경남도청공무원노동조합

농식물도 환경 스트레스

[헤럴드생생뉴스   2006-11-11 10:36:03]

원본 사진 보기   원본 사진 보기 [생활 속 과학] 외부신호인지-반응 메카니즘 규명 전남대 연구팀 새작물개발에 응용 우리나라 출산율이 세계 최저 수준으로 떨어지는 원인 중 하나가 과도한 스트레스로 꼽힌다. 장시간 지속되는 노동과 함께 출산 이후 높은 경제적 비용에 대한 스트레스가 출산율을 1.19명으로 떨어뜨리는 요인으로 작용하고 있다. 또 기형아 출산이 늘어나는 것은 물론 조기 출산과 산만한 아이들이 늘어나는 것도 여성의 정신적인 스트레스가 점차 확대되고 있기 때문이다. 그렇다면 인간의 출산율까지 영향을 미치는 스트레스가 사람에게만 해당하는 것일까? 정답은 `아니다`가 맞다. 식물에게도 존재한다. 고온 또는 저온, 건조한 날씨 등의 환경 스트레스가 농업 식물들의 생산성에도 직접적인 영향을 미친다. 사회적인 환경 변화가 여성들의 출산율에 영향을 미치는 것과 마찬가지로 자연적인 환경 변화는 농업식물에게 스트레스로 작용하고 있다. 특히 지구의 사막화, 오존층 파괴, 화석 연료의 고갈, 지구 온난화 등으로 농업식물이 받는 스트레스도 점차 커지는 추세다. 지구상에서 농경이 가능한 토지는 지구 면적의 약 10% 정도이다. 이중에서 환경 스트레스가 비교적 적은 지역은 20% 정도에 불과하고 나머지 80% 이상의 농지는 심각한 스트레스를 받고 있다. 이들 80%의 토지 가운데 26%P가 건조 스트레스 지역이며, 무기영양분 결핍지대가 24P%, 토심층이 얇아 경작이 힘든 토양지대가 15%P, 과습지대가 12%P, 저온지대가 4%P를 차지하고 있다. 따라서 21세기는 열악한 환경 조건에서 식량자원의 확보가 생존의 문제로 대두되고 있으며, 지구촌의 환경문제와 식량문제를 극복하기 위해서는 농업식물 스트레스에 관한 연구도 진화하고 있다. 환경스트레스 관련 국내 연구는 실험실 단계의 연구에서 벗어나 학문적으로 규명된 기초 지식을 실제 현장에 적용하는 연구 수준으로 진전되고 있다. 지난 2001년부터 전남대학교에 `농업식물스트레스연구센터`가 설립되면서부터 연구 집단에 의한 본격적인 연구가 진행될 수 있는 계기가 마련됐다. 현재 전남대 연구센터에는 농업식물 스트레스 연구 분야의 최대 규모인 12명의 전임 교원이 공통 주제를 가지고 연구를 수행하고 있다. 이 연구센터에서는 식물이 어떻게 외부스트레스 신호를 인지하는지를 밝히고, 신호인지와 전달에 관여하는 유전자를 발굴하는 연구를 수행하고 있다. 최근에는 저온 적응 과정과 개화 시기의 조절 경로가 서로 연결되어 꽃 피는 시기가 동시에 조절된다는 사실을 규명했다. 이러한 작용기작은 식물체가 좋지 않은 환경 조건에서 저항성을 증가시키고 개화시기를 늦춤으로서 생존율을 증가시키는 방향으로 진화하는 것으로 여겨진다. 이번 연구결과는 작물의 생산성과 동결 저항성을 동시에 향상시킬 수 있는 작물 개발 가능성을 제시한 데 의미가 있다. 또한 식물과 미생물의 상호 교감 및 신호전달에 관여하는 유전자를 분리해 식물의 병해충 방어기작을 이해하고 이를 활용한 저항성 작물 개발 가능성을 제시하고 있다. 뿐만 아니라 서울대, 고려대, 경북대, 경상대 등 다수의 기관에서도 개인 연구자 차원의 연구를 수행하고 있다. 환경스트레스 관련 국내의 연구는 미국 독일 프랑스 일본 등 과학 선진국에 비해 늦게 시작됐지만, 지난 5년여 동안 정부의 연구비 투자와 우수한 신진 연구 인력의 참여로 빠른 성장을 이루고 있다. 이들은 주로 애기장대나 담배 등 모델식물을 이용하여 환경스트레스 반응 및 내성에 관여하는 유전자를 발굴하고 그 기능을 규명하는 기초 연구를 진행하고 있다. 기초 연구는 국외의 다른 연구진과 경쟁할 수 있을 정도로 성장한 상황이다. 최근에는 벼, 고추, 감자, 잔디 등 작물을 대상으로 스트레스 내성 작물을 개발하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.

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