DGIST 연구진이 식물의 꽃잎과 나뭇잎이 떨어지는 탈리현상 원리를 규명했다. 식량작물 손실을 줄여 수확량을 늘리는데 기여할 것으로 기대된다.
DGIST(총장 손상혁)는 곽준명 DGIST 뉴바이올로지 전공 교수와 이유리 기초과학연구원(IBS) 노화·수명연구단 연구위원 연구진이 식물이 노화과정에서 '리그닌(Lignin)'이라는 물질을 만들어 꽃잎과 나뭇잎을 떨어지게 한다는 사실을 규명했다고 7일 밝혔다.
식물은 발달과 노화를 진행하면서 탈리가 일어나는데, 탈리 경계선에는 식물에서 떨어져 나가는 이탈세포와 식물 본체에 남는 잔존세포 등 두 개의 세포가 있다.
연구진은 두 세포 가운데 이탈세포에서만 리그닌이 형성돼 꽃잎을 식물 본체로부터 떨어지게 하는 울타리 역할을 수행한다는 것을 확인했다.
식물 목질부를 구성하는 고분자 화합물 리그닌은 이웃하는 세포 사이를 분리시키는 세포벽 분해효소가 꽃잎이 탈리되는 경계선 위치에만 밀집되게 하고 주변 세포들로 퍼지지 않도록 조절하는 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 리그닌이 육각형 벌집구조이며, 꽃잎이 떨어진 단면에 큐티클막을 형성, 세균 침입을 막는 역할을 한다는 것도 확인했다.
연구진은 새롭게 발견한 리그닌 역할과 메커니즘을 응용해 탈리현상을 촉진하거나 억제하는 화합물을 찾는 후속연구를 진행할 계획이다. 탈리현상을 조절하면 낙과로 인한 식량작물 손실을 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다.
곽준명 교수는 “리그닌이 이탈세포에서 형성되어 더 이상 필요하지 않는 조직을 정확히 이탈시켜 식물의 생존에 기여하는 중요한 역할을 한다는 것과 탈리 경계 두 이웃세포의 협업 메커니즘을 밝힌 것이 성과”라면서 “작물의 꽃과 종자, 과일이 떨어지는 것을 조절해 수확량을 늘리면 식량 생산 증대를 도모할 수 있을 것” 이라고 말했다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
