Plant Communication Volatile Organic Compound (BVOC) Discovery by External Stimulation

Ⅰ. 제 목

외부자극에 의해 발생하는 Plant Communication 휘발성유기화합물(BVOC) 탐색

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성

○ 원예식물의 chemical vocabulary 물질 발생량 구명

○ 식물 휘발성유기화합물질(BVOC)를 통한 인간-식물의 정보전달 탐색

○ 식물체내 chemical vocabulary 관련 유전자 및 단백질 발현조사

○ 식물체내 chemical vocabulary 물질 생성 특성 및 원예적 활용성 탐색

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위

○ 식물-인간의 커뮤니케이션에 활용되는휘발성유기화합물질(BVOC)구명

○ 식물상호간 정보전달용 Chemical vocabulary 물질 생성 특성 및 활용성 탐색

Ⅳ. 연구개발결과

○ 인간의 ‘HATE‘나 ’Killing‘ 행동에 대해 식물에서 MeJA 물질 구명

- 식물을 죽이는 자리에서 바로 호흡공기를 sampling한 Killing + contacting Ⅰ 처리의 경우 토마토와 상추에서 MeJA의 양이 증가하는 것으로 나타나, 식물을 죽이는 인간의 행동에 식물이 반응을 한 것으로 보임

- 사람이 식물을 죽이면 식물이 알아본다(영농활용)

○ 인간의 호흡공기에 민감한 receiver plant로 우슬과 상추 선발

○ VOC를 활용한 인접 식물에서의 식물 방어기작 유도

- 토마토에 wounding 처리후 발생한 VOC로 인접 토마토에서 항산화유전자 발현 증진

- 토마토 Singnaling 변이체에서 MeJA 처리 후 항산화유전자 발현 확인

○ 과실의 성숙과 발달에 있어서 식물언어의 역할 탐색

- 적숙 토마토를 emitter를 한 처리구가 미숙토마토를 emitter로 한 처리구에 비해 인접 토마토에서 ethylene과 MeJA의 높게 방출되었음.

- 토마토 과실발달은 식물체내 VOC들간의 상호작용에 의해 결정됨

Ⅴ. 연구개발결과의 활용계획

○ 식물-식물, 식물-인간 상호간 의사전달(plant communication)용 휘발성유기화합물질(VOC) 구명으로 도시민이 농업활동에 대한 관심을 높이데 활용

  ○ 인간이 식물과 소통이 이루어지고 있는지에 대한 과학적 증명

  ○ 식물을 통해 생명의 소중함과 치료적 효과를 활용하는 그린케어 산업 확대