식물 호르몬 연구 (2)

식물 호르몬 연구 (2)

인류의 위기를 구할 식물이 비장하고 있는 힘을 해명한다.

 

 

스트리골락톤 (Strigolactone)  연구 중에서 

 

연간 1조 엔의 피해를 구할 가능성

 

현재 내가 당하고 있는 연구의 하나가 스트리골락톤(Strigolactone)이라는 식물 호르몬이다. 이 스트리골락톤은 아프리카에서 제2의 녹색 혁명을 일으킬 커다란 가능성을 비장하고 있다.

 

===*스트리골락톤(Strigolactone)=스트리골락톤은 식물의 뿌리에 의해 생성 된 화합물 그룹입니다. 그들의 작용 기전으로 인해, 이 분자들은 식물 호르몬 또는 식물 호르몬으로 분류되었습니다. 위키백과===

 

실은 아프리카에는 스트라이가（Striga )라는 근기생식물이 번식하고 있다. 근기생식물이란 그다지 익숙하지 않으리라 생각되는데 숙주가 되는 식물의 뿌리에 자신의 뿌리를 잠입시켜서 도관을 연결시켜 거기서 물이나 양분을 수탈하여 살아가는 식물이다.

 

===*스트라이가속 (Striga)=스트리가속은 꿀풀목 열당과에 속하는 속이다. 스트라이가속 식물은 스트리가 또는 스트라이가라 부른다. 위키백과===

 

기생하는 스트라이가는 자색의 꽃을 피우고 1개체에 10만 알 정도의 씨를 단다. 이 씨는 매우 작아서 마치 가루와 같은 느낌이다. 이것이 토양에 살포되면 구제하기는 거의 불가능하다.

게다가 큰 문제는 스트라이가는 주요한 곡물의 뿌리에 기생하는 것이다. 그런 때문에 아프리카에서는 녹색의 밭이 일면, 자색으로 뒤덮인 광경도 드물지 않다.

실제로 스트라이가에 의한 농산물의 피해액은 연간 수천 억 엔 또는 1조 엔을 상회한다고 말해진다. 그런 때문에 스트라이가는 <마녀의 잡초>라고도 불리고 있다.

이 스트라이가의 씨는 지중에서 잠자는 상태로 50년 이상이나 계속 살아있다. 그것이 곡물의 뿌리가 자신 가까이 뻗어오면 그것을 알고 발아하여 기생하는 것이다. 그 메커니즘의 해명에도 많은 일본인 연구자가 당하고 있다.

실은 흙속에는 아바스큘라（arbuscule/균근균)(AM균)라는 균이 생식하고 있다. 그들은 식물이 뿌리를 통하여 광합성의 산물인 당을 받아들이고 식물에는 인 등의 무기영양소를 공급한다는 공생관계에 있다.

 

* 아바스큘라균근(Arbuscular mycorrhiza)=arbuscular mycorrhiza는 arbuscules를 형성하는 혈관 식물의 뿌리의 피질 세포에 공생 곰팡이가 침투하는 균근의 한 유형입니다. 위키백과===

 

이 공생을 활성화하는 시그널로서 식물 호르몬인 스트리골락톤이 뿌리에서 방출되고 있는 것이다. 그런데 스트라이가도 이 스트리골락톤을 시그널로 하여 인식하고 그에 따라서 기생하는 상대가 있다는 것을 감지하고 발아한다는 것이 밝혀지고 있다.

곧 이 스트리골락톤의 생성을 멈추게 하면 스트라이가가 발아할 수 없어서 곡물에 기생하지는 못하게 되지만 한편으로 식물로서 중요한 AM균과의 공생관계를 구축할 수가 없게 된다.

또 스트리골락톤에는 식물의 가지 갈림을 제어한다는 호르몬으로서의 기능도 있다.

이처럼 스트리골락톤은 하나의 작용만이 아니라 식물 생장의 여러 가지 면에 작용하기 때문에 좋은 작용을 신장시키고 나쁜 작용을 억제한다는 것이 연구의 중요 테마로 되어 있다.

예를 들면 같은 스트리골락톤이라도 화학구조가 다른 것이 자연계에는 많이 존재하고 있다. 그 중에는 기생식물의 발아는 촉진시키기 어렵지만 AM균과의 공생을 촉진하는 기능을 가지고 있는 것이 있다는 것을 알았다.

그러나 화학구조가 다른 각각의 스트리골락톤이 모든 식물에 같이 작용하는 것이 아니라는 것도 알았다.

이들 식물 호르몬의 구조만을 해명하는 것은 복잡하고 어려운 연구이지만 그 성과는 녹색 혁명이라고까지 말해지고 있듯이 농업의 발전에 기여하고 씨가 없는 포도처럼 새로운 품종을 낳기도 하고 연간 1조 엔을 상회하는 농작물의 피해를 구할 가능성도 있는 분야이다.(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