제주환경일보

현재까지 지구상에서 확인된 원소는 92종이며, 이 중 17종이 식물의 필수원소로 알려져 있다. 필수원소는 식물의 요구량에 따라 다량원소(탄소, 수소, 산소, 질소, 황, 인, 칼슘, 칼륨 및 마그네슘)과 미량원소(니켈, 몰리브덴, 구리, 아연, 망간, 붕소, 철 및 염소)로 나뉘며, 이 외에도 필수원소는 아니지만 일부 식물종에 유익한 영향을 미치는 유익원소로 나트륨, 코발트, 알루미늄, 셀레늄 및 규소가 있다. 식물 Ionome이란, 유전적/환경적 요인에 의해 조절되는 무기원소의 기작에 대한 연구에 초점을 둔 학문이다.

식물은 대사과정의 최적 수행과 무기원소의 과잉 또는 결핍에 의한 유해 작용을 최소화하기 위하여 몇 가지 적응전략을 진화시켜왔다. 첫째, 적절 수준의 무기원소 흡수, 둘째, 독성물질의 축적 회피, 셋째, 비 필수원소의 유해 작용 조절 등이다. 다량 또는 미량원소의 과잉 또는 결핍은 생체대사물질의 형태와 양과 관련된 식물 대사기작에 치명적 영향을 미친다. 작물의 경우, 이러한 대사이상은 수량, 품질, 맛, 가공, 저장 및 병원균 저항성 등에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 이러한 문제의 근본적 해결을 위해서는 전사조절, 대사물질 profiling 및 효소활성을 포함하는 다중 접근법이 양분 공급과 대사기작 조절 간의 관계를 명확하게 제시할 수 있을 것이다.

현재까지 Ionome 연구 분야는 걸음마 단계에 있으며, 유전자 기능분석, 비교 유전체학, 및 고급 통계학이 접목된 무기원소(Ionome) 해석연구는 식물의 세포수준에서 무기원소의 대사기작 및 축적에 대한 종합적인 메커니즘을 이해하는데 상당한 파급력이 있을 것으로 예상되며, 농업현장에서 영양불균형에 의해 초래된 작물장애의 종합적 해결방법을 제시할 수 있는 유용한 도구로 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

자료제공 : 농촌진흥청 토양비료관리과 성좌경
(031-290-0318, jksung@korea.kr)

2010-10-25 11:01:45

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