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호르몬은 생명체의 성장과 발달, 생리 반응을 결정하는 신호 물질이며, 자스몬산은 식물의 스트레스 반응과 저항성을 결정하는 대표적인 식물 스트레스 호르몬이다. 식물이 가뭄과 같은 환경 스트레스에 노출되면 식물 세포내 활성산소(Reactive Oxygen Species, ROS)가 높은 수준으로 축적되는데, 자스몬산은 이러한 활성산소 수준을 조절함으로써 식물의 환경 스트레스 반응과 저항성에 관여하는 것으로 알려져 왔다. 하지만 자스몬산이 어떠한 세포내 경로를 통해 활성산소 수준을 조절하고, 이를 스트레스 저항성 향상으로 연결하는지는 아직 충분히 밝혀지지 않았다.
 
자연대 생명과학기술학부 장규필 교수 연구팀은 세포소기관 수준의 고해상도 활성산소 이미징 분석을 통해, 스트레스에 의해 생성되는 활성산소가 세포 전체에서 동시에 증가하는 것이 아니라 광합성을 담당하는 세포소기관인 엽록체에서 가장 먼저 축적된 후 세포 전체로 확산된다는 사실을 규명했으며, 여기에 식물 스트레스 호르몬인 자스몬산이 직접적으로 관여하고 있음을 밝혀냈다. 나아가 이 원리를 응용해 육성한 생명공학 벼는 가뭄 스트레스 조건에서 야생형보다 높은 생산성을 유지하는 것으로 확인되어, 이번 연구 결과의 농업적 활용 가능성도 입증하였다.
 
장규필 교수는 "이번 연구는 세포소기관 수준의 활성산소 이미징 기술을 활용하여 식물의 스트레스 저항성을 조절하는 자스몬산의 새로운 작동 메커니즘을 규명했다는 점에서 중요한 학술적 의미를 지닌다"며, "가뭄 저항성 작물 개발에 활용될 수 있는 새로운 유전학적 기반을 제시했다는 점에서, 기후변화 시대의 지속가능한 작물 육종 기술 개발에 크게 기여할 것으로 기대된다"고 밝혔다. 이번 연구는 장규필 교수가 교신저자를 맡고, 정지웅 석사과정 학생과 서덕현 박사과정 학생이 공동 제1저자로 참여하였다. 연구 결과는 국제학술지 Rice Science(Impact Factor 7.4, 분야 상위 4.1%)에 게재되었다.