본 기사는 ENN이 전하는 최신 환경뉴스입니다. 앞으로 본지는 ENN은 물론 전세계 환경전문 언론에서 전하는 세계 환경문제도 함께 전달, 보도할 예정입니다. (편집자주)
뿌리는 스스로 열을 측정할 수 있다는 새로운 연구 결과가 나왔다.
식물의 뿌리는 그들 주변의 토양의 온도를 측정하는 그들만의 온도계가 있고 그에 따라 성장을 조절한다.
마틴 루터 대학교 할레-비텐베르크(MLU)가 이끄는 팀은 광범위한 실험을 통해 뿌리에 자체적인 온도 감지 및 반응 시스템이 있음을 입증할 수 있었다.
"EMBO 저널"의 새로운 연구에서, 과학자들은 또한 뿌리 자체가 어떻게 더 높은 온도를 감지하고 반응하는지에 대한 새로운 설명을 제공한다. 그 결과는 식물 번식을 위한 새로운 접근법을 개발하는 데 도움이 될 수 있다.
[2023년 7월10일 = ENN] 연구원들은 기후 챔버를 사용하여 식물 모델 생물인 애기 장대와 두 작물인 양배추와 토마토가 상승하는 주변 온도에 어떻게 반응하는지 조사했다. 그들은 주변 온도를 20°C에서 28°C(화씨 68°C에서 82.4°C)로 높였다.
"지금까지는 식물의 새싹이 전체 식물의 과정을 제어하고 성장을 변경해야 한다는 신호를 뿌리에 보내는 장거리 송신기 역할을 한다고 가정했다." 라고 MLU의 농업 및 영양 과학 연구소의 마르셀 퀸트(Marcel Quint) 교수가 말한다.
그의 팀은 이제 라이프니츠 식물 생화학 연구소(IPB), ETH 취리히, 쾰른의 막스 플랑크 식물 육종 연구 연구소의 연구원들과 협력하여 광범위한 실험을 통해 이것이 틀렸음을 입증할 수 있었다. 한 실험에서 과학자들은 식물의 싹을 잘라냈지만 뿌리는 계속 자라도록 했다.
"우리는 뿌리가 이것의 영향을 받지 않고 온전한 새싹을 가진 식물과 같은 방식으로 높은 온도에서 성장한다는 것을 발견했다. 더 높은 온도가 세포 분열을 자극했고 뿌리가 상당히 길어졌다."라고 퀸트는 말한다.
팀은 또한 새싹이 더 이상 높은 온도를 감지하고 반응할 수 없는 돌연변이 식물을 사용했다. 이것들은 이러한 결함이 없는 뿌리에 접목되었다. 여기에서도 뿌리는 토양의 열에 반응할 수 있었지만, 싹은 아무 일도 하지 않았다.
연구원들은 그들의 모든 실험에서 뿌리 세포가 성장 호르몬인 오딘의 생성을 증가시킨다는 것을 발견했고, 오딘은 뿌리 끝으로 운반되었다. 그곳에서, 그것은 세포 분열을 자극했고 뿌리가 흙 속으로 더 깊이 도달할 수 있도록 했다.
퀸트는 "열과 가뭄이 함께 발생하는 경우가 많기 때문에 식물이 물을 포함한 더 깊고 차가운 토양층을 이용하는 것이 이치에 맞는다." 라고 설명한다.
이 연구는 또한 식물 번식에 대한 새로운 통찰력을 제공한다. "기후 변화를 고려할 때, 뿌리 성장은 번식에 있어 점점 더 중요해지고 있다.
온도 의존적인 뿌리 성장에 대한 분자 기반을 이해하면 식물이 가뭄 스트레스에 효과적으로 대비하고 장기적으로 안정적인 수확량을 달성하는 데 도움이 될 수 있다."라고 퀸트는 말한다.
퀸트의 팀은 앞으로 몇 년 동안 이 분야의 연구를 계속할 것이다. 몇 주 전, 독일 연구 재단인 DFG(Dutsche Forschungsgemeinschaft)는 정확하게 이 주제에 대한 새로운 연구 프로젝트를 위해 그에게 약 50만 유로를 승인했다.
이 연구는 DFG, 중국 장학기금, 로자 룩셈부르크 재단, 알렉산더 폰 훔볼트 재단, 막스 플랑크 협회의 자금 지원을 받았다.
다음은 ENN과 MARTIN-LUTHER-UNIVERSITÄT HALLE-WITTENBERG가 전하는 뉴스링크입니다.
https://www.enn.com/articles/72882-roots-are-capable-of-measuring-heat-on-their-own-new-study-shows
https://pressemitteilungen.pr.uni-halle.de/index.php?modus=pmanzeige&pm_id=5605
본지 객원기자(외신) 이상현 소개
객원기자 이상현(지에프오엔엠㈜ 이사)
서울 영동고등학교를 거쳐 미국 Beverly Hills 고등학교를 졸업하고 Parks College of Aviation & Engineering,에서 항공우주공학 석사를 취득했다.
미국의 McDonnell Douglas (현 The Boeing Company)와 NASA와의 연구 협업 및 파견 근무 등 다양한 경력을 거친 후 현재 국내 지에프오엔엠㈜ / 총괄사업 이사로 근무중이다.
