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생명자원연구 제30권.jpg
학술저널

염분 스트레스에 대한 식물의 반응과 질소의 영향

식물 호르몬 및 뿌리 발달 중심으로

전 세계적으로 100여 개국의 경작지 1,100억 헥타르가 급격한 기후 변화로 인해 토양 염분화의 영향을 받는다. 다양한 비생물학적 스트레스 중에서 염분과 가뭄 스트레스는 전 세계적으로 작물 생산량의 현저한 감소를 일으키는 주요한 원인이다. 21세기에는 경작지의 50%가 토양 염분화의 영향을 받을 것이라는 예측도 있다. 작물의 염분 스트레스를 완화하고 생산을 더욱 증가시키기 위해서는 식물염분 스트레스와 관련된 다양한 생리적 현상과 관련된 메커니즘이 분자 수준에서 밝혀져야 한다. 또한 식물은 유동성을 가지고 있지 않기 때문에 주어진 환경에서 성공적인 성장 및 발달을 하기 위해서는 질소, 인, 칼륨과 같은 거대 영양소뿐만 아니라 철, 망간, 아연과 같은 미세 영양소를 포함한 다양한 영양소가 필요하다. 이러한 토양 영양소의 대부분은 광범위한 식물의 지하 뿌리 시스템을 통해 식물체 내로 흡수된다. 특히, 질소는 식물 생장과 작물 생산성을 위한 필수적인 거대 영양소 중 하나이다. 식물은 불균형한 질소 조건에 적응하기 위해 다양한 메커니즘을 진화 시켰다. 그러나 식물은 직접 대기 중의 질소를 고정하여 흡수 할 수 없기 때문에 뿌리 주변의 질소 고정 관련 박테리아의 도움으로 질산염을 흡수한다. 식량 자원에 대한 수요 증가를 충족시키기 위해, 합성 질소 비료가 개발되기 시작하면서 작물에 공급되는 많은 양의 합성 질소 비료가 급격히 증가하여 작물 수확량이 크게 증가했다. 그러나 토양에 퇴적된 질산염의 대부분은 식물에 의해 흡수되지 않고 주변 환경으로 퍼져 나가 심각한 환경 및 생태 오염으로 이어진다. 따라서 질산염 흡수, 동화 및 그들의 이용 메커니즘에 대한 심층적인 이해와 관련된 조절 유전자의 식별은 농작물의 질소 이용 효율 (NUE)를 개선하기 위한 핵심 전제조건이 되고, 결과적으로 농업 안정성을 유지하는 데 매우 중요하다.

Around the world, 110 billion hectares of cultivated land in more than 100 countries are affected by soil salinity due to rapid climate change. Salinity and drought stress among various abiotic stresses are the main causes of significant decrease in crop production worldwide. In the 21st century, there are also predictions that 50% of the arable land will be affected by soil salinity. To alleviate the salt stress of crops and further increase production, mechanisms related to various physiological phenomena related to plant salt stress should be identified at the molecular level. In addition, plants can not move, so in order to successfully grow and develop in a given environment, various nutrients including micronutrients such as iron, manganese, and zinc are needed as well as large nutrients such as nitrogen, phosphorus and potassium. Most of these soil nutrients are absorbed into the plant body through the underground root system of a wide range of plants. In particular, nitrogen is one of the essential macronutrients for plant growth and crop productivity. Plants evolved various mechanisms to adapt to unbalanced nitrogen conditions. However, plants absorb nitrates with the help of nitrogen-fixing-related bacteria around their roots, as they cannot absorb nitrogen directly from the atmosphere. To meet the growing demand for food resources, the large amount of synthetic nitrogen fertilizer supplied to crops increased dramatically as synthetic nitrogen fertilizers began to be developed, resulting in a significant increase in crop yields. However, most of the nitrates deposited in the soil are not absorbed by plants but spread to the surrounding environment, leading to serious environmental and ecological pollution. Thus, identification of regulatory genes associated with in-depth understanding of nitrate absorption, assimilation and their use mechanisms is a key prerequisite for improving nitrogen use efficiency (NUE) in crops, and consequently is critical for maintaining agricultural stability.

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 결과

Ⅲ. 사사

Ⅳ. 참고문헌

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