스위스 Neuchâtel 대학 연구자들은 일부 옥수수 변종 뿌리는 뿌리를 가해하는 해충들의 접근을 막기 위한 화학적인 신호를 낸다는 것을 증명해냈다. 이들의 결과는 보다 효과적인 해충 방제에 활용될 수 있을 것이고, 전세계 옥수수 농민들이 직면한 수십억 달러의 경제적인 손실을 해결해 줄 수 있을 것이다.
이 연구의 핵심은 어떻게 옥수수가 웨스턴옥수수뿌리벌레(Diabrotica virgifera)로 일컫는 잎벌레의 유충에 의한 자신들의 피해에 반응하는지를 탐구하는 것이었다. 암컷은 옥수수 작물 근처 토양 아래에 산란하고, 이들이 부화하면 그 유충들은 뿌리를 가해하기 시작한다. 이들이 가해하는 피해는 옥수수 줄기를 내려앉게 할 수 있을 정도로 충분해서 수확량의 감소를 초래한다.
연구자들은 일부 옥수수 변종들은 그 해충에 대한 전투를 포기하지 않음을 알게 되었다. 이들의 뿌리는 조그만 기생성 선충을 유인하는 어떤 화합물을 발산하는데, 이들 기생 선충들은 그 옥수수 가해충에 산란을 해서 결국 해충을 죽게 만든다. “그 잎벌레는 미국에서 가장 중요한 옥수수 해충으로 1990년대 보스니아전쟁 무렵에 유럽에 들어왔다”고 이 연구팀의 책임자인 Ted Turlings는 밝혔다. 이 해충은 아마도 옥수수 선적선을 통해 발칸반도로 유입되었을 것으로 보이고, 이들이 스위스 남부를 비롯한 더 많은 유럽지역으로 확산한 것으로 생각된다.
이 발견은 기존 연구자들이 옥수수 잎에서 어떤 동일한 발산 기작을 발견한 수년 후에 도출된 것이다. “연구자들은 어떤 나비목 유충이 옥수수 잎을 가해할 때 이 식물은 어떤 기생벌을 유인하는 유인물을 발산한다는 사실을 알게 되었다. 본 연구자들은 동일한 현상이 지중에서도 일어나는지를 밝혀내고 싶었다.”고 Turlings는 자신들의 연구배경을 설명했다.
옥수수 뿌리는 자신을 가해하는 잎벌레 유충을 방어하는데 관여하는 실질적인 화합물인 caryophyllene을 내는 것 외에도, 이 연구자들은 또한 모든 옥수수 변종들이 동일한 방어법을 갖추고 있는 것은 아니라는 사실도 확인했다. “일부 변종들은 이 화합물을 생성하지 못하는데, 이들은 실제로 가장 재배가 많이 되고 있는 미국 변종들이 해당된다. 이 연구는 옥수수 작물들을 향상시키기 위한 인위적인 도태로 인해 어떤 중요한 특질이 사라져버린 첫번째 예로 보인다”고 Turlings는 부연했다.
그 방어 화합물을 생산하지 못하는 것은 북미 농민들에게는 엄청난 비용 지출을 가져오게 하는 요인이다. 이들 농민들은 살충제를 구입하고 손실된 작물들을 도복하기 위해 매년 10억 달러 가량을 지출하고 있다. 이러한 문제가 유럽으로까지 점차 확산되고 있는데, 유럽내 모든 옥수수 변종들이 이 뿌리 가해충들에 대해 내성을 보이는 것은 아니기 때문이다.
독일 Max Planck 연구소 소속 또 다른 연구팀 연구자들은 현재 이 화합물을 생산하는 변종들의 유전적인 조성에 관한 연구를 하고 있다. 비록 쉬운 일은 아니지만, 이 방어 화합물 생산에 관여하는 것으로 생각되는 유전자를 그 화합물을 생산하지 못하는 변종들에 도입하는 것이다. Turlings에 의하면 유전자 기술을 활용하는 것과 관련되어 제기되는 문제 외에 옥수수 자체를 방어할 수 있는 변종들을 고려하는 것이 보다 값싼 선택일 수 있다고 주장한다.
이들 연구자들은 여전히 이런 류의 생물적 방제가 비용면에서 효율적인지에 대해서는 확신하지 못하고 있다. 생산자들은 옥수수 뿌리를 방어하는데 필요한 선충을 구입하려고 할 것이다. 헝가리에서의 야외시험을 통한 연구 결과들은 내성 변종들을 재배함으로써 약간의 경제적인 수혜를 얻을 수 있음을 보였지만, 더욱 더 많은 시험들이 해충 내성 옥수수 변종들이 충분한 수확량을 가질 수 있는지를 밝혀내기 위해 수행될 예정이다.
등록날짜 2005/04/18 출 판 일 2005/04/18
정보출처 :
http://www.swissinfo.org/sen/swissinfo.html?siteSect=510 kisti.
운영자, 다른기사보기기사등록일시 : 2005.04.21 10:35
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