연구자들은 해충을 처리하는 능력으로 알려진 곰팡이를 유채 식물에 접종했습니다. 유익한 곰팡이와 작물 사이의 관계를 활용하면 농업의 새로운 시대를 열고 식물 스트레스 저항성을 향상시키며 기존/화학 살충제의 생태학적 영향을 최소화할 수 있습니다.
핀란드 투르쿠 대학 연구진이 주도한 연구에 따르면 일반적으로 야생에서 자라며 곤충을 죽이는 곰팡이가 유채 식물에 성공적으로 접종되어 독특한 공생 관계를 형성할 수 있음이 밝혀졌습니다. 이번 발견은 유익한 곰팡이의 힘을 활용하여 작물 보호와 생산성을 향상시킬 수 있는 엄청난 잠재력을 지닌 지속 가능한 농업의 미래를 향한 한 걸음입니다.
연구진은 해충을 처리하는 능력으로 알려진 곰팡이인 Beauveria bassiana를 사용했습니다. 이는 종종 작물의 잎에 뿌려지는 생물농약으로 사용됩니다. 이들 생물농약은 전 세계적으로 사용되고 있지만 자외선에 쉽게 분해된다는 약점이 있다. 이로 인해 연구자들은 독특한 공생 관계를 조성하기 위해 캐놀라 식물에 곰팡이를 접종하는 대안적인 접근 방식을 모색하게 되었습니다.
"우리는 식물 조직에서 내생적일 수 있기 때문에 작물 보호에서 Beauveriabassiana의 잠재력을 발견하기 위한 여정을 시작했습니다."라고 투르쿠 대학 생물 다양성 연구 부서의 강사이자 연구의 주요 저자인 Anne Muola는 설명합니다.
공생관계의 의미
연구자들은 곰팡이와 유채 식물 사이의 내생적 관계를 확립함으로써 획기적인 발전을 이루었습니다. 식물 조직에서 곰팡이의 성장은 항산화 특성을 포함하여 다양한 식물 이점을 갖는 화합물인 플라보노이드의 생합성을 크게 증가시킵니다.
"우리의 결과는 곰팡이와 식물 사이의 상호 작용이 곰팡이 침입자에 대한 방어적 반응보다는 긍정적인 반응, 즉 대사산물 생산의 증가를 촉발한다는 것을 보여줍니다."라고 투르쿠 대학 생물 다양성 연구 부서의 교수이자 연구 책임자인 벤자민 푹스(Benjamin Fuchs)는 말했습니다.
항산화 특성과 UV 차단, 꽃 색소 침착 및 초식 동물 억제 역할로 잘 알려진 유채 식물에서 생산된 플라보노이드가 연구 결과의 중심을 차지했습니다. 다음으로 연구자들은 이 특정 곰팡이가 환경 스트레스를 견디는 식물의 능력에 얼마나 영향을 미치는지, 그리고 이것이 작물 품질에 어떤 영향을 미치는지 알아내는 것을 목표로 하고 있습니다.
"우리의 연구는 지속 가능한 농업에 대한 큰 가능성을 가지고 있습니다. 유익한 미생물과 작물 사이의 공생 관계를 활용함으로써 우리는 화학 살충제에 대한 의존도를 줄이는 농업 관행의 새로운 시대를 열고 있습니다"라고 Fox는 말했습니다.
연구자들은 이 연구에서 밝혀진 것과 같은 유기체 간의 협력 관계가 사회가 생태발자국을 최소화하면서 식량 공급을 보장하기 위해 노력하는 농업의 미래를 엿볼 수 있다고 믿습니다.
Fox는 "식물 건강에 있어서 미생물의 역할에 대한 인식이 높아지고 첨단 생명공학 접근 방식이 발전함에 따라 작물 스트레스 저항성과 품질을 스마트하고 지속 가능한 방식으로 최적화하기 위한 혁신적인 접근 방식의 무대가 마련되었습니다"라고 말했습니다.
이 연구는 유럽 연합의 Horizon Europe 프로그램의 EcoStack 프로젝트의 일부입니다. 해당 연구 논문은 높은 평가를 받는 저널인 해충 관리 과학(Pest Management Science)에 게재되었습니다.