고산식물 인공재배 실마리…“토양 미생물, 고도 따라 달라”

고산지대 식물의 인공재배 가능성을 열 핵심 단서가 토양 미생물 군집 구조에서 발견됐다.

중국 시장농목대학교와 중국농업과학원 공동 연구팀은 고산식물 '메코놉시스 베일리'의 뿌리 주변 토양 미생물 군집이 고도에 따라 달라진다는 사실을 확인했다. 이 연구 결과는 국제학술지 '악타 마이크로바이올로지카 시니카'에 게재됐다.

연구팀은 2023년 7월 중국 시장 자치구 세지라산의 해발 3400~4100m 사이 6개 고도에서 메코놉시스 베일리 주변 토양을 채취해 분석했다. 분석 결과, 고도에 따라 미생물 군집 구조가 달라졌으며 특히 곰팡이 군집에서 더 뚜렷한 차이가 나타났다.

곰팡이 군집의 다양성은 고도에 따라 유의미한 차이를 보였지만, 박테리아 군집에서는 그렇지 않았다. 박테리아의 풍부도는 해발 4100m에서 급격히 감소했다.

우점종에서도 변화가 관찰됐다. 박테리아 중 슈도모나도타문의 평균 상대 풍부도는 저고도 지대 54.70%에서 고고도 지대 40.63%로 감소했다. 곰팡이 중 자낭균문은 고도가 높아질수록 상대 풍부도가 전반적으로 감소하는 경향을 보였다.

또한 고도가 높은 지역일수록 미생물 군집 간의 공존 네트워크가 더 긴밀하게 연결된 것으로 나타났다. 이는 고지대 환경에서 미생물들이 협력하며 공존할 가능성을 시사한다.

연구팀은 이러한 군집의 차이가 토양 조건과 밀접한 관련이 있다고 설명했다. 저고도에서는 토양 pH와 유효 인 함량이, 고고도에서는 토양 온도, 전기 전도도, 수분 함량 등이 주요 연관 요인으로 지목됐다.

연구팀은 이번 연구가 메코놉시스 베일리의 인공재배를 위한 과학적 기초를 제공하는 것을 목표로 한다고 밝혔다. 다만 이번 결과는 연관성 분석에 기반한 것으로, 실제 식물 성장에 미치는 영향은 추가적인 실험을 통해 검증이 필요하다.