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흥미로운 생물활성물질 Strigolactone

전문가 제언: ○ Striga, Orobanche, Phelipanche 속의 기생식물은 많은 식물의 뿌리에 기생하며, 세계의 많은 지역에서 기주식물로부터 양분과 수분을 탈취하여 상당한 작물 피해를 입힌다. 기생 잡초는 기주식물 뿌리와 밀접한 관련이 있고, 생활사의 대부분이 땅속에 있기 때문에 방제하기가 매우 어렵다.

○ Strigolactone은 다양한 식물에서 광범하게 뿌리 유출물에서 발견된 2차 대사물질(carotenoid에서 유도된 terpenoid lactone 화합물)이며, 기생식물의 발아를 촉진할 뿐만 아니라 균근에서 균사 발생과 포자 발아를 유도하는 화합물로 작용하는 식물호르몬이다. 또한 이들 화합물은 균근과 기타 유기체에서도 신호전달 작용을 한다. 신호를 감지하는 이들 생물은 외생균근, 생물방제제, 생물비료, 저항성 유도제와 같이 유익하거나 혹은 식물병원성을 나타낸다. 최근에는 지상부 측지생장을 촉진하는 돌연변이체를 통한 연구에서 strigolactone은 지상부 측지 생장을 억제하는 식물호르몬으로 입증되었다.

○ 기생 잡초에 의하여 생산되는 엄청난 양의 휴면종자를 고려하면 장기 잡초방제를 위하여 자멸발아에 의한 토양종자은행을 고갈시키고, 어린 잡초를 고사시킨다. 발아촉진물질 생산을 낮게 하고 기생식물의 종자발아를 감소시킴으로써 기생 잡초에 저항성인 품종 개발에 의하여 잡초방제도 가능할 것이다. 그리고 strigolactone이 지상부와 근권으로 전달되는 기작을 밝히게 되면 기생 잡초의 발아유도는 감소되고 정상적인 뿌리와 지상부 구조를 가진 새로운 품종을 개발하는 데 도움이 될 것이다.

○ Strigolactone은 영양분이 부족한 토양에서 식물의 균근을 향상시키는 데 크게 기여할 것이고, 가뭄이나 홍수로 토양에서 균근의 형성이 억제되는 경우에 균근 형성을 유도하여 식물체가 더욱 효율적으로 영양분 흡수를 증가시켜 수량을 증대시킬 수 있을 것으로 생각된다. 또한 strigolactone 생합성 경로와 관련된 효소와 저해제 생산과 유출 조절에 관한 연구에 의하여 앞으로 기생 잡초 방제의 새로운 효과적 전략이 확립될 수 있기를 기대한다.

저자: M. Vurro and K. Yoneyama
자료유형: 학술정보