[사이테크+] "강낭콩, 애벌레 공격받으면 포식성 말벌에 '구조신호' 보낸다" 작성일 05-28 44 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">美 연구팀 "잎 면역수용체가 천적 유인 물질 방출 유도…작물 보호 활용 가능"</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="2uciIgQ9G6"> <p contents-hash="f9be48a126ecae622195856428918a379ab209d7463e87bd378c965b7485cc28" dmcf-pid="V7knCax2Y8" dmcf-ptype="general">(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 강낭콩 식물이 잎을 갉아 먹는 애벌레의 공격을 받으면 잎에 있는 면역 수용체가 활성화돼 애벌레의 천적 말벌을 불러들이는 화학 신호를 내보낸다는 연구 결과가 나왔다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="3d523fdc2432bda7b0052af6a78cce4b2a73e9b75cd9e006d3fbe610ac2d2e2c" dmcf-pid="fzELhNMVH4" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="강낭콩 잎에서 방출된 화학물질에 유인돼 온 말벌 멕시코 오악사카주의 밭에 자라는 강낭콩(Phaseolus vulgaris). 애벌레 입속 분비물에 포함된 인셉틴(inceptin) 처리가 된 잎에 천적인 말벌이 날아와 있다. [Brian Behnken 제공. 재판매 및 DB 금지]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/28/yonhap/20260528050241550wvho.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="KtJ8Axb0XQ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/28/yonhap/20260528050241550wvho.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 강낭콩 잎에서 방출된 화학물질에 유인돼 온 말벌 멕시코 오악사카주의 밭에 자라는 강낭콩(Phaseolus vulgaris). 애벌레 입속 분비물에 포함된 인셉틴(inceptin) 처리가 된 잎에 천적인 말벌이 날아와 있다. [Brian Behnken 제공. 재판매 및 DB 금지] </figcaption> </figure> <p contents-hash="9a59c5e6c978d95fe6a8983ded3ff0cf1929e956cf97a11709eda4b250a6e18f" dmcf-pid="4qDoljRfZf" dmcf-ptype="general">미국 워싱턴대 애덤 스타인브레너 교수팀은 28일 과학 저널 사이언스 어드밴시스(Science Advances)에서 애벌레 공격을 받은 강낭콩 잎에서 인셉틴 수용체(INR)가 공격을 감지해 포식성 말벌을 유인하는 휘발성 유기화합물 방출을 유도한다는 사실을 확인했다고 밝혔다.</p> <p contents-hash="64829b81a4c3889d59931c69b606025422d441aa3609bb68c19446fba4c25bd8" dmcf-pid="8BwgSAe4ZV" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 결과는 콩과식물에서 면역 수용체가 매개하는 초식동물 유도 휘발성 물질(HIPV) 방출이 생태계에서 어떤 역할을 하는지 보여준다며 이는 이 물질을 지속 가능한 친환경 작물 보호 기술로 활용할 가능성을 시사한다고 말했다.</p> <p contents-hash="a77de7c61d3fa517a058b8c7a6f8820a9213a9053a00ffef8c50f98316aa61f8" dmcf-pid="6bravcd8G2" dmcf-ptype="general">식물은 곤충 공격을 받아도 도망칠 수 없기 때문에 화학적 방어 체계를 발달시켜 왔다. 잎에 있는 면역계가 곤충이 식물을 갉아 먹거나 알을 낳을 때 남기는 특정 분자를 감지, 상처 치유와 방어 반응을 유도하는 면역 신호를 활성화한다.</p> <p contents-hash="5c6675e0cc1f89dd3abd6c6e6767278f83f007054dd3fd6e6d63ddbc6fa1b874" dmcf-pid="PvPbnVpXG9" dmcf-ptype="general">이런 항 초식동물 반응에는 초식동물 관련 분자 패턴(HAMP)을 인식하는 식물 세포 표면의 면역 수용체가 관여하지만, 이런 분자적 상호작용이 자연환경에서 어떤 생태학적 의미를 갖는지는 충분히 밝혀지지 않았다고 연구팀은 지적했다. </p> <p contents-hash="bea93550f0fc5c1820b6576499950d28eac0bd4b8299400d5f89a7d172e85fae" dmcf-pid="QTQKLfUZtK" dmcf-ptype="general">연구팀은 강낭콩(Phaseolus vulgaris) 잎의 인셉틴 수용체(INR)가 애벌레 입속 분비물에 포함된 인셉틴(inceptin)이라는 분자를 인식하면 포식성 말벌을 끌어들이는 휘발성 물질 혼합체를 방출한다는 점에 주목했다.</p> <p contents-hash="7890ba733179770a52891bff7de4b077f6c2ecbe443d0aeb886eecd52483d5de" dmcf-pid="xyx9o4u5Zb" dmcf-ptype="general">인셉틴은 열대거세미나방(Spodoptera frugiperda) 같은 애벌레가 잎을 먹는 과정에서 생성되는 아미노산 11개짜리 펩타이드(In11)로, 콩과식물 잎은 이를 극미량 농도에서도 감지할 수 있다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="3a04d4f3ba73c0021ceb73340efb518d025fba34a537541a905e1239be3cd520" dmcf-pid="yxysthcnHB" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="멕시코 오악사카주 농경지 콩과식물 야외 실험 모습 [Brian Behnken 제공. 