식물 '생체시계 유전자'가 꽃피는 시기·향기 조절하는 원리 규명

(대전=뉴스1) 이동원 기자 = KAIST 생명과학과 김상규 교수 연구팀은 식물의 '생체시계'가 꽃이 피는 시기와 향기 방출의 일주기 리듬을 통합적으로 조절한다는 사실을 27일 밝혔다.

연구팀은 밤에 꽃을 활짝 열고 향기를 방출하는 ‘코요테담배(Nicotiana attenuata)’를 연구 모델로 삼았다. 이 식물은 야간에 활동하는 수분매개자를 유인하기 위해 생체시계에 맞춰 개화와 향기 방출을 정밀하게 조절한다.

기존 연구들은 주로 꽃 발달과 연관된 유전자 발현에 집중해 왔지만, 이번 연구는 생체시계 유전자의 기능이 실제 꽃이 열리고 향기가 방출되는 현상과 어떻게 연결되는지를 분자생물학적 접근 및 돌연변이체 분석을 통해 직접 증명했다.

연구 결과 특정 생체시계 유전자가 꽃 개화 시점과 향기 방출 리듬을 조절하는 핵심 역할을 수행하는 것으로 나타났다. 이는 식물이 자신에게 최적인 시간대에 꽃을 피워 수분을 유인하는 전략임을 보여준다.

김상규 교수는 “이번 연구는 식물이 생체시계를 통해 번식 전략을 환경에 맞게 최적화하는 원리를 밝힌 중요한 성과”라며 “식물학뿐 아니라 농업 분야 연구에도 큰 기초자료가 될 것”이라고 밝혔다.

이번 연구는 최유리, 강문영 박사가 제1저자로 참여했고, 국제학술지 ‘The Plant Cell’ 1월 29일 자에 게재됐다. 한국연구재단 합성생물학 핵심기술개발사업, 중견연구자지원사업, 농촌진흥청 차세대농작물신육종기술개발사업의 지원을 받았다.

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