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문제 정의
- 본 연구에서는 이들 고정 계통들을 대상으로 플라보노이드 함량을 분석하였다. 배추과 식물에서 플라보노이드는 페닐알라닌(L-phenylalanine) 생합성 경로로부터 합성된다(Fig.
제안 방법
- LP08과 LP21의 교잡종인 F1을 소포자 배양하여 획득한 66 계통을 대상으로 플라보노이드 분석을 실시하였다. 먼저, 양친으로 사용된 LP08과 LP21, 그리고 배추 유전체 해독 재료로 사용된 결구 배추형 chiifu의 총 플라보노이드 함량을 조사한 결과, quercetin과 kaemferol 함량이 모계 LP08에서 평균 0.
- 이러한 결과는 LP08 보다 높은 quercetin 함량을 보이는 계통이 다수 존재함에도 불구하고 총 플라보노이드 함량에서 quercetin이 차지하는 비율이 낮기 때문일 것으로 추정되었다. 따라서 66개 고정 계통을 대상으로 총 플라보노이드 함량에 있어서 각 플라보노이드(quercetin, naringenin 그리고 kaempferol)의 비율을 분석하였다(Fig. 5A). 그 결과, kampferol은 79.
- 또한 일반적인 결구 배추와 양친 및 고정 계통의 플라보노이드 함량의 비교 분석을 위하여 배추 유전체 해독 재료로 사용된 ‘Chiifu’ (B. rapa ssp. pekinensis) 품종을 분석하였다.
- 2014). 본 연구에서는 자방의 형태, 종자의 크기 및 색깔, 엽의 형태, 그리고 개화 시기 등 유전적 다양성이 풍부한 유지형 배추와 청경채형 배추를 교배친으로 정하였다. 모본으로 사용된 LP08의 경우 평균 3.
- 을 소포자 배양하여 유전적으로 고정된 계통을 획득하였다. 엽의 결각 유무 및 결각수에서 다양한 형태적 특징을 보이는 66개 고정계통을 대상으로 항암 및 항산화 물질로 알려진 플라보노이드의 함량을 분석하였다. 66개 고정 계통의 엽의 결각 유무와 플라보노이드 함량 간 상관관계는 관찰되지 않았다.
- 부본으로 사용된 청경채형 배추 LP21은 결각이 없는 타원형의 엽모양을 가지며, 1협2실의 자방과 흑갈색 종피색의 종자를 생산한다. 유용 육종 형질을 다수 보유한 LP08과 LP21의 교잡종 F1의 소포자 배양을 통해 고정 계통을 생산하였다.
- 총 플라보노이드 함량을 측정하기 위하여 필터링이 끝난 시료는 HPLC (Aglient system) 를 사용하여 분석하였다. 컬럼은 Nova-Pak C18 4 µm (3.
- 66개 고정 계통의 식물들은 온실에 파종하여 25℃, 16/8h 광 주기로 재배하였다. 파종 후 4~6주된 식물체의 어린 잎을 채취하여 동결건조 하였다. 동결건조가 끝난 시료는 막자사발로 마쇄한 후 시료 당 100 mg을 실험에 사용하였다.
- 5 ml로 variable wavelength detector를 사용하여 210 nm에서 분석하였다. 표준물질로 quercetin, naringenin, kaempferol을 사용하여 표준 검량곡선을 작성하여 총 플라보노이드 함량을 계산하였다.
대상 데이터
- 66개 고정 계통의 식물들은 온실에 파종하여 25℃, 16/8h 광 주기로 재배하였다. 파종 후 4~6주된 식물체의 어린 잎을 채취하여 동결건조 하였다.
- 이들 재분화 식물체는 조직배양을 통해 자연배가된 이배체가 확인된 식물체를 배수체 검증을 통하여 선발하였고 자가수분으로 종자를 획득할 수 있었다. 본 실험에서는 이들 고정 계통 중에서 66계통을 대상으로 엽의 결각수 형성에 관한 형질 조사를 실시하였다(Fig. 2). 그 결과 32계통에서는 부계 형질과 같은 결각이 없는 타원형의 엽 모양이 관찰되었고, 3 계통은 모계인 LP08과 비슷한 평균 3.
- 3). 본 실험에서는 이들 중 66개 고정 계통을 선발하여 플라보노이드 분석을 위한 재료로 사용하였다. 또한 일반적인 결구 배추와 양친 및 고정 계통의 플라보노이드 함량의 비교 분석을 위하여 배추 유전체 해독 재료로 사용된 ‘Chiifu’ (B.
