천지녕l 2013-04-10l Hit 1448
"Introgression of novel traits from a wild wheat relative improves drought adaptation in wheat (Triticum aestivum)"
2013년 4월 Plant Physiology에 야생 밀 연관 종 (Agrophyron elongatum)의 유전자가 이입된 재배종 밀(Triticum aestivum)에서 건조 적응력이 향상된다는 논문이 발표되었다. 식물 뿌리의 구조적인 특징들은 건조 스트레스 적응력 향상에 중요한 요소이다. 이 논문에서는 야생 밀 연관 종의 외부 유전체 조각 (7DL)이 이입된 재배종 밀의 생리학적 분자적 특성을 연구하였다. 표현형에 있어서 건조스트레스가 왔을 때 뿌리의 길이, 뿌리털의 개수, 줄기의 길이가 현저하게 줄어든 P76 (부모군)와 NC (음성 대조군)에 비해 , TL (유전자 이입군)에서는 큰 차이가 없었다. 이는 유입된 유전자가 수분 스트레스하에서 뿌리와 줄기의 특성에 영향을 미치고있다는 것을 의미한다. 또한 TL은 건조상태에서 뿌리와 줄기의 바이오매스가 모두 늘어난 반면 P76, NC라인은 줄어들었다. 건조상태에서는 P76, NC라인 모두 광합성 량과 기공 유통성, 증산률이 절반가까이 줄어든다. 하지만 TL라인은 기공 유통성만 16% 줄었을 뿐, 광합성량과 증산률은 차이가 없는 것으로 측정되었다. 탄소동화작용에 영향을 미치는 RuBP (ribulose-1,5-bisphospate)의 재생률 역시 P76과 NC라인이 각각 31%, 24% 줄어 든 반면 TL라인은 변화가 없었다. 이 라인들에 대한 유전자 발현 조사결과 뿌리 분화에 중요한 역할을 한다고 알려진 SERK1 (somatic embryogenesis receptor kinase 1)의 발현이 현저히 증가해있었다. 뿐만아니라 유전자 네트워크를 조사한 결과 브라시노스테로이드관련 또는 BR 신호전달에 직접적인 영향이 있는 유전자 집단이 발견되었고, 이 유전자들이 TL내에서 BR 관련 유전자들을 조절하고있을 지도 모른다. BRI1은 BR의 수용체인데, 이 유전자의 발현 또한 건조스트레스하에서 P76에 비해 증가되어있었다. 이것으로 부터 BR신호전달이 TL라인에서 새로운 뿌리 반응에 관여한다고 예측할 수 있다.