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고온에 의한 변색단계별 '홍로' 사과의 착색 및 당 축적 관련 유전자 발현 분석
Expression of Genes Affecting Skin Coloration and Sugar Accumulation in 'Hongro' Apple Fruits at Ripening Stages in High Temperatures 원문보기

시설원예ㆍ식물공장 = Protected horticulture and plant factory, v.25 no.1, 2016년, pp.9 - 15  

김선애 (영남대학교 원예생명과학과) ,  안순영 (영남대학교 원예생명과학과) ,  윤해근 (영남대학교 원예생명과학과)

초록
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고온은 사과(Malus domestica Borkh) 과실의 품질에 영향을 끼치는 가장 중요한 환경 요인 중 하나이다. 착색기의 '홍로' 사과 과실을 3단계로 구분하여 Real-time PCR을 통해 온도조건에 따른 안토시아닌 합성과 당 축적 관련 유전자의 발현 차이를 조사하였다. 당 합성관련 유전자인 ${\beta}$-amylase(BMY)와 polygalacturonase(PG)의 발현은 변색 시작단계보다 마지막 단계에서 월등히 높았다. 과피의 착색과 관련있는 phenylalanine ammonia-lyase(PAL), chalcone synthase(CHS), flavanone 3-hydroxylase(F3H)와 malate dehydrogenase(MDH)유전자는 변색 초기작단계에서는 고온 처리 24시간후에 발현이 증가하는 경향을 보였으며 변색 중간단계에서는 점차 증가하는 경향을 보였다. 변색단계별로 보았을 때 $25^{\circ}C$처리구가 다른 온도처리구보다 발현 정도가 더 높았으며, 변색 시작단계보다 마지막 단계에서의 발현이 강하게 유도되었다. 본 연구의 결과로 착색 초기단계의 과실이 고온스트레스가 가장 영향을 끼치므로 착색초기단계의 과실을 이용하여 전사체를 분석하면 분자생물학적 수준에서 사과의 성숙대사에서 유용한 정보를 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

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High temperature is one of the important environmental factors limiting cultivation of apple (Malus domestica Borkh). The expression of genes related with anthocyanin synthesis and sugar accumulation in response to high temperature was studied in the 'Hongro' apple fruits at different developmental ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또한 장기간 온도처리에 따른 당 대사 및 착색관련유전자의 발현변화와 온도처리 전후의 당도 및 색차계 값의 추이를 분석해본다면 더 정확한 기초자료도 이용될 수 있을 것이다. 본 연구에서는 분자 수준에서 사과 과실의 성숙단계에 따라 고온스트레스에 의해 변화하는 유전자를 비교 분석하여 고온에 대한 사과과실의 반응 기작을 이해하는데 필요한 유용한 정보를 얻을 수 있었다. 또한 이 연구를 통하여 향후 고온에 대응하는 과실의 변화를 전사체 분석과 같은 분자생물학 수준에서의 연구를 수행하는 데에 있어서 사과 과실의 가장 적합한 성숙단계를 선정할 수 있는 중요한 정보를 제공하게 될 것이다.
  • 본 연구에서는, β-amylase (BMY), phenylalanine ammonia-lyase (PAL)와 flavanone 3-hydroxylase (F3H) 등을 포함한 안토시아닌 생합성과 당축적과 관련된 유전자의 발현 정도를 확인하고 고온에 의해 나타나는 현상을 분자생물학적 수준에서 분석하고자 고온에 노출된 사과 과실의 전사체를 분석하기 위한 기초자료로 제공하고자 실시하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
사과란? 사과(Malus domestica Borkh.)는 전세계적에서 생산되는 온대과수 중 하나로 우리나라에서 생산량은 두 번째이며 재배면적이 가장 넓은 과수로, 사과 품종 재배면적은 ‘후지’(70.1%), ‘홍로’(14.
도시화와 산업화로 인한 온도 상승이 사과 과실에 미친 부정적 영향은? 최근 도시화와 산업화로 인한 온도 상승은 사과 과실의 성장 지연, 당함량 감소, 착색과 형태 불량, 과실의 저장수명 단축 등으로 고품질의 사과 생산과 농가 수익에 부정적인 영향을 끼친다(Hulme 등, 1994). 기후 변화와 지구온난화에 의한 지속적인 고온은 과실 생장에 부정적인 영향을 미치고, 생리장해의 한 종류인 밀증상도 생육기의 저온보다는 고온에서 발생률 및 발생 정도가 심한 것으로 보고되어 있다(Park 등, 2009).
사과 과실의 품질을 결정하는 중요한 요소는 무엇인가? 사과는 내외부의 스트레스로 인해 생산성이 감소하거나 품질의 저하 등의 부정적인 영향을 받는다. 사과에서 과피색과 가용성 고형물 함량은 과실품질을 결정하는 중요한 요소이며, 동일한 장소에서 오랜 기간 생육하므로 기후 또는 미기상 조건의 영향을 크게 받는다(Seo와 Park, 2003). 과실의 품질은 생장시 기에의 광합성활동에 의해 결정되고 온도 조건의 영향을 받는다(Saure, 1990; Song 등, 2003; Tomana와 Yamada, 1988a).
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참고문헌 (38)

