적외선 열화상 카메라로 잎의 표면온도를 찍은 사진

[시사투데이 신서경 기자]

포항공과대학교 생명과학과 이영숙 교수 연구팀이 식물이 열악한 환경에 잘 견디게 해주는 호르몬인 아브시스산을 운반하는 수송체를 최초로 발견해 가뭄이나 사막의 환경에서도 견딜 수 있는 식물 재배에 새로운 가능성을 열었다.

연구팀은 수분 부족, 고염도, 추위, 더위 등으로 인해 식물이 스트레스를 받을 때 생산되는 호르몬인 아브시스산(ABA・abscisic acid)의 흡수를 조절하는 수송체 에비씨지40(ABCG40)의 존재를 밝혀내는데 성공했다.

아브시스산이 식물을 보호하기 위해서는 잎의 식물세포 안으로 들어와야 하는데, 이를 운반하는 수송체는 지금까지 규명된 바 없었다.

이영숙 교수, 강주현 박사과정생 및 황재웅 연구교수가 주도한 이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 ‘글로벌연구실(Global Research Lab) 사업'과 ‘21세기 프론티어연구사업단’의 지원을 받아 수행됐고 연구 결과는 ‘미 국립과학원 회보(PNAS)’에 1월 18일자 온라인 속보로 게재됏다.

이번 연구는 글로벌 연구실 사업에 참여하는 식물 수송체 분야의 세계적인 석학인 스위스 취리히대 엔리코 마티노이아(Enrico Martinoia)교수가 참여했다.

이영숙 교수 연구팀은 ABCG40 유전자를 발현하는 식물은 가뭄에 잘 견디면서 성장하는 반면에, ABCG40 유전자를 발현하지 않는 돌연변이체 식물은 가뭄에 기공을 빨리 닫지 못해 계속 수분을 잃어 시들고 노랗게 마른다는 사실을 발견했다.

이는 ABCG40 유전자가 만드는 ABCG40 단백질이 아브시스산을 세포 안으로 빨리 흡수해 세포 안의 다른 스트레스 내성 유전자들을 활성화시키기 때문이라고 연구팀은 밝혔다.

이번 연구결과는 아브시스산 수송체를 조절하면 가뭄이나 스트레스에 강한 식물을 재배할 수 있다는 새로운 가능성을 보인 것이다.

이영숙 교수는 “이번 연구 성과는 수분 부족 뿐 아니라 염도가 높거나 다른 스트레스 상황에도 잘 견디는 식물을 재배하는 데 도움이 될 것”이라고 연구의의를 밝혔다.

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