식물 호르몬 연구 (1)

식물 호르몬 연구 (1)

인류의 위기를 구할 식물이 비장하고 있는 힘을 해명한다.

 

 

식물 호르몬 연구 (1)

 

식물 호르몬 연구는 근년 크게 진전하고 있다. 일반적으로는 그다지 알려지지 않은 분야이지만 식물 호르몬의 작용을 이용하면 작물의 수확량을 올리고 환경문제의 해결에도 이어질 가능성이 있다는 것을 알았다.

 

농업생산의 혁명으로 이어진 식물 호르몬

 

식물 호르몬이란 식물의 체내에서 생성되어 그 식물의 생장 형태형성이나 환경응답을 제어하는 물질을 말한다. 그다지 익숙하지 않은 말이라고 생각하지만 식물 호르몬의 기능을 이용하여 농작물의 증산이나 품종개량 등이 행해지고 있다.

그런데 어떤 호르몬이 어떻게 생장에 관계하고 있는지 등 아직 미지의 분야도 많고 환언하면 매우 커다란 가능성을 비장하고 있는 연구 분야이다.

예를 들면 씨 없는 포도는 먹기 좋은 데서 매우 인기가 있는데 어떻게 만들어지는지 알고 있는지?

이것은 수분(受粉)전의 포도의 방(房)을 지베렐린(gibberellin)이라는 분자의 용액에 담그면 수분하지 않아도 열매를 만들 수 있기 때문에 씨가 없는 포도가 되는 것이다. 이 지베렐린도 식물 호르몬의 하나이다.

 

===*지베렐린 ((gibberellin)

지베렐린은 줄기 신장, 발아, 휴면, 꽃의 개화 및 성장, 잎과 과일의 노화 등 식물 생장을 조절하는 식물호르몬이다. GAs는 식물 호르몬 중에서 가장 오래전부터 알려졌다. 위키백과===

 

씨 없는 포도도 획기적인 농작물이지만 실은 이 지베렐린은 농업의 역사에서의 혁명에도 관여하고 있는 것이다.

1940년대부터 60년대에 걸쳐서 곡물의 생산량을 올리는 연구가 왕성하게 행해져서 그 결과 높은 수확량의 품종이 발견되어 그 후 전 세계 곡물의 생산량이 극적으로 향상한 역사가 있다. 이것은 <녹색 혁명>이라고 불리고 있다.

실은 이 때 발견한 품종이란 식물의 키가 종래의 것보다 낮은 반왜성(半矮性)의 품종이었다.

무슨 말인가 하면 식물은 비료를 주면 키가 자란다. 식물이 키가 크다는 것은 일견 높은 수확량으로 이어질 것으로 보이지만 너무 키가 크면 바람 등에 의하여 쓰러질 위험성이 높아진다.

예를 들면 일본을 비롯하여 동남아시아 등에서 태풍에 의하여 벼가 쓰러져서 큰 피해가 나는 일이 있다. 벼는 키가 크면 클수록 그 피해는 커질 것이다. 곧 작물에 좋은 비료를 주어도 수확량으로 이어지지 않을 수도 있다는 것이다.

그런데 키가 어느 정도에서 멈추고 그 이상 뻗지 않는 품종이 발견된 것이다. 그에 따라서 쓰러질 위험성이 낮아지고 다시 주어진 비료는 열매로 이어지기 때문에 결과적으로 혁명적인 높은 수확량이 된 것이다.

 

그런데 어째서 비료를 주어도 키가 자라지 않는지 실은 그 구조는 당시에는 알지 못하였다. 그것을 해명한 것은 2000년대가 되어서 일본의 연구자들이다.

그것이 지베렐린의 작용이었다. 이 식물 호르몬의 중요한 기능은 식물의 키를 늘리는 것이다.

실은 반왜성의 형질을 나타내는 벼의 품종에서는 체내에서 지베렐린을 만드는 기능이 저하되어서 그런 때문에 지베렐린의 양이 줄어든다는 것을 알았다.

이 역사적 사실은 식물 호르몬의 작용이 바뀌면 세계규모의 농업혁명에도 이어진다는 것을 나타내고 있다.

그러나 우리들로서는 식물 호르몬은 아직 미지의 분야가 많다. 이것을 해명하고 바르게 이해할 수가 있다면 그 기능을 인위적으로 개변할 수도 있다. 그것은 제2, 제3의 <녹색 혁명>이 될 가능성을 비장하고 있는 것이다.(계속됨)

일본어원문=人類の危機を救う植物の秘めた力を解き明かす

출처=https://www.meiji.net/life/vol290_yuko-numata