포도 교배집단 활용 꽃송이 발생 연관 GWAS 분석

국문 초록 (Abstract)

포도를 재배하는 데에 있어 꽃송이 발생률은 생산량과 재배방식을 결정짓는 중요한 요소이다. 포도의 재배 상의 문제점으로 지적되는 빈가지 현상은 신초에 꽃송이가 생기지 않는 것을 뜻하며 이는 단위면적에서 적정수량을 확보하지 못하는 문제를 일으켜 농가에 피해가 발생한다. 꽃송이 발생률은 기후 및 수체 생육 등에 의해 영향을 받지만 유전적인 요인에 의해서도 조절되는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로 국립원예특작과학원에서 보유하고 있는 Tano Red Χ Ruby seedless 교배 집단을 활용하여 꽃송이 발생에 영향을 주는 유전인자를 찾고자 실험을 수행했다. 교배집단 271점에 대해 genotyping by sequencing (GBS)방법으로 유전데이터를 획득하였으며 획득한 데이터에서 polymorphic한 25,421개의 single-nucleotide polymorphisms (SNPs)를 선발하여 SNP matrix를 작성하였다. 꽃송이 발생률은 꽃송이 수/전체 신초 수의 비율을 조사하였고 신초 당 평균 1.5개의 꽃송이 발생함을 확인할 수 있었다. 이러한 표현형 조사결과를 바탕으로 TASSEL 소프트웨어로 유전형과 연관분석을 수행한 결과 14개의 유의미한 SNP 마커를 얻을 수 있었고 선발된 마커들의 P-value는 1.98 × 10<SUP>-6</SUP>~ 8.19 × 10<SUP>-8</SUP>이었으며 5번 염색체(chr5_1162837-2770204) 구간에 위치했다. 각 SNP마커의 주변 1kb 구간에 polygalacturonase 및 엽록체 구성에 관여하는 유전자 등이 분포하고 있어 이러한 역할을 하는 유전자들의 발현이 꽃송이 발생에 영향을 줄 수 있음을 의미한다. 이 실험을 통해 얻어진 결과들은 앞으로 포도의 꽃송이 발생률을 예측하기 위한 유전연구에 도움을 줄 수 있을 것이며 포도의 꽃송이 발생에 영향을 주는 생리기작 연구에 기초 지식을 제공할 것으로 기대된다.