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AbF3’5’H 유전자 도입 페튜니아 후대에서 유전 및 특성 분석
이영아(Young Ah Lee),이수영(Su Young Lee),이준대(Jundae Lee),신주영(Ju Young Shin),쉬쥔핑(Junping Xu),박필만(Pil Man Park),안혜련(Hye Ryun An),김예진(Yae Jin Kim),김세진(Se Jin Kim) 한국원예학회 2021 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2021 No.10
Flavonoid 3’,5’-hydroxylase(F3’5’H) 유전자는 delphinidin 생합성 효소로 purple과 blue의 화색을 만드는 핵심 유전자이다. 본 연구에서는 이전 연구를 통하여 매발톱꽃(Aquilegia buergeriana)에서 분리하여 동정된 AbF3’5’H 유전자가 후대로 전이되어 안정적으로 기능을 하는지 알아보고자 하였다. AbF3’5’H 유전자가 도입된 6계통의 페튜니아 T₀ 식물체로 부터 유도된 T₁ 종자를 파종한 뒤 계통별로 26~32개 식물체 잎에서 추출한 gDNA를 PCR하여 AbF3’5’H와 NPTII 영역을 가지고 있는 후대를 선발했다. 유전자가 삽입된 식물체들은 완전 개화 후 RHS color chart를 활용하여 꽃잎, 화심, 암술대의 색을 조사하였고 AbF3’5’H 유전자의 발현은 qRT-PCR 분석을 통하여 확인하였다. RHS color chart 결과 꽃잎과 화심은 각각 dark red, dark purple red계열로 대조구와 색이 큰 차이가 없었다. 암술대는 대조구가 무채색에 가까운 yellow-green이었으나 형질전환체의 경우 purple group의 색이었으며 이러한 암술대의 특이적인 화색 변화는 T₀ 세대의 특성과 일치했다. qRT-PCR 분석 결과에서는 꽃잎, 화심, 암술대 모두 대조구에 비해 형질전환체 AbF3’5’H 유전자의 상대적인 발현이 높았다. 총 anthocyanin 함량 분석은 qRT-PCR을 통해 선발된 3계통의 꽃잎, 화심, 암술대에서 MeOH(1% HCl) 용매를 이용하여 4°C, 암 조건에서 약 24시간 동안 추출한 뒤 530nm와 657nm에서 흡광도를 측정하여 계산하였다. 3계통 모두 꽃잎은 대조구와 큰 차이가 없었으나 화심의 경우 약 1.1~1.8배, 암술대는 약 9.2~9.9배 높았다. 이상의 결과로 볼 때 AbF3’5’H 유전자가 후대에서도 화색을 purple 계열로 만드는 색소 합성 유전자가 안정적으로 발현하여 기능한 것으로 확인 되었으며 향후 purple과 blue계열의 화색 변형 화훼류 개발에 활용이 가능할 것으로 생각된다.