식물의 이산화탄소(CO₂) 흡수량을 조절하는 유전자가 국내 연구진에 의해 발견됐다.

포항공대(포스텍)는 이영숙 생명과학과 교수(53) 연구팀이 스위스 취리히대학교 엔리코 마르티노이아 교수와 공동으로 대기 중 이산화탄소 농도에 따라 식물의 호흡기관인 기공의 닫힘 운동에 관여해 이산화탄소 흡수량을 조절하는 유전자(AtABCB14)를 세계 최초로 발견했다고 7일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학저널 '네이처 셀 바이올로지' 7일자 온라인판에 게재됐다.

식물은 대기 중 이산화탄소의 농도가 증가할 경우 기공을 조금만 열어도 충분한 이산화탄소가 유입되므로 수분 손실을 막기 위해 호흡기관인 기공을 닫는다.

이번 연구는 기공의 닫힘 운동을 적절한 수준으로 조절하는 유전자를 발견한 것으로 온실가스를 감소시킬 수 있는 식물체 개발 가능성을 제시했다는 평가를 받고 있다.

연구팀은 식물의 공변세포(이산화탄소 등의 기체 출입을 조절하는 세포)에서 물질이동에 관여하는 'AtABCB14'가 이산화탄소의 농도에 따라 공변세포의 삼투압을 변화시켜 기공의 열리고 닫힘을 조절한다는 사실을 확인했다. AtABCB14가 제 기능을 할 때 말산(malic acid)이라는 물질이 공변세포 내로 이동하면서 기공이 적절한 수준으로 열려 있도록 작용한다는 설명이다.

이 교수는 "이번 연구는 이산화탄소에 반응하는 식물의 기공운동 메커니즘에 대한 이해를 도울 뿐 아니라 이산화탄소 흡수량을 변화시켜 온실효과를 줄일 수 있는 형질전환 식물 개발에 유용한 유전자원을 찾았다는 데 의미가 있다"고 밝혔다.

황경남 기자 knhwang@hankyung.com