식물의 두께 생장을 조절하는 줄기세포의 신호전달 네트워크가 국내 과학자들의 연구 결과 밝혀졌다. 

포스텍(POSTECH) 황일두 교수 · 한소은 · 조현우 박사 연구팀이 형성층의 세포 분열과 분화를 조절하는 신호인자의 작용과정을 밝혔다고 한국연구재단이 24일 밝혔다.

형성층은 식물의 기둥과 뿌리에 있는 줄기세포로, 형성층 세포가 분열 · 분화하면서 식물이 두껍게 발달한다. 식물의 부피가 클수록 연료 자원인 목재의 질량이 증가하고 무와 당근과 같은 식용작물의 생산성이 증가한다.

연구팀은 형성층의 활성에 관여하는 인자들의 역할과 상호 조절의 새로운 신호 전달 체계를 밝혔다. 특히 다양한 신호들을 연결하는 형성층 조절 스위치로서 BIL1 효소의 기능을 밝혔다.

구체적으로, BIL1 효소가 형성층 활성 저해 단백질로 알려진 MP을 활성화한다. 이로써 MP의 하위 유전자인 ARR7과 ARR15가 발현되며, 이들이 형성층의 활성도를 막고 식물의 두께 생장을 억제한다.

황 교수는 이번 연구에 대해 “식물의 두께 생장만 조절해 식물 에너지 소비를 특정 조직의 발달에 효율적으로 사용할 수 있는 가능성을 보여 주었다”며 “이번 연구에서 밝힌 형성층 조절 네트워크는 생산성이 높은 작물뿐만 아니라 비바람에도 끄떡없는 강인한 작물 개발에도 기여할 수 있다”고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구), 농촌진흥청 우장춘프로젝트 지원으로 진행됐다. 연구성과를 담은 논문(논문명: BIL1-mediated MP phosphorylation integrates PXY and cytokinin signaling in plant secondary growth). 국제학술지 '네이처 플랜트(Nature Plants)' 7월 9일자에 실렸다.

송강섭 기자 successnews.co.kr

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