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식물끼리 대화, 어떻게 하나 봤더니 목록

조회 : 2390 | 2014-09-25

사람이 이야기를 나누듯 식물도 대화를 나눈다. 단, 대화의 수단은 화학물질이다. 가령 한 식물이 곤충의 공격을 받으면 ‘푸른잎성분’이라는 휘발성 물질을 분비해 동료 식물에게 위험을 알리는 식이다.


  최근 한국인 과학자 김건준 씨가 논문 1저자로 참여한 미국 버지니아공대 연구진은 식물이 사용하는 언어로 화학물질 외에 또 다른 종류가 있다는 사실을 새롭게 밝혀 과학 학술지 ‘사이언스’ 15일자에 발표했다. 연구진은 DNA의 복사본인 전령RNA(mRNA)를 지목했다. 
 

 

기생식물 새삼이 다른 식물의 줄기를 휘감고 있는 모습. 초록색이 새삼이다.  - 사이언스 제공
기생식물 새삼이 다른 식물의 줄기를 휘감고 있는 모습. 초록색이 새삼이다. - 사이언스 제공

 

 

  연구진은 다른 식물을 숙주로 삼아 줄기를 휘감으며 자라는 덩굴식물인 새삼으로 실험을 진행했다. 새삼의 덩굴에는 ‘흡기(haustoria)’라는 특이한 기관이 달려 있는데, 이곳으로 숙주 식물에서 물과 영양소를 빨아들여 자신의 생명을 유지한다.
  연구진은 새삼이 애기장대와 토마토를 숙주로 삼아 자라게 한 뒤 이들 세 식물의 전령RNA를 모아 염기서열을 분석했다. 전령RNA는 식물이 단백질을 만들 때 DNA에서 필요한 염기서열을 그대로 복사해 생기는 물질을 일컫는 것으로 단백질이 만들어지고 나면 없어진다. 이 때문에 그간 전령RNA는 식물이 사용하는 언어의 후보로 전혀 꼽히지 않았다.
 

  그러나 이번에 연구진이 전령RNA를 분석한 결과 애기장대에 기생하는 새삼의 전령RNA 중 1.1%가 애기장대의 것으로 나타났고, 토마토에 기생하는 새삼에서는 0.17%가 토마토의 것이었다. 또 숙주식물인 애기장대에서도 새삼의 전령RNA가 0.6% 발견됐고, 토마토에서는 0.38%가 새삼의 전령RNA로 드러났다. 새삼과 숙주식물이 서로 전령RNA를 주고받는다는 사실이 입증된 것이다.


  연구진은 “새삼은 숙주의 전령RNA를 얻어 숙주의 방어 시스템을 확인하는 것 같다”며 “이 연구를 역으로 이용하면 농작물에 해를 끼치는 기생식물의 피해를 줄이는 방법도 찾을 수 있을 것”이라고 말했다.

 

 

 

신선미 기자 vamie@donga.com

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