- 본 연구에서는 유지형 배추인 LP08과 청경채형 LP21을 교배한 교잡종 F1을 소포자 배양하여 유전적으로 고정된 계통을 획득하였다. 엽의 결각 유무 및 결각수에서 다양한 형태적 특징을 보이는 66개 고정계통을 대상으로 항암 및 항산화 물질로 알려진 플라보노이드의 함량을 분석하였다.
- 유지형 배추 LP08과 청경채형 LP21을 교배한 교잡종 F1을 소포자 배양하여 다수의 재분화 식물체가 획득되었다. 이들 재분화 식물체는 조직배양을 통해 자연배가된 이배체가 확인된 식물체를 배수체 검증을 통하여 선발하였고 자가수분으로 종자를 획득할 수 있었다. 본 실험에서는 이들 고정 계통 중에서 66계통을 대상으로 엽의 결각수 형성에 관한 형질 조사를 실시하였다(Fig.
- 컬럼은 Nova-Pak C18 4 µm (3.9✕150mm)을 사용하였고 컬럼 오븐의 온도는 30℃, 이동상은 10% methanol (solvent A)과 100% methanol (solvent B)을 사용하여 유속은 분당 0.5 ml로 variable wavelength detector를 사용하여 210 nm에서 분석하였다.
이론/모형
- 동결건조가 끝난 시료는 막자사발로 마쇄한 후 시료 당 100 mg을 실험에 사용하였다. 플라보노이드 함량은 Hertog 등(1992)의 방법에 준하여 분석하였다. 총 플라보노이드 함량의 측정을 위해 시료 100 mg에 50% Methanol, 1.
성능/효과
- 또한 모계인 LP08에서 가장 높은 총 플라보노이드 함량을 나타내었고 결구 배추형인 Chiifu에서 가장 낮은 함량을 보였다. 66개 고정 계통을 대상으로 플라보노이드 함량을 분석한 결과, quercetin은 LP08 보다 높은 함량을 보이는 18 계통이 확인되었으나 naringenin 과 kaempferol에서는 교배친 보다 높은 함량을 보이는 계통을 발견할 수 없었다. 총 플라보노이드 함량에서 kampferol은 79.
- 엽의 결각 유무 및 결각수에서 다양한 형태적 특징을 보이는 66개 고정계통을 대상으로 항암 및 항산화 물질로 알려진 플라보노이드의 함량을 분석하였다. 66개 고정 계통의 엽의 결각 유무와 플라보노이드 함량 간 상관관계는 관찰되지 않았다. 양친으로 사용된 LP08, LP21 그리고 결구 배추형 품종인 Chiifu를 대상으로 플라보노이드분석을 실시한 결과, quercetin, naringenin, 및 kaempferol 함량의 다양한 분포가 관찰되었다.
- Kaempferol의 함량은 DH14에서 0.086 µg/mg의 가장 낮은 농도를 보였고 이보다 약 4배 높은 농도를 가진 DH64(0.350 µg/mg) 계통이 가장 높은 kaempferol 농도를 보였다.
- Quercetin은 평균 0.009-0.096 µg/mg 의 범위로 분포하였고 가장 낮은 함량을 보인 DH1의 0.009 µg/mg은 가장 높은 0.096 µg/mg 농도를 보인 DH65 사이에 약 10배 이상의 함량 차이를 보였다.
- 2). 그 결과 32계통에서는 부계 형질과 같은 결각이 없는 타원형의 엽 모양이 관찰되었고, 3 계통은 모계인 LP08과 비슷한 평균 3.4개의 결각수를 보였으며, 한 계통에서는 모계보다 많은 평균 3. 67개의 결각수가 관찰되었다.
- 5A). 그 결과, kampferol은 79.7 %, quercetin은 17.4 %의 함량비율을 보였고 naringenin의 경우 2.8 %로 거의 대부분의 계통에서 가장 낮은 함량을 보였다. 또한 플라보노이드 함량 간 상관관계 분석을 실시한 결과 quercetin과 kaempferol의 함량간에 유의한 상관관계가 있음을 확인할 수 있었다(Fig.
- 5B). 따라서, quercetin의 함량이 높은 계통에서는 kaempferol의 높은 함량을 관찰할 수 있었다. 그러나, naringenin의 경우 quercetin 및 kaempferol 과 유의한 상관관계는 관찰되지 않았다.
