서울대 연구진 “활성산소가 탈리 시기 조절”
화려하게 만개했던 꽃이 시들고 지는 것을 아쉬워하며 ‘좀 더 오래 피어있었으면’ 하는 생각을 한다. 그런데 실제로 꽃잎 떨어지는 시기를 조절하는 것이 가능해질 전망이다.
서울대 생명과학부 이유리 조교수 연구팀은 꽃잎이 떨어지는 시기를 결정하는 주요 요인이 활성산소에 있다는 사실을 처음으로 밝혀냈다.
꽃잎이나 과일, 씨앗 등이 식물 본체로부터 분리되는 현상을 ‘탈리’라고 하는데, 그동안 어떤 원리로 탈리 시기가 결정되는지는 알려진 바가 없었다.
연구팀은 활성산소 농도가 꽃잎이 떨어지는 시기를 결정하는 핵심 역할을 한다는 것을 규명했다. 특히 대표적인 활성산소종 분자인 초과산화이온을 산소와 과산화수소로 변환시키는 반응을 촉매하는 효소인 초과산화물 불균등화효소(SOD)가 그 역할을 한다는 사실을 밝혔다.
SOD 일종인 망간 슈퍼옥사이드 디스뮤타제2(MSD2)는 꽃잎이 떨어지기 시작할 즈음 세포 바깥에 존재하면서 망가진 식물 개체의 꽃잎이 정상적인 꽃잎보다 빨리 떨어지게 한다는 것이다.
연구팀은 “식물세포 외부의 활성산소 조절자가 식물의 발달을 조절하는 메커니즘을 최초로 규명한 핵심적인 연구”라면서 “활성산소의 대사 조절을 응용해 탈리 속도를 빠르게 혹은 느리게 조절할 수 있는 발판을 마련했다”고 평가했다.
이번 연구는 꽃잎이 떨어지는 시기가 중요한 원예 및 화훼 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
연구 성과는 국제학술지인 ‘뉴 파이톨로지스트(New Phytologist)’ 온라인판에 게재됐고, 제1저자인 연구팀의 이진수 연구원은 이 학술지가 뽑은 ‘2022 차세대과학자들’에 선정됐다.