– 식물 생장호르몬 ‘사이토카이닌’의 새로운 작용 발견…바이오매스용 식물 증산 ‘기대’

POSTECH(포항공과대학교)과 고려대 연구팀이 ‘작은 고추가 맵다’는 통설을 뒤집을 수 있는 연구성과를 발표했다.
이 연구성과는 바이오매스 생산용 식물에 적용, 생산성을 크게 높일 수 있어 친환경 에너지 확보에도 큰 도움을 줄 것으로 기대된다.

POSTECH 생명과학과 황일두 교수팀•고려대 백경희 교수팀은 한국연구재단•농림수산식품부의 지원으로 식물의 대표적인 발달 생장호르몬인 사이토카이닌(cytokinin)이 생장에 관여할 뿐 아니라 식물의 병 저항성을 크게 증가시킨다는 것을 밝혀내고, 이 연구결과를 세계적 학술지 ‘셀’의 자매지인 ‘디벨롭멘탈 셀(Developmental Cell)’ 최신호에 발표했다.

지금까지 식물은 ‘작은 고추가 맵다’는 말처럼, 면역력이 높은 식물일수록, 병에 걸리지 않기 위해 많은 에너지를 소모해 생장이 늦어져 생산력이 떨어지는 것으로 보고되어 왔다. 특히 식물의 면역을 높이는 살리실산과 같은 호르몬이 식물의 생장을 방해한다는 사실이 알려지면서, 병에 대한 저항성이 높은 작물의 대량 생산은 어려운 것으로 알려져 있었다.
POSTECH-고려대 공동연구팀은 사이토카이닌에 의해 활성화되는 ARR2 단백질이 병 저항성 관련 유전자들의 발현을 컨트롤함으로써 박테리아나 곰팡이 병원균에 대한 저항성 반응을 조절한다는 사실을 발견했다.
사이토카이닌에 의한 면역기능의 활성은 곧, 면역력이 높은 식물의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다는 점에서 학계의 눈길을 모으고 있다.

특히 이 연구는 포플러나무, 억새, 유채 등 바이오매스 생산용 식물에 적용하게 되면 다양한 경작환경에서도 적은 비용으로 대량 재배가 가능해져 안정적으로 친환경에너지를 공급할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

POSTECH 황일두 교수는 “식물 바이오에너지는 석유와 같은 화석 연료를 대체할 수 있는 차세대 친환경 에너지원으로 각광받고 있지만 안정적인 바이오에너지의 생산을 위해서는 병원균이나 환경스트레스에 내성이 있고 생산성이 높은 바이오매스 식물의 개발이 시급한 실정”이라며 “앞으로 바이오매스용 식물에 이 연구결과를 적용해 적은 비용으로 효율적인 생산이 가능한 새로운 품종 개발에 주력할 것”이라고 밝혔다.