- 양친으로 사용된 LP08, LP21 그리고 결구 배추형 품종인 Chiifu를 대상으로 플라보노이드분석을 실시한 결과, quercetin, naringenin, 및 kaempferol 함량의 다양한 분포가 관찰되었다. 또한 모계인 LP08에서 가장 높은 총 플라보노이드 함량을 나타내었고 결구 배추형인 Chiifu에서 가장 낮은 함량을 보였다. 66개 고정 계통을 대상으로 플라보노이드 함량을 분석한 결과, quercetin은 LP08 보다 높은 함량을 보이는 18 계통이 확인되었으나 naringenin 과 kaempferol에서는 교배친 보다 높은 함량을 보이는 계통을 발견할 수 없었다.
- 8 %로 거의 대부분의 계통에서 가장 낮은 함량을 보이고 22개 계통에서는 전혀 발견되지 않았다. 또한 성분간 상관관계를 분석한 결과 quercetin과 kaempferol의 함량간에 유의한 상관관계가 있음을 확인할 수 있었다. 본 실험의 결과는 향후 플라보노이드 생합성 기작 관련 유전자 탐색을 위한 자료로 활용할 예정이다.
- 8 %로 거의 대부분의 계통에서 가장 낮은 함량을 보였다. 또한 플라보노이드 함량 간 상관관계 분석을 실시한 결과 quercetin과 kaempferol의 함량간에 유의한 상관관계가 있음을 확인할 수 있었다(Fig. 5B). 따라서, quercetin의 함량이 높은 계통에서는 kaempferol의 높은 함량을 관찰할 수 있었다.
- 먼저, 양친으로 사용된 LP08과 LP21, 그리고 배추 유전체 해독 재료로 사용된 결구 배추형 chiifu의 총 플라보노이드 함량을 조사한 결과, quercetin과 kaemferol 함량이 모계 LP08에서 평균 0.047 µg/mg과 0.834 µg/mg를 나타내었는데, 이러한 결과는 chiifu와 부계인 LP21과 비교하여 약 2배 이상 높은 함량을 보였다(Table 1).
- 본 실험에서 측정한 quercetin, naringenin 그리고 kaempferol의 함량을 합산한 총 플라보노이드 함량을 분석한 결과, 부계인 LP21 보다 낮은 총 플라보노이드 함량을 보인 계통이 22계통 존재하였고 높은 kaempferol 함량을 보인 DH64계통에서 가장 높은 총 플라보노이드 함량을 보였다(Fig. 4). 그러나 66개 고정 계통에서 모계인 LP08 보다 높은 총 플라보노이드 함량을 가진 계통은 관찰되지 않았다.
- communis)를 대상으로 플라보노이드 함량을 분석하였다. 본 연구 결과, 양친으로 사용된 유지배추형 LP08과 청경채형 LP21, 그리고 일반 결구배추형 Chiifu에서 다양한 플라보노이드 함량이 확인되었다. 특히 유지배추 형인 LP08에서 가장 높은 플라보노이드 함량을 보였고 결구 배추형 chiifu 품종에서 가장 낮은 플라보노이드 함량을 확인하였다.
- 66개 고정 계통의 엽의 결각 유무와 플라보노이드 함량 간 상관관계는 관찰되지 않았다. 양친으로 사용된 LP08, LP21 그리고 결구 배추형 품종인 Chiifu를 대상으로 플라보노이드분석을 실시한 결과, quercetin, naringenin, 및 kaempferol 함량의 다양한 분포가 관찰되었다. 또한 모계인 LP08에서 가장 높은 총 플라보노이드 함량을 나타내었고 결구 배추형인 Chiifu에서 가장 낮은 함량을 보였다.
- 67개의 결각수가 관찰되었다. 이들 계통을 제외한 나머지 30계통에서는 평균 0.67 ~ 2.67의 결각수를 가지고 있었으며, 이러한 결과는 배추 엽 결각 형질에 있어서 결각이 없는 계통(32 계통)과 결각을 형성하는 계통(34계통) 의 비율이 약 1:1 의 분리비를 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 소포자 배양을 통해 고정된 66 고정 계통들은 엽의 형태, 개화기, 꼬투리 모양 등 형태학적으로 다양한 특징을 가지고 있어 향후 이들 형질에 관한 표현형 분석을 통하여 배추의 유용 형질 관련 교배 육종 및 품종 개발을 위해 활용할 예정이다.
- 66개 고정 계통을 대상으로 플라보노이드 함량을 분석한 결과, quercetin은 LP08 보다 높은 함량을 보이는 18 계통이 확인되었으나 naringenin 과 kaempferol에서는 교배친 보다 높은 함량을 보이는 계통을 발견할 수 없었다. 총 플라보노이드 함량에서 kampferol은 79.7 %, quercetin은 17.4 %의 비율을 보였고 naringenin의 경우 2.8 %로 거의 대부분의 계통에서 가장 낮은 함량을 보이고 22개 계통에서는 전혀 발견되지 않았다. 또한 성분간 상관관계를 분석한 결과 quercetin과 kaempferol의 함량간에 유의한 상관관계가 있음을 확인할 수 있었다.
