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영국, 노팅햄대학 (University of Nottingham)의 연구진들이 식물병원균의 공격과 식물생장에 부적합한 환경으로부터 내성을 갖는 작물을 생산할 수 있는 새로운 연구결과를 발표하였다.
미국과학원회보 (PNAS) 2012년 1월 17일자 온라인판에 게재된 이 논문에서, 연구진은 애기장대식물 (Arabidopsis thaliana )의 주요 조절 단백질을 조작하여 뿌리의 생장을 전환시킬 수 있다는 흥미로운 연구결과를 발표하였다.
이번 연구는 벨기에 VIB 연구소와 Ghent 대학, 미국의 Wake Forest 대학, 독일 Albrecht-von-Haller 연구소의 전문가들과 공동연구로 수행되었는데, 연구를 주도한 노팅햄 대학 작물과학부 (Division of Plant and Crop Science) 의 이브 스멧 (Dr. Ive De Smet) 교수는 “전세계 인구가 기하급수적으로 증가하기 때문에 충분한 식량확보를 위해서는 제 2의 녹색혁명이 필요하다.
이 목적을 달성하기 위해서는 작물의 뿌리 시스템을 최적화시키는 것이 필요하고, 이번 연구 성과는 다양한 환경조건에서 작물생장을 증진시키는 목적에 많은 기여를 할 것이다”라고 밝혔다.
연구자들은 전자조절 인자인 WRKY23의 단백질수준을 변형시켜 뿌리 발달의 효과와, 생성되는 화학물질에 대한 프로파일을 분석하였다.
그 결과로 이 주요인자가 flavonol이라고 불리는 주요 대사물질들의 생합성을 인위적으로 조절할 수 있었다.
Flavonol의 조절은 식물생장 발달에 필수적인 호르몬인 옥신에 영향을 주었으며, 뿌리의 발달에도 큰 영향을 주었다.
이전 연구에서 WRKY23 단백질은 선충 병원균과의 상호작용에 관여하는 것으로도 알려져 있는데, 어떻게 병원균의 공격으로부터 식물체를 보호하는 지 추가적인 연구가 필요할 것으로 예상되었다.
식물뿌리 연구는 건전한 식물생장에 필수적인 분야로, 지금까지는 크게 주목받지 않았으나 점차 그 중요성이 부각되고 있다.
따라서 식량확보에 있어 식물생장 촉진을 위해 뿌리의 조절 기작을 이해하는 것은 앞으로도 많은 연구가 필요할 것으로 예측되는데, 이번 연구 결과로 다양한 환경에 내성을 지닌 신품종 작물 육종에 응용될 수 있을 것으로 전문가들은 기대한다.
관련논문: Wim Grunewald, et. al.,
Transcription factor WRKY23 assists auxin distribution patterns during Arabidopsis root development through local control on flavonol
biosynthesis PNAS 2012 : 1121134109v1-201121134.
출처:
http://www.nottingham.ac.uk/news/pressreleases/2012/january/improving-crops-fro
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