식물과 공생하는 균류가 주변 토양의 세균을 모아서 이용을 하고 있는 것이 밝혀져

코넬 대학 보이스 톰슨 연구소의 연구팀이 균류나 식물이 토양의 양분을 흡수하는 것을 보조하는 기능을 가지는 세균을 발견했다고 보고했습니다.

이 세균을 이용할 수 있으면 작물의 수확량을 개선하고 비료에 대한 의존도 줄일 수 있을 것으로 기대되고 있습니다.

토양 속의 세균이 식물과 공생 관계를 맺고 있는 것은 이미 알려져 있습니다.

예를 들어 근립균이라고 불리는 균류는 대기 중의 질소를 환원하여 식물에 흡수되기 쉽도록 하고, 그 대가로 식물로부터 광합성산물을 받는 공생관계에 있습니다.

또한 육상식물의 약 70%는 뿌리에 아스큘러 균근균(AM균)이라는 공생체를 가지고 있으며, AM균이 생성하는 질소와 인을 지방산과 교환하고 있는 것으로 알려져 있습니다.

다만, AM균은 복잡한 유기 분자로부터 질소와 인을 얻기 위해 필요한 효소가 없기 때문에 어떻게 질소와 인을 얻고 있는가 하는 메커니즘은 불명확했습니다.

보이스톰프슨연구소 마리아 해리슨 교수팀은 AM균 외에도 식물의 양분 흡수를 돕는 균이 더 있는지 조사하기 위해 'Glomus versiforme'와 'Rhizophagus irregularis'라는 2종의 AM균을 준비해 외떡잎 식물의 모델 식물인 미나토카모지사(Brachypodium distachyon)와 함께 세 가지 다른 유형의 토양에서 함께 관찰하였습니다.

연구팀은 균을 미나토카모지그사와 함께 최대 65일간 성장시킨 뒤 균사에 붙어있는 세균을 유전자 배열에서 찾아냈습니다.

그 결과, 미나토카모지그사주변 토양에서 볼 수 있는 세균의 구성이 놀라운 수준으로 일치했음을 알 수 있었습니다.

또 미나토카모지그사에서 멀리 떨어진 곳에서는 세균의 구성이 크게 달랐다는 것.

즉 특정 세균이 식물과 공생하는 AM균에 이끌렸다는 것이죠.

연구팀은 AM균이 이들 세균을 끌어들이기 위한 분자를 분비하고 있을 가능성을 지적하고 "반대로 끌어들인 세균도 AM균에 어떤 영향을 미칠 가능성도 생각할 수 있다"고 밝혔습니다.

또, '발견된 세균군 중에 유기물로부터 인이온을 유리시키는 것이 있어서 이것이 AM균의 인산 획득 프로세스의 요점이 되고 있는 것은 아닐까'라고 연구팀은 예측하고 있습니다.

이와 함께 미나토카모지그사 주변 토양에서 발견되는 세균군에는 다른 세균을 잡아먹는 점액세균 등도 포함돼 있는 것으로 알려졌다.

점액 세균이 일부 균을 먹어 버림으로써 토양 속의 미네랄 성분이 증가할 가능성도 지적되고 있습니다.

연구팀은 "AM균 주변의 세균군을 알아냄으로써 AM균과 세균의 상호작용을 이해하고 농업 시스템의 생태학적 강화를 돕기 위한 중요한 전략을 고안해 낼 수 있다"고 말했습니다.

관련원문은 아래링크를 참고하세요.

Conserved and reproducible bacterial communities associate with extraradical hyphae of arbuscular mycorrhizal fungi

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http://stylec.co.kr/shop/item.php?it_id=1608082491&cid=3156541440

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