| 저자(한글) |
ZHANG, Song-tao,YANG, Yong-xia,YANG, Hui-juan,JIA, Hong-fang,ZHANG, Hong-ying,CUI, Hong |
| 초록 |
담배향의 유형은 생태 환경과 재배 조건의 영향을 받는다. 생태 환경이 담배잎 향의 유형 형성에 미치는 영향을 해석하고자, 본 연구에서는 맞춤 제작한 담배(Nicotina tabacum L. cv.) 칩을 이용하여, 허난성 핑딩산(Pingdingshan in Henan Province-진한 향), 윈난성 위시(Yuxi in Yunnan Province-산뜻한 향)와 구이저우성 쭌이(Zunyi in Guizhou Province-중간 향) 등 3개 다양한 생태구에서 재배한 같은 담배 품종 K326의 같은 엽위(중간엽), 같은 연령(60일)의 잎 유전자 발현 프로파일을 비교 연구함으로써, 총 920개의 효과적인 차등발현 유전자를 발견하였다. 기능 주석과 대사경로 분류를 통하여, 일차대사 경로 중 탄수화물의 대사가 다양한 향의 담배잎의 형성에 비교적 큰 영향을 미칠 수 있으나, 질소 대사는 비교적 작은 영향을 미친다는 것을 발견하였다. 그러나 이차대사 과정 중 페닐프로파노이드(phenylpropanoid) 합성, 알칼로이드(alkaloid) 합성, 테르펜(terpene) 대사 경로 등이 비교적 큰 역할을 한다. 이밖에, 아미노산의 대사도 다양한 향의 담배잎의 형성과정에서 중요한 역할을 할 수 있다. 그 중 광합성 작용에서 중요한 역할을 하는 에놀피루빈산 인산 카르복시화 효소(phosphoenolpyruvate carboxylase 1, PPC1), 탄수화물 중 전분 대사 관련 세포벽 전화효소(cell wall invertase 1, CWINV1), 테르펜 대사 핵심 효소 3-하이드록시-3- 메틸글루타릴CoA 환원효소(3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase, HMGR1)와 테르펜 합성효소(terpene synthase 21, TPS21) 및 알칼로이드 합성 관련 유전자는 모두 허난성 핑딩산 담배잎 내 발현량이 가장 높았으며, 구이저우성 쭌이가 그 다음이었고, 윈난성 위시가 가장 낮았다. 카로테노이드(carotenoid) 합성 관련 핵심 유전자 파이토엔 합성효소(phytoene synthase, PSY)의 발현량은 허난성 핑딩산이 가장 낮았고, 그 다음으로 윈난성 위시였으며, 구이저우성 쭌이의 발현량이 가장 높았다. 그러나 카로테노이드 분해 관련 핵심효소 NCED4(9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase) 유전자의 발현량은 윈난성 위시가 가장 높고, 구이저우성 쭌이가 그 다음이었으며, 허난성 핑딩산이 가장 낮았다. 전분 분해 관련 가인산분해효소(phosphorylase, PHS1) 유전자의 발현량은 윈난성 위시가 가장 높고, 허난성 핑딩산이 그 다음이었으며, 구이저우성 쭌이가 가장 낮았다. 연구 결과는 해당 유전자의 차등발현이 다양한 향의 담배잎의 형성과정에 중요한 역할을 할 수 있다는 것을 제시한다. 해당 연구는 농경법을 이용한 담배잎 향의 제어를 위하여 이론적 지원을 제공하였다. |
