신미소 | 기자 작성일 2026년 03월 27일
COL5 유전자에 의해 조절되는 코요테담배 꽃의 리듬 (AI 생성 이미지)
한국과학기술원(KAIST·총장 이광형) 연구진이 식물이 곤충 행동에 맞춰 '생체시계'를 통해 꽃의 개화와 향기 방출 시점을 정교하게 조절하는 원리를 분자 수준에서 밝혀냈다. 개화 시간 및 향기 조절 기술로의 확장 가능성을 열어준 연구다.
KAIST는 김상규 생명과학과 교수팀이 식물 생체시계의 조절을 받는 유전자가 꽃이 열리는 시간과 향기 방출의 일주기 리듬을 통합적으로 조절한다는 사실을 규명했다고 27일 밝혔다.
야간 활동 수분 매개자 유인하는 코요테담배 연구
연구팀은 밤에 꽃을 활짝 열고 향기를 방출하는 '코요테담배(Nicotiana attenuata)'를 모델로 삼았다. 코요테담배는 미국 유타주 사막 지역에 자생하는 식물로, 밤에 활동하는 꽃가루 전달자를 유인하기 위해 야간에 꽃을 열고 향기를 방출하는 특징을 지닌다.
기존 연구는 꽃의 발달과 관련된 유전자 발현 변화 분석에 초점이 맞춰져 있었으나, 실제 꽃이 열리는 현상과 이를 조절하는 유전자 기능을 직접 규명한 연구는 제한적이었다. 연구팀은 생체시계 유전자에 변이가 있는 돌연변이체를 분석하고 분자생물학적 접근을 통해 개화와 향기 방출 조절 메커니즘을 규명했다.
분석 결과, 특정 생체시계 유전자가 꽃이 열리는 시점과 향기 방출의 리듬 조절에 핵심적인 역할을 하는 것으로 확인됐다. 식물이 생체시계를 정교하게 활용해 수분 매개자 유인에 가장 유리한 시간대에 꽃을 연다는 사실을 보여준 것이다.
김상규 교수는 "식물이 환경과 상호작용하며 번식 전략을 최적화하는 원리를 이해하는 데 중요한 기초가 될 것"이라고 밝혔다.
생명과학과 최유리 박사, 강문영 박사가 제1저자로 참여한 이번 연구 결과는 국제학술지 더 플랜트 셀(The Plant Cell)에 1월 29일 게재됐다.