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가문비 나무 유충(spruce budworm, 잎말이나방과 나방의 유충)에 대한 자연적 저항성 유전자가 흰가문비 나무(white spruce, 북미산 흰가문비나무속의 침엽수)에서 라발대학교 (Université Laval) 브리티시컬럼비아대학교(University of British Columbia) 등의 연구자들에 의해 발견되었다. 학술지 The Plant Journal 에 실린 이번 연구 결과로 자연적인 저항성 나무의 확인과 선발, 그리고 이 파괴적인 해충으로 황폐해진 산림을 다시 조성할 수 있는 길이 열렸다

이 저항성 유전자는 국지적 유충의 돌발에도 비교적 피해를 입지 않는 상태의 가문비 나무에서 보스(Éric Bauce), 볼만(Joerg Bohlmann), 맥케이 John Mackay 등의 교수로 구성된 이 연구팀에 의해 발견되었다. 더 회복력(resilient)이 있는 이들 나무의 유전체와 상당한 손상을 입은 나무들의 유전체가 비교되었다. 두 그룹의 나무에서 24,000개에 달하는 유전자들의 발현 수준이 측정되었다는 것이 맥케이 교수의 설명이다. 확인된 유전자 베타글루코데이스-1(betaglucosidase-1)은 비저항성 나무에 비해 저항성 나무의 잎에서 1,000배까지 높게 발현된다고 한다.

박사 후 연구자인 마저로이(Melissa Mageroy) 박사에 의해 이 유전자에 의해 암호화되는 단백질이 생성되었고, 이 단백질이 이 유충에 유독한 두 성분, 핔올(piceol)과 펀지놀(pungenol)이 생성되는 반응에 필수적 부분을 담당하는 것으로 나타났는데, 이 두 성분은 보스 교수가 주도한 연구팀이 2011년 확인한 것이다. 결과적으로, 이번에 발견된 유전자가 이 나뭇잎에 존재하는 자연적 살충제를 생성한다는 이야기가 된다고 한다.

이 저항성 유전자는 모든 흰 가문비 나무에 존재하지만, 그 발현 정도가 다양하다고 한다. 이론적으로는 이 저항성 유전자가 높은 수준으로 발현되는 나무를 재조림(reforesting)하면 가문비 나무 유충에 덜 취약할 수 있다.

이 가문비 나무 유충은 그 애벌레가 발삼 전나무(balsam fir)와 흰가문비나무 잎을 주요 먹이로 하는 나방이다. 이 나방은 북미아메리카의 침염수림대에 가장 치명적인 곤충이다. 1970년과1990년 사이에 일어난 최근의 주요 돌발로 캐나다 퀘백 (Quebec) 주에서만5억 입방미터에 달하는 목재가 소실되었는데, 이는 15년의 수확(harvesting)에 달한다. 2003년 이래, 전체 피해 삼림 영역이 점진적으로 증가되고 있으며, 관련 유충들이 캐나다 전역에 걸쳐 다른 유형의 침엽수에도 영향을 미치고 있다고 한다.

출처: KISTI 미리안 글로벌동향브리핑

원문: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2014-11/ul-rdn112114.php

제공:kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2014.12.02 11:04

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