[사이테크+] 식물 뿌리도 썩은 식물 피한다…”새 방향성 ‘부생굴성’ 발견“

제목: [사이테크+] 식물 뿌리도 썩은 식물 피한다…”새 방향성 ‘부생굴성’ 발견“

출처: 연합뉴스 이주영 기자

링크: https://v.daum.net/v/20260710050202926

요약: 프리믈 교수와 장위저우 교수팀은 식물 뿌리가 썩은 식물에서 나오는 화학 신호를 감지하고, 반대 방향으로 굽어 자라는 부생굴성을 발견했다. 식물은 다양한 굴성을 이용해 생장 방향을 바꿔 환경 변화에 적응한다. 대표적으로 굴광성, 중력굴성, 굴지성 등이 있다. 먼저 실험 식물인 애기장대를 이용해 뿌리를 썩어가는 식물 조직관 접촉시키는 실험에서는 뿌리 길이 성장이 크게 억제됐고, 병원체 감염에 대응하는 면역, 방어 관련 유전자와 신호전달 경로가 활성화되는 것으로 나타났다. 이는 식물뿌리가 부패한 식물 조직을 유기물이나 영양분 공급원이 아니라 병원성 미생물이 많을 가능성이 있는 생물학적 위험 구역으로 인식한다는 것이다. 연구팀은 이런 반응은 사과처럼 수분이 많은 과육 조직과 낙엽뿐 아니라 톱밥 같은 목질이 썩을 때도 똑같이 나타났으며 이는 뿌리가 식물 부패 과정에서 만들어지는 화학적 신호를 선택적으로 감지한다는 것을 보여준다고 말했다. 하지만 닭고기 조각처럼 동물에서 유래한 부패 물질에 대해서는 이런 반응을 보이지 않았다. 부생굴성은 애기장대뿐 아니라 유채, 토마토, 밀에서도 모두 확인됐으며 다양한 식물에 널리 존재라는 현상일 수 있다. 연구팀은 또한 부생굴성을 유도하는 핵심 신호가 죽은 식물을 분해하는 곰팡이가 방출하는 유기산과 페놀산 등 산성 물질에서 나온다는 사실도 밝혔냈다. 산성 물질이 주변 토양에 퍼지면서 부패한 식물 주변에 산도(pH) 기울기가 생기는데 식물 뿌리가 pH 기울기를 감지해 산성이 강한 쪽을 피해 자란다. 실제로 식물 잔해가 거의 분해되면 pH기울기가 사라지면서 부생굴성도 나타나지 않았다. 앞으로 부패 회피 능력이 더 강한 품종을 개발하는 것도 가능할 것이다.

한줄요약: 연구팀은 뿌리가 썩은 식물에서 나오는 화학 신호를 감지하고 반대 방향으로 굽어 자라는 부생굴성을 발견했고 부생굴성을 유도하는 핵심 신호가 산성 물질에서 나온다는 사실도 밝혀냈다.