리날룰 매개 옥수수 밀집 재배 방어 적응

높은 재배 밀도는 작물 수확량을 증대시키지만, 해충 및 병원균 위험도 함께 높인다. 이러한 조건에서 식물이 어떻게 방어 기작을 조절하는지는 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구는 옥수수가 고밀도 환경에서 잎의 휘발성 물질인 리날룰(linalool)에 의해 유도되는 식물-토양 피드백 메커니즘을 통해 방어력을 강화함을 규명했다. 리날룰은 주변 식물의 자스몬산 신호 전달을 활성화하고, 벤족사지노이드(benzoxazinoids), 특히 HDMBOA-Glc(2-(2-hydroxy-4,7-dimethoxy-1,4-benzoxazin-3-one)-β-d-glucopyranose)의 뿌리 삼출을 촉진한다. 이러한 삼출물은 근권 미생물군집 구성을 변화시켜 광범위 저항성을 유도하는 특정 세균의 성장을 촉진하지만, 이는 옥수수 생장에는 희생이 따른다. 이러한 미생물 매개 피드백 루프는 살리실산 신호 전달에 의해 조절된다. 본 연구 결과는 고밀도 작물 재배 환경에서 복잡한 화학적 신호 전달 과정을 밝혀냈다. 이러한 발견은 토양 건강 개선과 식물 생장 및 방어 간의 균형을 맞추는 지속 가능한 전략 설계를 위한 중요한 통찰력을 제공한다.