잣나무 생장과 관련 대사체 표지자의 선발 = KFGP-O2 : Selection of metabolic markers for quantitative growth in Pinus koraiensis trees

국문 초록 (Abstract)

잣나무는 상록 침엽수로 우리나라의 중요 경제수종의 하나이다. 대사체는 식물의 생장, 발달 및 생산성에 직접적으로 중요한 기능을 하는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 잣나무의 주요 생장관련 대사물질 인자를 구명하기 위하여 3개 지역에 풍매차대 가계로 조성한 29년생 잣나무의 대사물질을 GC/MS을 이용하여 대사체분석을 실시하였다. 분리한 110종의 대사 물질 중 62종이 우수가계와 저조가계 간에 유의적 차이( p<0.05)가 있었으며 모두 상대적으로 우수가계에서 대사물질 함량을 높게 함유하고 있는 것으로 나타났다. 22종의 물질은 생장 저조 가계에 비해 생장 우수 가계에서 1.5배 이상 높게 함유되어 있었다. 한편, 생장특성과 대사물질간의 상관관계를 분석한 결과 생장 우수가계와 생장저조가계 그룹 간에 유의적 차이가 있었던 15종에서 고도의 정의 상관관계( p<0.01)가 있었다. 또한, 생장과 유의적 상관관계( p<0.05)가 있으면서 지역 간에 변이가 적어 환경에 영향을 적게 받고 있는 대사물질로는 acetic acid, succinic acid, butanoic acid, glutamic acid 및 inositol로 분석되었다. 본 연구를 통하여 선발된 대사체 표지자는 우량 잣나무 선발에 매우 유용하게 활용될 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Pinus koraiensis is an evergreen tree and one of the most economically important tree in Korea. The metabolites are a key role for growth, development, and productivity. A metabolomic study using GC/MS analysis was conducted to identify key metabolic components regulating the growth of open-pollinated P. koraiensis families, which were grown for 29 years at three different locations. Among 110 individual metabolites identified, the contents of 62 metabolites were higher in the superior than in the inferior families(p<0.05), together with 22 metabolites, such as phosphoric acid, alanine, glycine, malic acid, and sucrose, being accumulated 1.5-fold higher in the superior families. In addition, 15 metabolites including alanine, malic acid, sucrose, d-turanose, and succinic acid showed positive correlation with the growth(p<0.01). Furthermore, the metabolites, of which contents were correlated with the growth but not significantly changed at different locations, were acetic acid, succinic acid, butanoic acid, glutamic acid, and inositol. Therefore we suggest that several metabolites selected in this study may be used as metabolic markers for quantitative growth trait in P. koraiensis.