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식물들의 뿌리가 물, 영양소, 산소 등을 센싱하고 그 양이나 질에 따라 적절한 행동을 취함으로써 생명을 유지시킨다는 사실은 굉장히 잘 알려져있다. 하지만 현재까지도, 식물뿌리의 능력에 대한 자세한 메커니즘에 대해서는 전무한 상태이다. 이번 연구에서는 식물들이 토양의 수분 조건에 따라 다르게 반응하여, 체내 수분량, 성장률 등을 조절하는 메커니즘을 최초로 밝혀냈다. 이번 발견은 과학적으로도 중요할 뿐만 아니라, 농작물의 토양수분량에 따른 저항력을 최적화하는 방안을 제시하였다는 점에서 의의가 크다.뿌리는 식물의 성장 및 생존에 중추적인 역할을 한다. 뿌리는 토양의 기공을 통해 끊임없이 호흡하며, 에너지를 생산한다. 하지만, 토양이 홍수 등으로 인해 물을 잔뜩 머금게 되면, 물의 저조한 산소 diffusion 으로, 뿌리는 더 이상 호흡을 하기 힘들게 된다. 뿌리가 받은 스트레스는 식물 전체로 이어지게 되고, 결과적으로 식물들의 수분 흡수성을 낮추어, 물을 잔뜩 머금은 땅에 사는 식물들이 오히려, 말라죽는 결과를 가져오게 된다.이러한 과정에 대한 자세한 메커니즘을 밝히기 위해, 프랑스의 다양한 기관들이 연합하였다. AgroParisTech 팀은 뿌리의 수분 흡수성을 조절하는 유전자인 CR1을 발견하였다. HCR1은 산소가 부족할 시에, 뿌리로 수분이 흡수되는 것을 막는 역할을 하는데, 이는 태양에 칼륨이 풍부할 때만 가능하다. HCR1은 식물의 ‘생존’과 관련된 신진대사를 조절해 생존력을 높이는 데에 크게 기여한다. 이번 연구는 과학적으로 근본적인 발견을 했다는 점에서 중요하지만, 농업 생산력 증대를 위한 기초 연구라는 점에서도 의의가 크다. |
