포스텍 연구진, 체관 증가 관여 단백질 발견...‘줄기’로 명명

국내 연구진이 식물 체내에 에너지 이동통로를 늘려 더 많은 열매를 맺도록 하는 방법을 개발했다.황일두 포스텍 생명과학과 교수팀은 식물이 광합성으로 잎에서 만들어진 영양분을 각 기관으로 전달하는 체관 숫자를 늘리고 줄이는데 관여하는 단백질을 발견했다고 4일 밝혔다.

이번 연구결과는 지난달 28일에 발행된 식물학 분야 국제학술지 ‘네이처 플랜트’ 6월호 표지 논문으로 실렸다.

지금까지 많은 연구자들이 식물 생산성 향상을 위해 단순히 빛과 이산화탄소를 이용해 탄소화합물로 전환하는 광합성량을 늘리는데에만 초점을 맞춰왔다. 그렇지만 광합성 효율을 늘리더라도 생산성 향상으로 연결시킬 수 없다는 문제가 있었다.

연구팀은 애기장대, 담배 같은 관다발 식물들 유전자를 분석해 체관 발달에 관여하는 단백질을 처음으로 발견하고 이 단백질에 우리말로 ‘줄기’라는 이름을 붙였다.줄기 단백질은 체관 발달을 유도하는 특정 RNA가 접혀 있는 구조에 결합함으로써 체관 성장과 발달에 관여한다는 사실을 연구팀은 밝혀냈다.

연구팀은 줄기 단백질이 억제되면 체관 숫자가 크게 증가하는 것을 발견하고 줄기 단백질이 지구 식물 대부분을 차지하는 관다발 식물 진화에 결정적 기능을 했을 것으로 보고 있다.

또 줄기 단백질을 조절해 체관 수를 늘리자 식물 종자의 크기와 무게가 최대 40%까지 증가되는 것을 확인했다.

황 교수는 “이번 연구는 그동안 이론상으로만 제안돼 온 식물 체내 에너지 수송 능력과 생산성 사이의 연관성을 처음으로 증명한 것”이라며 “지구온난화와 기후변화로 인한 식물 생산성 저하 문제도 이번 연구로 해결될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr