(사진=미래창조과학부 제공)
우리나라 연구팀이 포함된 국제 공동연구진이 식물의 뿌리에서 만들어지는 성장호르몬이 어떻게 줄기나 잎으로 옮겨가는지에 대한 원리를 규명해 냈다.
식물의 뿌리는 주변의 영양분 환경에 관한 정보를 줄기나 잎으로 보내 식물이 처한 환경에 따라 잎과 줄기가 성장하도록 조절하는 기능을 한다.
주변에 영양성분이 많으면 식물성장 호르몬인 '사이토카이닌'이 뿌리에서 만들어져 줄기나 잎으로 이동해 식물의 생장을 촉진한다는 뜻이다.
그런데 뿌리 세포속에서 만들어진 이 호르몬이 어떻게 줄기나 잎으로 이동하는지에 대해서는 자세한 메카니즘이 알려진 적이 없다.
그런데 포항공대 이영숙 교수팀과 일본, 스위스의 공동연구팀은 '애기장대'의 뿌리에서 합성된 성장호르몬을 잎과 줄기로 옮기는 핵심역할을 하는 수송단백질 'AtABCG14'를 찾아냈다.
이 단백질이 만들어지지 않은 돌연변이 애기장대는 정상적인 야생종보다 훨씬 작더라는 것이다.
실제로 방사성 동위원소로 표시한 사아토카이닌의 움직임을 추적했더니 소송단백질이 없는 돌연변이종에서는 잎으로 이동되는 사이토카이닌의 양이 야생종보다 적다는 사실을 확인했다.
연구팀은 이 단백질을 인위적으로 증가시키면 잎과 줄기의 성장을 촉진시킬 수 있어 대량 바이오매스를 만드는데 응용이 가능할 것으로 보고 있다.
연구팀은 그러나 이 연구를 응용하려면 포플러나 갈대 등의 작물에 넣어 생장을 살펴보고 이로 인해 병 저항성이나 스트레스 내성이 감소하지 않는지를 추가적으로 연구할 필요가 있다고 밝혔다.
이 교수팀 등의 연구성과는 미국립과학원 회보 온라인판 4월 28일자에 실렸다고 미래창조과학부는 1일 전했다.