| 초록 |
우수한 품질의 벼를 많이 생산하는 것이 벼 연구에서의 주요 목표이며 벼 생산량은 주당 이삭수, 1수 낟알수(number of spikelets per panicle), 결실률과 천립중 등 요인에 의해 결정되고, 낟알길이, 낟알폭과 낟알 두께는 천립중에 영향을 미치는 3가지 요인이다. 본 연구에서는 벼의 입자 형태에 영향을 미치는 유전자 OsRAMOSA2를 복제하였으며 유전적 형질전환 방법을 이용하여 OsRAMOSA2 유전자의 발현을 하향 조절(dsRNAiOsRA2)한 형질전환 식물과 과발현(pUbi::OsRA2) 형질전환 식물을 얻었다. dsRNAiOsRA2 형질전환 종자의 길이와 폭 비율이 커졌으며 낟알 두께와 천립중이 낮아졌다. pUbi::OsRA2 형질전환 종자는 길이와 폭 비율이 줄었으며 낟알 두께와 천립중이 커졌다. 원위치 교잡 방법을 이용하여 OsRA-MOSA2가 성숙되지 않은 종자의 미숙배(immature embryo), 배유(endosperm), 종피(seed coat), 등부분 유관속, 주심 표피(nucellar epidermis), 주심 돌기부분, 미숙배 내 배반(scutellum), 배아, 배근, 자엽초(coleoptile), 근초(coleorhiza), 외배아에서 모두 발현한다는 것을 제시하였다. 야생형 'ZH11' 종자의 배유 세포에서 전분립(Starch granule)은 다면체 형태를 나타냈으며 형태가 균일하고 배열이 밀집되어 있다. dsRNAiOs-RA2 형질전환 종자에서 배유 세포의 전분립은 구 형태로 변하였으며 배열이 성긴 상태였다. 전분 합성 경로 내 핵심 효소 인코딩 유전자 OsSSIIa, OsGBSSI와 OsSSIVb는 dsRNAiOsRA2 형질전환 식물에서 발현이 상향조절되며 pUbi::OsRA2 형질전환 종자에서는 발현이 하향조절된다. pUbi::OsRA2 형질전환 종자에 있는 겉보기 아밀로오스 함량(apparent amylose content, AAC)과 비교하였을 때 'ZH11'의 함량이 뚜렷이 줄었으며 dsRNAiOsRA2 형질전환 조?의 AAC는 뚜렷이 증가하였다. 이상의 연구 결과에 의하면, OsRAMOSA2는 전분 합성 경로 내 핵심 유전자의 발현을 조절하는 것을 통하여 낟알 내 아밀로오스(amylose)의 합성과 축적 과정에 영향을 미치고 이를 통하여 낟알 무게를 조절한다. |
