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    생체시계로 외부와 소통하는 식물

    2017년 05월 26일(금) 제20면
    충청투데이 cctoday@cctoday.co.kr

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    [독자투고]

    우리의 몸 안에는 생체리듬을 조절해주는 시계가 존재한다. 몸 안의 생체시계는 하루 24 시간을 나누어 낮에는 활동을 하고 밤에는 잠을 잘 수 있도록 하는 알람이 되어 준다. 식물 또한 이러한 생체시계를 가지고 있다. 식물의 생체시계는 해가 뜨고 지는 시간과 낮과 밤에 바뀌는 온도의 변화 주기도 기억하여 식물체내에 광주기와 온도의 변화 시점을 미리 알려준다. 이러한 시계는 일일주기뿐 아니라 계절의 변화와 기간을 계산하여 해가 길어지는 봄에 싹을 틔우고 꽃을 피우는 시점이나 해가 짧아지는 겨울에 월동 대비 시점과 기간을 알려주는 역할을 한다.

    식물은 인간처럼 몸을 자유롭게 움직일 수 없기 때문에 생체시계의 역할은 식물의 생존에 있어 매우 중요하다. 밤이 되어 갑작스런 저온에 노출되게 되면 식물은 저온스트레스에 견딜 수 있는 호르몬을 분비하여 식물이 얼어 죽지 않도록 하는데 바로 식물의 생체시계가 적절한 시점에 호르몬 유전자 발현을 유도하며 식물은 매일 밤이 되기 직전마다 이 과정을 반복한다. 밤의 저온을 견디듯 낮의 고온을 견디게 하는 것 또한 생체시계의 역할이다. 하지만 오랜 기간 동안 규칙적인 주기로 활동하던 생체시계의 리듬이 깨지게 되면 우리 몸의 신체 조화가 깨져 건강에 나쁜 영향을 미칠 수 있다. 밤에는 충분한 수면을 취하고 낮에는 활동을 해야 건강을 유지할 수 있는 것처럼 식물도 또한 식물 시계의 유전자가 망가지면 광합성과 생장이 잘 되지 않아 생존에 어려움을 겪을 수 있다.

    지구 온난화가 점점 가속화 되어 식물의 서식지가 북쪽으로 이동함에 따라 일장 주기도 함께 달라지는 미래 지구 환경에 식물이 적응하여 먹거리를 생산하기 위해서는 식물의 생장과 발달에 직접적으로 관여하는 유전자 연구자 연구와 함께 식물 생체시계가 다양한 유전자를 조절하는 기작에 관항 연구가 필요할 것이다. 식물의 생체시계는 식물이 자연의 미묘한 변화를 감지하고 정보를 전달해 환경에 적응할 수 있도록 하는 식물과 외부환경을 이어주고 소통하게 하는 중요한 역할을 맡고 있기 때문이다.

    김진아<농촌진흥청 국립농업과학원 생물소재공학과>