[대전=뉴스프리존] 이기종 기자= 한국생명공학연구원은 염병연구센터 류충민 박사팀이 식물 간에 직접적인 접촉 없이 잎에서 잎으로 냄새를 통해 뿌리에 있는 미생물의 종류를 선별한다는 결과를 세계 최초로 발표했다고 11일 밝혔다.

현재 전 세계적으로 농약 사용량을 줄이려는 시도를 하고 있지만 효과적인 유익균을 찾지 못하고 있다.

특히 이들 유익균이 기존의 식물 주위에 있는 미생물과 식물에 어떤 영향을 끼치는 것에 대해서는 연구가 잘 되어 있지 않았다.

이번 연구팀은 이러한 제한점을 해결하기 위해 유익균을 처리한 후 식물과 식물뿌리 주위의 미생물 종류를 비교 분석했다.

일반적으로 식물뿌리는 식물이 광합성으로 만든 산물의 30%가량을 분비하여 미생물들에게는 중요한 영양분을 제공해 주는 중요한 장소이다.

또 병원성 미생물들도 많이 증식하여 병이 발생하는 장소이기도 하다.

그래서 뿌리에 발생하는 병을 방제하기 위하여 뿌리 유익균을 이용이 중요하며 농약을 흙에 뿌렸을 때 흙입자에 흡착되어 뿌리 아래까지 도달하지 못하기 때문에 유익균의 역할이 더욱 중요하다.

연구팀은 이전 연구에서 식물병 발생 시 식물의 휘발성 물질에 의해서 주위에 있는 식물에게 신호를 전달한다는 것을 연구했고 이를 바탕으로 유익균을 토마토 뿌리에 뿌린 후에 바로 옆에 있는 유익균을 처리하지 않은 토마토 식물을 대상으로 관찰했다.

이어 유익균이 처리된 토마토 뿌리 토양과 주변의 토마토 뿌리 토양에서 미생물 군집을 분석하고 유익균이 처리되었을 때 토마토 식물에서 특별하게 만들어지는 휘발성 물질을 분석했다.

이후 휘발성 물질 분석을 통해서, 베타 카이로파일렌이라는 냄새물질이 유익균을 처리한 토마토에서 옆에 있는 토마토로 공기를 통해 전달되어 냄새물질을 받은 식물의 뿌리에서 살리실산이라는 물질이 만들어 지는 것을 확인했다.

이 연구결과에 의하면 뿌리에서 만들어진 살리실산에 의해서 냄새 물질을 전달받은 식물의 미생물 다양성이 변화하게 되어 유익균을 뿌린 토마토 뿌리와 비슷한 미생물 종류를 만들게 된다.

연구책임자인 류충민 박사는 “해당 연구를 통해 식물 간에 공기중으로 냄새를 통해서 식물에게 유리한 미생물을 선별하여 자연계에서 다양한 스트레스를 견디는데 도움을 주는 매커니즘을 최초로 규명했다”고 말했다.

이 연구는 과학기술정보통신부 한국생명공학연구원 주요사업과 농촌진흥청 우장춘프로젝트 지원으로 수행됐고 미생물 생태학 분야의 세계적 저널인 국제미생물생태학지(ISME Journal, IF 9.1) 9월 24일자 게재됐다.