  1. KOSAT. 2014. http://kosat.go.kr/potal/korea/kor-nw/2/7/1/index.board. 

  2. Atkinson, R.G., R. Schroder, I.C. Hallett, D. Cohen, and E.A. MacRae. 2002. Overexpression of polygalacturonase in transgenic apple trees leads to a range of novel phenotypes involving changes in cell adhesion. Plant Physiol. 129:122-133. 

  3. Azuma, A., H. Yakushiji, Y. Koshita, and S. Kobayashi. 2012. Flavonoid biosynthesis-related genes in grape skin are differentially regulated by temperature and light conditions. Planta 236:1067-1080. 

  4. Ban, Y., S. Kondo, B.E. Ubi, C. Honda, H. Bessho, and T. Moriguchi. 2009. UDP-sugar biosynthetic pathway: contribution to cyaniding 3-galactoside biosynthesis in apple skin. Planta. 230: 871-881. 

  5. Barritt, B.H., C.R. Rom, K.R. Guelich, S.R. Drake, and M.A. Dilley. 1991. Light level influences spur quality and canopy development and light interception influence fruit production in apple. Hort Science 26:993-999. 

  6. Bergqvist, J., N. Dokoozlian, and N. Ebisuda. 2001. Sunlight exposure and temperature effects on berry growth and composition of Cabernet Sauvignon and Grenache in the central San Joaquin valley of California. Am. J. Enol. Vitic. 52:1-7. 

  7. Beruter, J. 1985. Sugar accumulation and changes in the activities of related enzymes during development of the apple fruit. J. Plant Physiol. 121:331-341. 

  8. Chang, S., J. Puryear, and J. Cairney. 1993. A simple and efficient method for isolating RNA from pine trees. Plant Mol.Biol. 11:113-116. 

  9. Costa, F., C.P. Peace, S. Stella, S. Serra, S. Musacchi, M. Bazzani, S. Sansavini, and W.E. Van de Weg. 2002. QTL dynamics for fruit firmness and softening around an ethylene-dependent polygalacturonase gene in apple (Malus x domestica Borkh.). J. Exp. Bot. 1-11. 

  10. Curry, E.A. 1997. Temperatures for optimal anthocyanin accumulation in apple tissue. J. Hort. Sci. 72:723-729. 

  11. Honda, C., N. Kotoda, M. Wada, S. Kondo, S. Kobayashi, J. Soejima, Z. Zhang, T. Tsuda, and T. Moriguchi. 2002. Anthocyanin biosynthetic genes are coordinately expressed during red coloration in apple skin. Plant Physiol. Biochem. 40: 955-962. 

  12. Hulme, M., Z.C. Zaho, and T. Jiang. 1994. Recent and future climate change in East Asia. Intl. J. Climatol. 14:637-658. 

  13. Ju, Z., C. Liu, and Y. Yuan. 1995a. Activities of chalcone synthase and UDPGal:flavonoid 3-O-glycosyltransferase in relation to anthocyanin synthesis in apple. Sci. Hortic. 63:175-185. 

  14. Ju, Z., C. Liu, Y. Yuan, C. Liu, and S. Xin. 1995b. Relationships among phenylalanine ammonia-lyase activity, simple phenol concentrations and anthocyanin accumulation in apple. Sci. Hortic. 61:215-226. 

  15. Kim, S.Y., I.H. Heo, and S.H. Lee. 2010. Impacts of temperature rising on changing of cultivation area of apple in Korea. J. Kor. Assoc. Reg. Geograph.. 16:201-215. (in Korean) 

  16. Kondo, S., K. Hiraoka, S. Kobayashi, C. Honda, and N. Terahara. 2002. Changes in the expression of anthocyanin biosynthetic genes during apple development, J. Am. Soc. Hort. Sci. 127:971-976. 

