SRA1 유전자가 토마토 잎에 존재하는 다양한 털 발달에 필수적이라는 것을 밝혀냈다. 또 털에서 다량으로 축적되는 해충저항성 이차대사물질인 테르펜과 플라보노이드 합성에도 SRA1이 관여하는 것을 확인했다. 테르펜은 방충체와 살충제로 이용되는 물질이기도 하다. 플라보노이드는 곤충과 비생물적 스트레스로부터 식물을 보호하는 기능을 한다.

SRA1은 토마토 줄기 강도에도 영향을 미쳤다. 이번 연구는 식물 털 발달과 털에서 합성되는 이차대사물질을 조절해 해충저항성 작물을 개발할 수 있는 새로운 길을 열었다.

연구결과는 식물 분야 학술지인 `실험식물학회지(Journal of Experimental Botany)` 10월호에 우수 논문으로 선정됐다.


송혜영기자 hybrid@etnews.com


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