염분 스트레스에 대한 주엽나무의 뿌리 이온 조절 기전

주엽나무(Gleditsia sinensis Lam.)는 척박하고 염분이 많은 토양에 대한 내성이 뛰어나 염류-알칼리성 토지의 생태 복원에 유용한 수종입니다. 염분 내성 평가 및 분자 육종을 위해서는 이온 조절 메커니즘을 이해하는 것이 필수적이지만, 염분 스트레스 하에서 주엽나무 뿌리의 이온 플럭스 및 방어 전략을 조율하는 분자 메커니즘은 아직 명확히 밝혀지지 않았습니다. 본 연구에서는 100 mmol·L⁻¹ NaCl 스트레스에 노출된 수경재배 주엽나무 유묘를 대상으로 비침습 미세 측정 기술(NMT)과 전사체 시퀀싱을 활용하여 뿌리 이온 플럭스 특성과 기저 분자 메커니즘을 조사했습니다. 연구 결과, 염분 스트레스는 상당한 Na⁺ 축적을 유도했지만, 뿌리는 신장대에서 Na⁺ 유출과 H⁺ 유입을 촉진하며 적극적으로 반응했습니다. 전사체 분석을 통해 유묘가 ‘성장-방어 트레이드오프’ 전략을 채택했음이 밝혀졌습니다. 에너지를 많이 소모하는 대사 경로를 하향 조절함으로써, 유묘는 제한된 에너지를 AHA11, AKT1, SKOR 등 핵심 이온 수송체 발현을 유의하게 상향 조절하는 데 재분배했습니다. 이러한 전사체 재프로그래밍은 효과적인 Na⁺ 유출을 유도하고 세포 내 K⁺ 항상성을 유지하는 데 필요한 막횡단 양성자 기울기를 확립했습니다. 본 연구 결과는 염분 환경에서 주엽나무의 표적 분자 육종을 위한 이론적 기반과 유전 자원을 제공합니다.