교육과학기술부(장관 이주호)는 21세기프론티어 작물유전체기능연구사업단(단장 최양도 교수)과 식물신호네트워크SRC센터(단장 백경희)의 지원으로, 고려대학교 신정섭교수 연구팀이 애기장대연구를 통해 PLA2(phospholipase A2) 유전자가 꽃가루의 발달과 꽃가루관 신장에 매우 중요한 역할을 한다는 사실을 발견했다고 밝혔다.

본 연구는 식물의 수분(꽃가루가 암술에 붙는 과정)과 수정 과정에서 가장 중요한 꽃가루의 발달과 꽃가루관의 신장에 관한 기초연구로서 작물의 웅성불임성을 통한 잡종종자 개발에도 활용할 수 있는 기술이다.

식물이 자손인 종자를 맺기 위해서는 동물에서와 마찬가지로 정자와 난자가 결합하는 수정 과정을 거쳐야 한다. 식물의 꽃에 있는 암술과 수술은 동물에서의 암컷과 수컷의 생식기에 해당된다.

연구에 따르면 PLA2 유전자는 식물의 수분․수정 과정에서 꽃가루가 발달하는 시기에 주로 발현하며, 꽃가루의 발달과 꽃가루관의 신장에 직접적인 역할을 한다.

연구팀은 PLA2 저해제를 처리하면 꽃가루관 신장이 억제되지만, PLA2 효소의 산물인 LPE를 처리하였을 경우 꽃가루관 신장이 회복하는 것을 확인함으로써 PLA2 유전자가 꽃가루관 신장에 중요한 역할을 한다는 사실을 입증했다.

신 교수팀의 연구결과는 미국 식물학회 공식저널로 식물 분야에서 가장 권위를 인정받고 있는 과학저널 PLANT CELL 온라인 판 1월 28일자에 게재됐다.(www.plantcell.org)

과수류나 꽃나무 등 고순도의 잡종 종자를 대량 생산하기 위해서는 웅성불임(꽃가루 등 수술에 문제가 있어 종자형성이 되지 않는 현상) 계통을 이용하는 것이 가장 효율적으로 이번 연구결과를 웅성불임 종자를 개발하는데 효과적으로 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.