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농작물 품질향상 가능… 식물 종자 어떻게 싹트는지 알아냈다

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2015년 09월 23일 18:00 프린트하기

싹을 틔운 씨앗의 모습.  - 포항공대 제공
싹을 틔운 씨앗의 모습.  - 포항공대 제공

씨앗은 성장하기 좋은 환경이 주어져야 싹을 틔우고, 그렇지 않을 때는 씨앗 상태로 휴면해야한다. 만일 씨앗이 성급히 싹을 틔우면 이후 많은 열매를 맺지 못하고 농작물 품질에도 영향을 미친다. 벼가 때 이르게 싹을 틔우는 ‘수발아 현상’이 대표적인 예다.
 
이영숙 포항공대 생명과학과 교수팀은 씨앗의 발아를 조절하는 핵심 수송체(단백질) 4개를 밝혀내고 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 23일자 온라인판에 발표했다. 이 연구성과를 응용하면 식물종자의 발아 현상을 조절할 수 있을 것으로 보인다.

 

이 교수팀은 식물내에서 호르몬을 수송하는 4개의 단백질(‘AtABCG25’, ‘AtABCG31’, ‘AtABCG30’, ‘AtABCG40’)에 주목했다. 그 동안 식물호르몬인 앱시스산(ABA)이 종자 외피의 배젖에서 나와 씨앗의 발아를 억제한다는 사실은 알려졌지만 구체적으로 이 호르몬이 어떻게 배아로 전달되는지는 밝혀지지 않고 있었다.
 
연구팀은 더 나아가 이들 4개 수송체가 어떤 역할을 하는지도 밝혀냈다. 두 개(AtABCG25와 AtABCG31)는 배젖의 세포막에 있다가 호르몬을 분비시키며 나머지 두 개(AtABCG30과 AtABCG40)는 배아의 세포막에서 호르몬을 받아들이는 역할을 했다. 이번 연구로 배젖에 위치한 두 가지 수송체와 배아에 위치한 두 수송체의 상호작용을 찾으며 식물 종자발아 기전을 모두 알게 된 셈이다.

 

이 교수는 “이번 연구 결과로 휴면 상태를 더 잘 유지하는 돌연변이 종자를 만들 수 있을 것”이라며 “각종 종자 품종 개량사업에 응용하면 시기에 맞지 않는 발아 때문에 농산물의 상품성이 훼손되는 것을 막을 수 있다”고 말했다. 

 


신선미 기자

vamie@donga.com

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