| 저자(한글) |
WANG, Zhu-qing,CHEN, Yun,YANG, Yu-ting,SU, Ya-chun,CHEN, Shan-shan,WU, Qi-bin,XU, Li-ping |
| 초록 |
아스코르빈산 과산화효소(ascorbate peroxidase, APX)는 활성산소(reactive oxygen species, ROS)를 제거하는 중요한 효소이다. 본 연구에서는 첨자법으로 Sporisorium scitamineum를 접종한 후, 저항성, 감수성 유전자형을 갖춘 사탕수수(Saccharum officinarum)의 APX 활성을 측정하였다. 연구 결과, 사탕수수에 Sporisorium scitamineum를 접종한 후 48시간 내 병저항성 품종[옌청 05-179(Yacheng 05-179)]의 APX 활성은 병감수성 품종[류청 03-182(Liucheng 03-182)]에 비해 뚜렷하게 높았다(P 전자 클로닝 기술, RT-PCR기법을 이용하여, 사탕수수에서 하나의 APX 유전자를 분리한 후, ScAPX(GenBank 등록번호: KJ7565501)로 명명하였다. 생물정보학적 분석 결과, ScAPX 유전자의 전체길이는 1,171bp였으며, 하나의 1,038 bp인 완전한 개방형 해독틀을 포함하고 있었다. 또한, 345개 아미노산을 코딩할 수 있었다. ScAPX가 코딩한 단백질은 신호 펩티드를 갖고 있지 않으므로 비분비 단백질로 추정된다. 미토콘드리아 기질과 엽록체 기질에 위치한 확률은 각각 91.1%, 88.7%였다. 실시간 형광 정량 PCR 검출 결과, ScAPX는 사탕수수 뿌리, 싹, 잎, 줄기껍질과 줄기속에서 모두 발현하였으며, 구성형 발현 유전자에 속하였으며, 발현량은 줄기껍질에서 가장 높고, 잎에서 가장 낮았는데, 전자는 후자의 19.7배였다. 외인성 요인으로 처리한 후 0~48 시간에, ScAPX 유전자의 발현은 살리실산(salicylic acid, SA), 메틸 자스모네이트(Methyl jasmonate, MeJA), 과산화수소(hydrogen peroxide, H 2 O 2 ), 아브시스산(abscisic acid, ABA), 염화나트륨(sodium chloride, NaCl), 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol, PEG)에 의해 유도되었으며, SA, MeJA, H 2 O 2 로 처리 후, ScAPX 전사물 축적량 피크는 외인성 호르몬(ABA)과 환경(NaCl과 PEG) 스트레스보다 일찍 나타났다. 전자의 ScAPX 전사물 변화를 분석한 결과, 스트레스 초기에 축적량이 증가하고 피크에 달한 후 점차 감소하는 특성을 보였다. 같은 실험시간(처리 후 24시간) 내에 ABA, NaCl, PEG로 처리한 후, ScAPX 전사물은 피크에 달한 후 감소하지 않는 것으로 나타났다. 외인성 스트레스를 받을 때, ScAPX 발현량의 변화는 뚜렷한 차이가 존재하였으나, 발현은 모두 상기 외인성 요인에 의해 유도된 사탕수수의 스트레스에 긍정적인 반응을 보였다. 본 연구는 향후 해당 유전자의 기능을 심층 감정하고 한층 더 응용하는 데 기초 데이터를 제공하였다. |
