사이타마 대학 대학원의 하기와라 타쿠진 대학원생들의 연구 그룹은, 기초 생물학 연구소와 공동으로, 오지기소우의 운동을 일으키는 장거리·고속 시그널을 가시화해, 이 잎의 움직임이 초식성 곤충으로부터 몸을 지키는 역할 있다는 것을 밝혔다.

 식물에는 신경이나 근육은 없지만, 삼나무는 접촉이나 상해 등의 자극을 느끼고 잎베개라고 불리는 운동기관을 굴곡시켜 차례차례로 잎을 움직인다.이 고속 운동을 일으키는 장거리 신호 분자의 정체와 고속 운동의 생리적 역할은 오랫동안 알려지지 않았다.

 연구그룹은 칼슘(Ca2+)의 형광 바이오센서 유전자를 통합한 '빛나는' 삼나무를 만들어 내고 삼겹살이 부상시 발생하는 Ca2+ 신호의 가시화에 성공했다.잎을 가위로 손상시키면, 손상된 부위로부터 Ca2+·전기 신호가 발생하고, 이 신호가 운동 기관인 잎 베개에 도달하면, 불과 0.1초 후에 잎의 운동이 일어나는 것을 알 수 있었다.

 또, 약리학적 수법이나 게놈 편집 기술을 이용해 「뱃살을 하지 않는다」수염을 작출.메뚜기 등의 초식성 곤충을 이용한 식해 실험에서 곤충은 잎을 움직이지 않는 삼키기를 더 많이 먹었다.게다가 보통 삼나무 잎을 메뚜기에 꽂으면 Ca2+ 신호의 전달과 연동하여 잎이 차례로 닫히고 메뚜기는 섭식을 멈추고 다른 곳으로 이동했다.

 이에 따라 연구그룹은 삼촌의 충해방어 고속운동 모델을 제창. ①오지기소우의 잎이 충해를 받는다, ②Ca2+·전기 신호가 전신에 전달하는, ③엽 베개 세포에서 Ca2+농도가 상승하는, ④잎의 고속 운동이 발생한다, 그리고 ⑤충해가 방어된다는 모델이다 .삼나무는 이 충해 방어 고속 운동에 의해 움직이지 않는 다른 식물보다 먹기 어렵다고 한다.

논문 정보:【Nature Communications】Calcium-mediated rapid movements defensa against herbivorous insects in Mimosa pudica

사이타마 대학

차대를 담당하는 인재를 육성하는 사이타마 대학에서 새로운 자신의 발견과 성장

사이타마 대학은, 1949년(쇼와 24년)에 신제 국립 대학으로서 구제 우라와 고등학교, 사이타마 사범 학교 및 사이타마 청년 사범 학교를 통합해 창립.교양·경제·교육·이·공의 5학부를 옹호해, 새로운 지식의 지평의 개척과 현대적 과제의 해결에 이바지하는 연구력의 향상, 확실한 연구력을 기반으로 한 고도의 교육 내용[…]

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