일본산업뉴스요약

식물의 질소 결핍 시 내성을 가진 새로운 효소 발견
도쿄공과대학 등 공동 연구팀

도쿄공과대학의 시모지마(下嶋) 조교수 팀은 공동 연구그룹인 도쿄약카(東京藥科)대학 및 나고야대학과 공동으로 식물의 필수 원소인 질소가 부족할 때 기능하는 새로운 효소를 발견. 다른 필수 원소인 인의 결핍 시 기능하는 효소가 질소의 결핍 시에도 필요하다는 사실을 알아냈다. 효소를 인위적으로 늘릴 수 있다면, 질소가 결핍된 환경에 내성을 가진 식물을 만들어낼 수 있을 것이라고 한다.

연구그룹은 인 결핍에 반응하는 효소가 없는 애기장대로 실험했다. 효소가 인 결핍 상태가 되면 식물 세포의 막을 분해해 인을 보충하는 기능을 가지고 있다는 사실을 연구그룹은 이전 실험에서 밝혀냈다. 효소를 가지고 있지 않는 애기장대의 경우, 질소가 결핍된 토양에서 자라면 같은 조건의 토양에서 자란 보통 애기장대보다 크기가 절반 이하에 불과했다. 또한 식물체의 색깔이 노랗게 변하며 금방 시들게 되었다. 질소 결핍에 대한 적응력이 낮기 때문인 것으로 예측하고 있다.

식물은 질소 결핍 시 광합성에 사용하는 단백질을 분해해 보충하기 때문에 잎이 노랗게 변하며 말라 죽는 성질이 있다. 앞으로는 다른 식물의 경우에도 효소가 같은 기능을 하는지 여부를 조사할 계획이다. 또한, 효소 양이 늘어나게 되면 질소 결핍에 대한 내성이 높아지는 것으로 보인다. 유전자 도입 및 게놈 편집으로 효소를 늘릴 수 있게 된다면 질소가 결핍된 환경에도 강한 식물을 만들어내 생산성을 높일 수 있을 가능성이 크다.

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