이러한 종자의 발아(싹이 트는 현상)를 조절하는 유전자의 기능을 농촌진흥청이 최초로 밝혀냈다.

농진청 우장춘프로젝트를 수행하는 황인환 교수(포항공과대학교) 연구팀은 세포 내 단백질 분해와 발아에 관여하는 단백질의 중요한 기능을 밝혀 세계적인 학술지 PNAS, mrnIF=95.16에 발표했다. (논문명 AtCAP2 is crucial for lytic vacuole biogenesis during germination by positively regulating vacuolar protein trafficking)

식물은 건강하게 성장하려면 생장의 첫 단추인 발아가 가장 중요하다. 종자는 광합성 능력이 없기 때문에 세포 내 저장해둔 영양 단백질을 분해해 에너지원으로 쓰면서 발아를 거쳐 생육이 진행된다.

연구팀은 종자의 발아를 위해 세포 내 단백질의 분해가 어떻게 조절이 되는지 그 해답을 논문을 통해 제시했다.

씨앗이 발아할 때 식물체에 있는 CAP2라는 유전자가 세포 내 액포 단백질의 분해를 도와 발아를 조절한다는 사실을 세계 최초로 밝혀냈다.

CAP2 유전자가 기능을 하지 못하는 돌연변이 식물체를 관찰한 결과 세포 내에 단백질 분해가 늦어지고 뿌리 생육이 크게 지체되는 것을 확인됐다.

즉 CAP2 유전자에 문제가 생겨 세포 내 단백질 분해가 제대로 일어나지 않아 식물 생육에 필요한 영양분을 제대로 공급받지 못하면 식물의 발아와 생육에 필요한 영양 물질을 제대로 공급받지 못해 식물의 발아와 생육에 큰 영향을 미치는 반면에 CAP2 유전자가 정상 기능을 해 단백질이 충분히 공급됐을 때는 원할한 생육이 이뤄지는 것을 연구결과 확인했다.

농진청 연구운영과 서효원 과장은 “이번 연구 결과는 급변하는 환경 변화에 대응해 종자의 정상적인 발아로 안정적인 수확이 가능하도록 기술력 확보에 응용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.