규슈대학대학원이학연구원의 양지준타로 준교수와 사장후 교수들의 연구그룹은 식물과학의 오랜 수수께끼였던 기공의 엽록체의 기능을 해명했다.
식물은 육상으로 진출 할 때 수분 증발을 방지하기위한 쿠 티 클라 층을 생산했다.동시에, CO2의 흡수 및 증산을 수행하기위한 "기공"을 신체 표면에 발달시켰다.기공의 세포(공변 세포)는 엽록체를 가지는 것으로 알려져 있지만, 그 성립이나 기능에 대해서는 잘 모르고 있었다.
이번 연구 그룹은 모델 식물인 애기장대를 이용한 유전학적 분석에 의해 공변 세포의 엽록체가 다른 광합성 세포와는 다른 것을 발견했다.즉, 공변 세포의 엽록체는, 엽록체의 조상으로 되는 광합성 세균(시아노박테리아)으로부터 계승한 지질 대사 경로 「원핵 경로」를 퇴화시켜, 숙주인 진핵 세포의 지질 대사 경로 「 "진핵경로"를 주로 이용하여 엽록체의 형성과 기능을 유지하고 있는 것으로 나타났다.또, 이 공변 세포의 엽록체가 형성되지 않게 되면, CO2에 의한 기공 개폐 응답이 억제되는 것도 밝혔다.
본 연구 성과는 공변 세포의 엽록체가 독자적인 지질 대사 밸런스를 발달시키고 있어 식물의 CO2 감지 기구에 중요한 작용을 담당하고 있는 것을 처음으로 밝힌 것이다.본 성과는 식물과학의 오랜 수수께끼였던 기공의 엽록체의 존재 의의를 밝히는 것뿐만 아니라, 최근 급격히 상승하고 있는 대기 중의 CO2 농도가 농작물에 미치는 영향을 이해하는데 도움이 된다 예기된다.