  17. Lakso, A.N. 1994. Apple. Handbook of Environmental Physiology of Fruit Crops. 1:3-42. 

  18. Lancaster, J.E. 1992. Regulation of skin color in apples. Crit. Rev. Plant Sci. 10:487-502. 

  19. Lee, H.C. 1999. Physiologycal and ecological factors affecting fruit coloration and color enhancement in Malus domestica Borkh. cv. 'Fuji'. Ph. D. Thesis. Seoul National University, Korea. (in Korean) 

  20. Lee, J.C., T. Tomana, U. Naoki, and K. Ikuo. 1979. Physiological study on the anthocyanin development in grape - I. Effect of fruit temperature on the anthocyanin development in "Kyoho" grape. Kor. J. Hort. Sci. Technol. 20:55-65. (in Korean) 

  21. Lister, C.E., J.E. Walker, and J.R.L. Lancaster. 1996. Developmental changes in enzymes of flavonoid biosynthesis in the skins of red and green apple cultivars. J. Sci. Food Agric. 71:313-320. 

  22. Noro, S., H. Ichinohe, and N. Obra. 1991. Effects of controlled air temperature on development of anthocyanin, sugar and citramalic acid during maturation of the apple cultivar Starking Delicious. Bulletin of the Aomori Apple Experiment Station. 27:111-123. 

  23. Park, M.Y., Y.Y. Song, H.H. Han, and D.H. Sagong. 2009. Influence of air temperature during the growing period on water core occurrence in 'Hongro' apple cultivar and the mitigation technique. Korean J. Agr. Forest Meteorol. 11:100-110. (in Korean) 

  24. Reay, P.F. 1999. The role of low temperatures in the development of the red blush on apple fruit ('Granny Smith'). Sci. Hortic. 79:113-119. 

  25. Sagong, D.H., H.J. Kweon, M.Y. Park, Y.Y. Song, S.H. Ryu, M.J. Kim, K.H. Choi, and T.M. Yoon. 2013. Impacts of urban high temperature events on physiology of apple trees: a case study of 'Fuji'/M.9 apple trees in daegu, korea. Korean J. Agr. Forest Meteorol. 15:130-144. (in Korean) 

  26. Saure, M.C. 1990. External control of anthocyanin formation in apple. Sci. Hortic. 42:181-218. 

  27. Seo, H.H. and H.S. Park. 2003. Fruit quality of 'Tsugaru' apples influenced by meteorological elements. Korean J. Agr. Forest Meteorol. 54:218-225. 

  28. Song, J.H., I.K. Kang, and D.G. Choi. 2014. Light conditions and characteristics of leaves and fruit at different canopy positions in slender-spindle 'Hongro' apple trees. Kor. J. Hort. Sci. Technol. 32:440-447. 

  29. Song, K.J., J.H. Hwang, and H.K. Yun. 2003. Changes of soluble sugar and starch concentrations in fruits of apple cultivars differing in maturity. Hort. Environ. Biotechnol. 44:207-210. 

  30. Steyn, W.J., D.M. Horlcroft, S.J.E. Wand, and G. Jacobs. 2004. Anthocyanin degradation in detached pome fruit with reference to preharvest red color loss and pigmentation patterns of blushed and fully red pears. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 129:13-19. 

  31. Steyn, W.J., S.J.E. Wand, D.M. Holcroft, and G. Jacobs. 2005. Red colour development and loss in pears. Acta Hortic. 671:79-85. 

  32. Tomana, T. and H. Yamada. 1988a. Change in sugar composition during maturation stage of apple fruit grown at different locations. J. Jpn. Soc. Hortic. Sci. 57:178-183. 

  33. Tomana, T. and H. Yamada. 1988b. Relationship between temperature and fruit quality of apple cultivars grown at different locations. J. Jpn. Soc. Hortic. Sci. 56:391-397. 

  34. Ubi, B.E., C. Honda, H. Bessho, S. Kondo, M. Wada, S. Kobayashi, and T. Moriguchi. 2006. Expression analysis of anthocyanin biosynthetic genes in apple skin: Effect of UV-B and temperature. Plant Sci. 170:571-578. 

  35. Warrington, I.J., T.A. Fulton, E.A. Halligan, and H.N. de Silva. 1999. Apple fruit growth and maturity are affected by early season temperatures. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 124(5):468-477. 

  36. Yamada, H., H. Ohmura, C. Arai, and M. Terui. 1994. Effect of preharvest fruit temperature on ripening, sugar, and watercore occurrence in apples. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 119(6):1208-1214. 

  37. Yamada, H., K. Hamamoto, A. Sugiura, and T. Tomana. 1988. Effect of controlled fruit temperature on maturation of apple fruits. J. Jpn. Soc. Hortic. Sci. 57(2):173-177. 

  38. Yoon, C.G., I.C. Son, and D.I. Kim. 2010. Effects of temperature during growth stage on tree growth and fruit quality in 'Fuji'/M.9 apples. J. Kor. Soc. Int. Agric. 22:143-147. 

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