재판매 및 DB 금지]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/28/yonhap/20260528050241767cydu.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="96b3PuHlHP" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/28/yonhap/20260528050241767cydu.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 멕시코 오악사카주 농경지 콩과식물 야외 실험 모습 [Brian Behnken 제공. 재판매 및 DB 금지] </figcaption> </figure> <p contents-hash="45fda490d45c9335736fc861ee1d94559910db61abf2fcec8f5a28bd15e7df8b" dmcf-pid="WMWOFlkLGq" dmcf-ptype="general">연구팀은 먼저 중남미 강낭콩 재래종에서 인셉틴(In11)에 반응하지 않는 재래종 계통을 발견했고, 이를 이용해 인셉틴 수용체(INR)만 정상 또는 기능하지 않는 개체를 육성해 서로 비교했다.</p> <p contents-hash="31bf689daf46809cbf1e24689c7d3580c2150650cbd8fb3c25feb7fc161a0b99" dmcf-pid="YRYI3SEoZz" dmcf-ptype="general">그다음 강낭콩 잎에 상처를 낸 뒤 열대거세미나방(Spodoptera frugiperda) 애벌레 구강 분비물(OS)이나 그 안의 핵심 펩타이드인 In11을 처리하고, 에틸렌 생성, 방어 관련 유전자 발현 등 식물이 보이는 면역 반응을 측정했다. </p> <p contents-hash="1fd8323a5900515e0fecddc71bff46547a2bc75aac7e837cfc3b078e98b3d2d3" dmcf-pid="GeGC0vDgt7" dmcf-ptype="general">그 결과 INR 수용체가 정상인 강낭콩은 In11을 감지하면 강한 면역반응(MAPK3·MAPK6 인산화)을 보였고 방어 관련 유전자 활성도 증가한 반면 INR이 기능을 잃은 돌연변이 식물은 이런 반응이 크게 약해진 것으로 나타났다.</p> <p contents-hash="a7573d44a74f67083b717f7aaaa82487cdbddf57aff46705668b80d2ab7a17bd" dmcf-pid="HdHhpTwa5u" dmcf-ptype="general">또 식물이 내보내는 휘발성 유기화합물(VOC) 분석 결과, INR이 정상인 식물에서는 애벌레의 천적인 포식성 말벌을 유인하는 것으로 알려진 호모터펜류 화합물(DMNT·TMTT)이 다량 생성돼 방출되는 것으로 확인됐다.</p> <p contents-hash="8f682b818d7f3d8bad62b2afa216cd22af149a53148638db2c7290574d00296b" dmcf-pid="XJXlUyrNXU" dmcf-ptype="general">이어 INR이 정상인 식물과 돌연변이 식물을 애벌레에 5일간 먹인 결과 돌연변이 식물을 먹은 애벌레의 성장률이 72.7%나 높은 것으로 나타났다. 이는 INR이 식물의 곤충 저항성에 중요하다는 사실을 보여준다. </p> <p contents-hash="27f451db7da280ffc6efee6c843e54470117aa9f687e618d5ab29362e6e744d1" dmcf-pid="ZiZSuWmjXp" dmcf-ptype="general">또 멕시코 오악사카주 농경지에서 강낭콩 식물에 열대거세미나방 애벌레를 고정해놓고 포식성 말벌의 공격 빈도를 관찰한 결과, INR 돌연변이 식물에서는 말벌의 공격 빈도가 정상 식물보다 약 40% 낮았다.</p> <p contents-hash="ffbca89d5094c914c8503fdbb52282eb5a954746bca8d456834f8c82f52853a1" dmcf-pid="5a3YbZhDY0" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 발견은 콩과식물의 단일 면역 수용체가 자연환경에서 생태적으로 의미 있는 식물-곤충-포식자 상호작용을 어떻게 매개하는지를 보여주는 명확한 분자-생태학 연결 고리를 제공한다고 설명했다. </p> <p contents-hash="f41ae45ddc620b0824c2a9f2a69a8085f50250ad9eebbc01e888b9ed70ae137a" dmcf-pid="1N0GK5lw53" dmcf-ptype="general">이어 곤충의 공격을 받을 때 이를 감지하고 애벌레의 천적인 포식자에게 도움을 청하기 위해 방출하는 유도성 식물 휘발성 물질을 농업에서 지속 가능한 작물 보호 전략에 활용하는 것이 가능할 것이라고 덧붙였다.</p> <p contents-hash="99a58d36237856c5a35d6e0c8bfa07ce91e730a8a3b05960b250b3255e4a85b2" dmcf-pid="tjpH91Sr1F" dmcf-ptype="general">◆ 출처 : Science Advances, Adam Steinbrenner et al., 'A plant immune receptor mediates tritrophic interactions by linking caterpillar detection to predator recruitment', https://doi.org/10.1126/sciadv.aec3229</p> <p contents-hash="c4ec97223630c62207ed404d7834c99296b400e1086e9e7a989edafeba36bcd9" dmcf-pid="FAUX2tvm1t" dmcf-ptype="general">scitech@yna.co.kr</p> <p contents-hash="cd958ee83760e93c1dbf0ce46eba2dd9f9512f6f722716d6acbd88898af60cfc" dmcf-pid="0k75f3yO15" dmcf-ptype="general">▶제보는 카톡 okjebo</p> </section> 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