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콩과식물을 녹비 작물(cover crop)로 사용하는 환경 친화적 농사 방법을 통해 토마토를 재배하는 경우 화학 비료를 사용하면서 폴리에틸렌 덮개(polyethylene mulch)를 사용하는 것보다 토마토의 질병 저항성이 향상되고 수명이 연장된다는 연구 결과가 미국 농업연구청(Agricultural Research Service, ARS) 연구원들에 의해 보고되었다.
이 연구 결과는 5년에 걸친 꾸준한 환경 친화적 농경 방법 연구의 결실로, Proceedings of the National Academy of Sciences 최근호에 그 결과가 발표되었다.
본 연구팀은 환경 친화적 방법으로 재배된 토마토의 경우 잎에 존재하는 유전자 가운데 최소 10종 정도 되는 유전자의 발현 기간 및 발현 양이 증가됨("over-expressed")으로써 토마토의 수명이 연장되게 되는 것이라고 보고하였다. 이와 같이 "과다 발현"된 유전자들이 콩과식물로 구성된 녹비 작물에서 공급된 특정 비율의 질소 및 탄소 원소에서 발생되는 신호에 반응하게 되는 것이다.
본 연구팀은 ARS Henry A. Wallace Beltsville (Md.) Agricultural Research Center에서 두 가지의 종류의 시스템을 이용하여 토마토를 재배하였다. 그 중 한 가지는 널리 사용되고 있는 전통적 재배 방법으로 화학 비료를 사용함과 동시에 검은색 폴리에틸렌으로 토양을 덮는 방법이었다.
다른 한 가지 방법은 전통적인 재배 방법에서 사용되는 화학 비료와 살균제의 사용량을 반으로 줄이고 질소 고정 콩과식물인 야생 완두(hairy vetch)를 녹비 작물로 사용함으로써 토양에 영양분을 공급하고 잎에 발생하는 질병에 대해 저항성을 갖게 하는 방법이다.
한편 본 연구팀은 야생 완두를 녹비 작물로 사용함으로써 토마토 뿌리를 통해 생산되는 식물 호르몬인 시토키닌(cytokinins)의 양이 증가되는 것으로도 생각하고 있다. 이 호르몬의 경우 식물의 노화를 지연시켜 수명을 연장시키는 작용을 발휘하고 있다.
질병 저항성과 수명 연장에 연관된 유전자에 관한 지식을 토대로 이 같은 환경 친화적 재배 시스템에 보다 효율적으로 반응하는 식물 육종에 관한 연구도 가능할 것으로 사료된다.
등록날짜 2004/07/07 출판일 20040706
원문언어 영어 국가 미국
정보출처 http://www.ars.usda.gov/is/pr/2004/040706.htm kisti.
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