- 본 연구 결과, 양친으로 사용된 유지배추형 LP08과 청경채형 LP21, 그리고 일반 결구배추형 Chiifu에서 다양한 플라보노이드 함량이 확인되었다. 특히 유지배추 형인 LP08에서 가장 높은 플라보노이드 함량을 보였고 결구 배추형 chiifu 품종에서 가장 낮은 플라보노이드 함량을 확인하였다. 이와 같이 본 연구에서 일반 결구형, 청경채형, 그리고 유지배추형 배추에서 다양한 플라보노이드 함량을 관찰할 수 있었으나, 유전형에 따른 플라보노이드 함량의 영향을 증명하기 위해서는 배추 아종 유전형에 따른 다양한 품종에서 플라보노이드 함량 분석을 수행할 필요성이 있을 것으로 사료된다.
후속연구
- 따라서 본 연구에서는 유전적 다양성을 가진 DH 고정 집단의 플라보노이드 함량을 분석함으로써 플라보노이드 생합성 기작과 관련된 유전자좌 및 후보 유전자 탐색을 위한 소재로 활용할 예정이다.
- 본 실험의 결과는 향후 플라보노이드 생합성 기작 관련 유전자 탐색을 위한 자료로 활용할 예정이다. 또한 고정 계통을 대상으로 다양하고 광범위한 형질 조사를 실시하여 배추의 품종 개발이 가능할 것으로 기대된다.
- 67의 결각수를 가지고 있었으며, 이러한 결과는 배추 엽 결각 형질에 있어서 결각이 없는 계통(32 계통)과 결각을 형성하는 계통(34계통) 의 비율이 약 1:1 의 분리비를 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 소포자 배양을 통해 고정된 66 고정 계통들은 엽의 형태, 개화기, 꼬투리 모양 등 형태학적으로 다양한 특징을 가지고 있어 향후 이들 형질에 관한 표현형 분석을 통하여 배추의 유용 형질 관련 교배 육종 및 품종 개발을 위해 활용할 예정이다.
- 본 연구결과에서 유지배추형 LP08과 청경채형 LP21의 교잡종의 소포자 배양으로부터 획득한 66개 고정 계통들에서 플라보노이드 함량을 비교함으로써 플라보노이드 생합성 기작 관련 유전자 및 유전자 좌 탐색의 자료로써 활용이 가능할 것으로 기대된다. 또한 소포자 배양을 통해 획득한 고정 계통을 대상으로 다양하고 광범위한 형질 조사를 실시하여 배추의 우수 육종 소재를 개발할 예정이다.
- 또한 성분간 상관관계를 분석한 결과 quercetin과 kaempferol의 함량간에 유의한 상관관계가 있음을 확인할 수 있었다. 본 실험의 결과는 향후 플라보노이드 생합성 기작 관련 유전자 탐색을 위한 자료로 활용할 예정이다. 또한 고정 계통을 대상으로 다양하고 광범위한 형질 조사를 실시하여 배추의 품종 개발이 가능할 것으로 기대된다.
- 2007). 본 연구결과에서 유지배추형 LP08과 청경채형 LP21의 교잡종의 소포자 배양으로부터 획득한 66개 고정 계통들에서 플라보노이드 함량을 비교함으로써 플라보노이드 생합성 기작 관련 유전자 및 유전자 좌 탐색의 자료로써 활용이 가능할 것으로 기대된다. 또한 소포자 배양을 통해 획득한 고정 계통을 대상으로 다양하고 광범위한 형질 조사를 실시하여 배추의 우수 육종 소재를 개발할 예정이다.
- 특히 유지배추 형인 LP08에서 가장 높은 플라보노이드 함량을 보였고 결구 배추형 chiifu 품종에서 가장 낮은 플라보노이드 함량을 확인하였다. 이와 같이 본 연구에서 일반 결구형, 청경채형, 그리고 유지배추형 배추에서 다양한 플라보노이드 함량을 관찰할 수 있었으나, 유전형에 따른 플라보노이드 함량의 영향을 증명하기 위해서는 배추 아종 유전형에 따른 다양한 품종에서 플라보노이드 함량 분석을 수행할 필요성이 있을 것으로 사료된다.
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