빛 없이 싹 트는 이유 찾았다

최길주 KAIST 교수, 발아에 영향 유전자 발견

국내 연구진이 외부 햇빛 조건에 따라 식물 씨앗의 발아 여부를 결정하는 역할을 하는 유전자를 찾아냈다.KAIST 생명과학과 최길주 교수는 애기장대라는 식물 중 어두운 곳에서 싹이 트는 돌연변이체를 조사해 빛이 없어도 싹이 트게 하는 유전자를 발견,‘솜너스’(Somnus)라고 이름 붙였다고 27일 밝혔다.

최길주 KAIST 교수

솜너스는 로마신화에 나오는 ‘잠의 신’에서 따온 것으로 연구결과는 국제학술지 ‘플랜트 셀’ 5월호에 게재됐다.

일반적으로 씨앗은 수분과 온도 등 외부 조건이 맞으면 싹을 틔우지만 빛이 없으면 싹을 틔운 뒤 광합성을 할 수 없기 때문에 빛은 발아 및 생존에 중요한 요인이 된다. 이 때문에 대부분의 야생 식물들은 오랜 진화과정을 통해 빛이 있을 때만 발아하는 광발아성을 갖고 있다. 지금까지의 연구에서는 씨앗 내 앱식산과 지베렐린이라는 물질이 씨의 휴면과 발아 조절에 중요한 역할을 한다는 사실이 밝혀졌으나 구체적인 조절 메커니즘은 알려져 있지 않았다.

최 교수팀은 돌연변이 애기장대에서 솜너스 유전자를 찾아내 이 유전자가 빛의 존재 여부에 따라 앱식산과 지베렐린의 양을 조절한다는 사실을 밝혀냈다. 즉 솜너스 유전자가 제 기능을 하면 씨속에 앱식산이 늘어나고 지베렐린이 줄어드는 반면 솜너스 유전자가 기능을 못하면 앱식산이 줄어들고 지베렐린이 늘어나 빛이 없어도 싹이 튼다는 것이다.

최 교수는 “이 연구는 그동안 잘 알려져 있지 않았던 발아과정에 대한 이해를 높였다는 점에서 의미가 있다.”면서 “씨앗의 발아 성질을 유전공학적으로 조절할 수 있는 유전자를 찾았다는 점에서 종자산업 등에 활용이 가능할 것”이라고 말했다.

박건형기자