[사이테크+] 식물 뿌리도 썩은 식물 피한다…”새 방향성 ‘부생굴성’ 발견”

제목 : [사이테크+] 식물 뿌리도 썩은 식물 피한다…”새 방향성 ‘부생굴성’ 발견”

출처 : 연합뉴스

링크 : https://v.daum.net/v/20260710050202926

요약 : 오스트리아 과학기술연구원 이르지 프리믈 교수와 중국 서북농림과기대 교수팀은 7월 10일 과학 저널 사이언스에서 식물 뿌리가 썩은 식물에서 나오는 화학 신호를 감지하고, 반대 방향으로 굽어 자라는 새로운 굴성을 발견했다고 밝혔다. 연구팀은 애기장대뿐 아니라 토마토나 밀 등에서도 이런 특성을 확인한 후, 이를 ‘부생굴성’으로 망명했다. 이는 식물 뿌리가 부패한 식물 주변을 생물학적으로 위험한 환경으로 인식한다는 것을 의미한다.

연구에서, 먼저 실험 실물인 애기장대를 이용해 뿌리를 썩어가는 식물 조직과 접촉시키는 실험에선 뿌리 길이 성장이 크게 억제됐고, 병원체 감염에 대응하는 면역과 반역 관련 유전자와 신호전달 경로가 활성화되는 것으로 나타났다. 이는 식물 뿌리가 부패한 식물 조직을 단순한 유기물이나 영양분 공급원이 아니라 병원성 미생물이 많을 수 있는 생물학적 위험 구역으로 인식한다는 것을 보여준다, 또, 부패한 식물과 일정 거리를 둔 상태에서 뿌리 성장 방향 관찰 결과, 뿌리가 썩은 식물에 가까워질수록 반대 방향으로 굽어 자라는 것으로 나타났다. 이런 반응은 수분이 많은 과육 조직, 낙엽, 그리고 목질이 썩을 때도 똑같이 나타났다. 이는 뿌리가 식물 부패 과정 자체를 감지한다는 것을 보여준다. 하지만, 닭고기 같은 동물의 부패 물질에 대해서는 이와 같은 반응이 나타나지 않았다. 이를 통해 부생굴성이 식물이 분해되는 과정에서 만들어지는 화학적 신호를 선택적으로 감지해 나타나는 반응을 보인다는 것을 알 수 있다. 이어 이런 반응은 부생굴성이 다양한 식물에 널리 존재하는 현상일 가능성을 크다는 것도 드러났다. 또, 이런 반응을 유도하는 핵심 신호가 죽은 식물을 분해하는 곰팡이가 방출하는 산성 물질에서 나온다는 사실도 밝혀졌다. 즉, 산성 물질이 주변 토양에 퍼지면서 부패한 식물 주변에 산도 기울기가 생기는데, 식물 뿌리가 산도 기울기를 감지해 산성이 강한 쪽을 피해 자란다는 것으로, 식물 잔해가 거의 완전히 분해돼 산도 기울기가 사라지면 뿌리도 더 이상 식물 잔해 반대쪽으로 방향을 바꾸지 않는 것이다.

한 줄 요약 : 식물 뿌리가 부패한 식물 조직을 생물학적 위험 구역으로 인식하고, 일정 거리 둔 상태에서도 뿌리가 썩은 식물에 가까워질수록 반대 방향으로 굽어 자라는 것으로 나타나는 현상이 나타났으며, 이러한 반응은 다양한 식물에 널리 존재하는 현상일 가능성이 제시되고 있으나, 동물의 부패 물질에서의 경우에는 발견되지 않았다.