숙주

숙주는 기생체(parasite)나 상리공생체(mutualist) 혹은 공생체(symbiont)를 가지고 있는 유기체를 의미한다. 식물에서는 질소고정 박테리아의 숙주가 되는 콩과 식물 등을 예로 들 수 있다. 이 경우 식물은 박테리아에 영양분을 공급해주고 식물은 박테리아가 생산한 질소를 사용하여 다량의 단백질을 생산하는 상리공생 관계이다. 

목차

육상 식물의 거의 반은 무기 화합물과 미량 원소의 공급을 곰팡이류(버섯)와의 공존 관계에 의존한다. 많은 경우 곰팡이의 균사가 식물의 뿌리에 기생하며 균사를 만들어 영양분을 공급한다. 송이버섯과 소나무의 경우가 쉽게 이해할 수 있는 식물과 곰팡이류의 상리공생의 예이다. 

다른 생물체 내외에서 생활하며 영양분을 탈취하는 생물체를 기생체라 한다. 절대기생체는 숙주세포를 미리 죽이지 않고, 살아있는 숙주세포에 침입하거나 밀착하여 양분을 얻는다. 이러한 병원체와 숙주세포의 관계는 밀접한 상태인데, 숙주식물에서 정상적으로 이용되어야 할 양분이 기생체의 균체 내로 계속 흡수되거나 전환 된다. 그러나 이와 같은 양분 탈취로 인하여 식물의 성장이 위축되고 병징이 나타나지만, 식물이 죽는 일은 거의 없다. 절대기생체의 경우에는 숙주세포가 죽으면 기생체도 더 이상 자라지 못하고 결국은 죽기 때문이다.

이에 반해 대부분의 비절대기생체는 효소를 분비함으로써 식물의 세포 구성을 와해 시키며, 때로는 병원균이 분비하는 독소도 가세함으로써 결과적으로 숙주세포가 죽고 분해된다. 그 다음에 이들 병원체는 세포 물질을 영양원으로 이용하여 생장한다. 

균류(fungus) : 균사(mycelium)로 생장, 포자(spore)로 증식을 하며 표면, 각피(cuticle)와 표피 사이, 세포간극, 관다발(유관속)에 기생하며 바람, 물, 곤충 등을 통해 전파된다. 

식물 세포에서 증식하고 있는 균류 (출처:Sudhakar Reddy P, Srinivas Reddy D, Sivasakthi K 등 (2016) Evaluation of sorghum Sorghum bicolor (L.) reference genes in various tissues and under abiotic stress conditions for quantitative real-time PCR data normalization. Front Plant Sci, 7: 529)

세균류(bacterium) : 단세포 원핵 생물인 Agrobacterium, Paseudomonas, Erwinia, Ralstonia, Xnathomonas, Clavibacter, Streptomyces, Xylella 등이 있으며 주로 세포간극과 유관속에 기생한다. 주로 물, 곤충 등에 의해 전파된다.

바이러스 : 핵산과 단백질로 구성된 가장 작은 병원체이며 종자, 접촉, 매개충, 접목 등으로 전파된다. 

광합성을 전혀 하지 않는 전기생식물과 광합성을 하면서 기생을 하는 반기생식물로 나눈다.  반기생식물에는 새삼(Cuscuta japonica), 겨우살이(Viscum album var. coloratum) 등이 있고, 전기생식물에는 야고 등이 있으며 바람, 동물 등으로 전파된다. 새삼은 뿌리가 없고 흡반을 통해 숙주 식물의 영양분은 공급받아 기생하는 반기생식물이다. 야고는 억세 뿌리에 기생하는 전기생식물이다. 

반기생식물 새삼의 기생. (출처: 한국식물학회, 안진흥)