특정한 식물 종이 어떠한 병원체에 대해 강한 저항성을 나타내는 것은 유전적 차이로 인한 것인가요?
안녕하세요. 특정한 식물 종이 어떠한 병원체에 대해 강한 저항성을 나타내는 것은 유전적 차이로 인한 것인가요, 아니면 이외의 환경적인 요인의 영향도 큰가요?
안녕하세요. 네 말씀해주신 것과 같이 특정 식물 종이 특정 병원체에 대해 강한 저항성을 보이는 현상은 주로 유전적 차이에 의해 결정되지만, 환경적 요인도 중요한 역할을 합니다.
우선 유전적 요인으로는 R유전자가 있는데요, 식물 내 R 단백질(NLR 계열 등)을 코딩하는 유전자가 병원체의 효과기 단백질을 인식할 수 있으면 강한 저항성이 나타내는데 예를 들어, 토마토의 Pto 유전자는 특정 세균의 AvrPto 단백질을 인식하여 ETI를 활성화하며 이런 직접적/, 간접적 인식 능력은 유전적으로 결정됩니다.
반면에 이와 같은 유전적 요인 이외에 환경적 요인 역시 영향을 미치는데요, SA, JA, ET 같은 면역 호르몬 경로는 온도, 습도, 빛 조건에 따라 활성화 정도가 달라지는데요, 고온에서는 SA 경로가 억제되어 세균 저항성이 감소할 수 있습니다. 또한 질소, 인, 칼슘 같은 영양소가 부족하면 세포벽 강화, 항균 단백질 합성 등 방어 반응이 약화될 수 있으며, 가뭄, 염류 스트레스, 기계적 손상 등은 식물의 면역 자원을 분산시키거나 호르몬 균형을 변화시켜 병원체 저항성을 낮출 수 있습니다. 감사합니다.
1명 평가안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
네 기본적인 저항성은 r 유전자 방어 신호 경로 등 유전적 차이가핵심이지만, 온도, 영양, 미생물군집 등 환경 조건이 발현 수분과 실제 저항성 강도를 크게 조절한답니다.
즉, 유전적 기반 위에 환경 요인이 맞물려 최종 저항성이 결정된답니다.
특정한 식물 종이 병원체에 강한 저항성을 나타내는 것은 근본적으로 유전적 차이 때문이지만, 환경적 요인 또한 저항성 발현에 큰 영향을 미칩니다. 식물은 특정 병원체를 인식하고 방어 반응을 활성화하는 저항성 유전자를 가지고 있으며, 이 유전자의 유무와 종류가 저항성의 잠재력을 결정하는 핵심 요소입니다. 하지만 온도, 습도, 토양의 영양 상태와 같은 환경 조건은 식물의 전반적인 건강 상태와 면역 체계의 작동 효율에 영향을 주어 유전적으로 내재된 저항성이 실제로 얼마나 강하게 발현될지를 좌우할 수 있습니다.
특정 식물이 어떤 병원체에 대해 강한 저항성을 보이는 것은 유전적 차이가 가장 큰 요인입니다.
식물은 병원체를 인식하고 방어하는 데 필요한 특정 유전자, 즉 R 유전자를 가지고 있습니다. 이 유전자가 병원체의 침입을 감지하면 식물의 면역 체계를 활성화시켜 감염 부위 세포를 죽이는 등 방어 반응을 일으키는 것이죠.
물론 환경적 요인도 무시할 수 없는 영향을 미칩니다. 가뭄이나 영양분 부족, 고온 등의 환경 스트레스는 식물의 면역 시스템을 약화시켜 저항성을 떨어뜨릴 수 있고 반대로 적절한 영양분과 수분, 햇빛은 식물의 저항성을 높이게 합니다. 또한, 식물 주변에 서식하는 유익한 미생물들도 병원체를 억제하거나, 식물의 면역 반응을 돕는 역할을 하기도 하죠.