대기오염 식물 ROS 조절 및 항산화

대기오염은 반응성 산소종(ROS) 과잉 생산을 유발하여 전 세계 작물 생산과 생태계 건강을 위협하는 주요 산화 스트레스 요인입니다. 이러한 유해 오염물질은 광합성, 호흡, 양분 흡수 등 식물의 핵심 생리 과정을 손상시켜 산화적 피해와 수확량 감소를 초래합니다. 본 연구는 식물의 방어 메커니즘을 종합적으로 분석합니다. ROS 제거 및 산화환원 항상성 유지를 위한 효소적(SOD, POD, CAT 등) 및 비효소적(폴리페놀, 글루타티온, 아스코르브산 등) 항산화 시스템의 통합적 역할을 강조합니다. 또한, 전사 인자(MYB, WRKY, NAC)와 MAPK 및 식물 호르몬(살리실산, 자스몬산, 에틸렌) 신호 전달이 산화 스트레스 완화에 핵심적인 역할을 함을 조명합니다. 플라보노이드, 리그닌, 테르페노이드와 같은 2차 대사산물이 ROS 및 오염물질 독성에 대한 생화학적 방어막 역할을 하며, 전사체 및 대사체 연구를 통해 이들의 생합성 조절이 밝혀졌습니다. 더 나아가, ROS 제거 유전자(예: TaCAT3) 과발현 및 페놀 경로 조작을 포함한 생명공학적 전략을 탐구하여 항산화 능력을 향상시키는 방안을 모색합니다. 본 연구는 복합 스트레스 반응 이해의 격차를 해소하고, 항산화에 초점을 맞춘 개입을 통해 오염된 환경에서도 지속 가능한 작물 개발을 위한 로드맵을 제시합니다.