본 연구는 조평과 조운의 벼 출수 후 적산온도와 검정온도에 따른 수발아 발생 정도를 조사하고, RNA-sequencing 방법을 사용하여 수발아 발생 원인을 찾았다. 품종간 수발아성에 관여하는 생리적, 유전학적 요인을 구명하고자 수행하였으며 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 출수 후 적산온도가 높아질수록, 검정온도가 높아질수록 수발아 처리시 수발아율이 높았고, 조운벼가 내수발아성이 강하고, 조평벼가 수발아성이 높은것으로 나타났다. 2. 수발아성이 높은 조평벼를 대상으로 한 RNA-sequencing 결과 ABA 생합성에 관여하는 OsNCEDs의 발현이 감소하고, ABA 분해에 관여하는 OsCYP707As의 발현이 증가하였다. 3. 조평과 조운의 OsNCEDs와 OsCYPY707As의 Quantitation Real-Time PCR 결과 조평보다 조운에서 OsNCEDs의 발현이 높게 나타나 수발성과 상관관계를 보였으나, OsCYP707As는 수발아성과 상관관계를 보이지 않았다. 4. 조운벼는 등숙기간중 종실내 ABA함량이 조평보다 높으며 수발아 처리시 남아있는 ABA함량이 높아 내수발아성이 상대적으로 강하게 나타났다.
본 연구는 조평과 조운의 벼 출수 후 적산온도와 검정온도에 따른 수발아 발생 정도를 조사하고, RNA-sequencing 방법을 사용하여 수발아 발생 원인을 찾았다. 품종간 수발아성에 관여하는 생리적, 유전학적 요인을 구명하고자 수행하였으며 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 출수 후 적산온도가 높아질수록, 검정온도가 높아질수록 수발아 처리시 수발아율이 높았고, 조운벼가 내수발아성이 강하고, 조평벼가 수발아성이 높은것으로 나타났다. 2. 수발아성이 높은 조평벼를 대상으로 한 RNA-sequencing 결과 ABA 생합성에 관여하는 OsNCEDs의 발현이 감소하고, ABA 분해에 관여하는 OsCYP707As의 발현이 증가하였다. 3. 조평과 조운의 OsNCEDs와 OsCYPY707As의 Quantitation Real-Time PCR 결과 조평보다 조운에서 OsNCEDs의 발현이 높게 나타나 수발성과 상관관계를 보였으나, OsCYP707As는 수발아성과 상관관계를 보이지 않았다. 4. 조운벼는 등숙기간중 종실내 ABA함량이 조평보다 높으며 수발아 처리시 남아있는 ABA함량이 높아 내수발아성이 상대적으로 강하게 나타났다.
Seed dormancy is an adaptive trait in which seeds do not germinate under unfavorable environmental conditions. Low dormancy seeds are easily germinated under optimal environmental conditions, and these characteristics greatly reduce the yield and quality of crops. In the present study, we compared t...
Seed dormancy is an adaptive trait in which seeds do not germinate under unfavorable environmental conditions. Low dormancy seeds are easily germinated under optimal environmental conditions, and these characteristics greatly reduce the yield and quality of crops. In the present study, we compared the pre-harvest sprouting (PHS) rate of two cultivars, Joun and Jopyeong, using the Winkler scale after heading day and temperature of the test. The PHS rate increased as the Winkler scale after heading day increased from 700℃ to 1100℃ and the temperature of the test increased. In all conditions, the PHS rate of Jopyeong was higher than that of Joun. RNA-sequencing was used to analyze the cause of the high PHS rate. We analyzed the biological metabolic processes related to the abscisic acid (ABA) metabolite pathway using the KEGG mapper with selected differentially expressed genes in PHS seeds. We found that the expression of ABA biosynthesis genes (OsNCEDs) was down-regulated and that ABA catabolic genes (OsCYP707As) was up-regulated in PHS seeds. However, the quantitative real-time PCR results showed that Joun had a higher expression of OsNCEDs than that of Jopyeong, but OsCYP707As did not yield a significant result. Joun displayed higher ABA content than that of Jopyeong not only during ripeness time but also during PHS treatment. Taken together, we provided evidence that the ABA content remaining in the seed is important to the PHS rate, which is determined by the expression level of the ABA biosynthesis gene OsNCEDs.
Seed dormancy is an adaptive trait in which seeds do not germinate under unfavorable environmental conditions. Low dormancy seeds are easily germinated under optimal environmental conditions, and these characteristics greatly reduce the yield and quality of crops. In the present study, we compared the pre-harvest sprouting (PHS) rate of two cultivars, Joun and Jopyeong, using the Winkler scale after heading day and temperature of the test. The PHS rate increased as the Winkler scale after heading day increased from 700℃ to 1100℃ and the temperature of the test increased. In all conditions, the PHS rate of Jopyeong was higher than that of Joun. RNA-sequencing was used to analyze the cause of the high PHS rate. We analyzed the biological metabolic processes related to the abscisic acid (ABA) metabolite pathway using the KEGG mapper with selected differentially expressed genes in PHS seeds. We found that the expression of ABA biosynthesis genes (OsNCEDs) was down-regulated and that ABA catabolic genes (OsCYP707As) was up-regulated in PHS seeds. However, the quantitative real-time PCR results showed that Joun had a higher expression of OsNCEDs than that of Jopyeong, but OsCYP707As did not yield a significant result. Joun displayed higher ABA content than that of Jopyeong not only during ripeness time but also during PHS treatment. Taken together, we provided evidence that the ABA content remaining in the seed is important to the PHS rate, which is determined by the expression level of the ABA biosynthesis gene OsNCEDs.
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문제 정의
국내 품종의 벼 수발아연구는 품종간 수발아성 변이 연구가 활발히 이루어 졌으나 유적학적, 생리학적 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 수발아성이 높은 조평과 내수발아성이 강한 조운을 대상으로 출수 후 적산온도와 검정온도에 따른 수발아 발생 양상 변이를 조사하고 RNASequencing방법을 이용하여 유전학적, 생리학적으로 구명하고자 한다.
제안 방법
0.1 g의 종자를 액체 질소로 얼려 막자 사발에 분쇄하여 Plant RNA extraction kit (Sigma)를 사용하여 제조사에서 제공한 방법에 따라 추출하였다. Turbo Dnase (Invitrogen)을 사용하여 chromosomal DNA를 제거 후 RNA clean-up kit (MACHEREY-NAGEL)로 제조사에서 제공한 방법에 따라 사용하여 정제 하였다.
RNA-sequencing 결과를 바탕으로 수발아 처리시 조평과 조운의OsNCEDs와 OsCYP707A의 발현정도를 quantitation real-time PCR을 통하여 확인하였다(Fig. 3). ABA 생합성 유전자인 OsNCED1과 OsNCED2, OsNCED3의 경우 유의미한 결과를 얻었으나 OsNCED4와 OsNCED5의 경우 발현량이 매우 낮아 결과에서 제외 하였다(no data).
, 2000) 분석을 위해 Reference에서 제공하는 Gene ontology 정보를 이용하였으며 in house scripts를 통해 Gene ontology 분석을 수행하였다. Significance level은 0.05로 지정하여 functional category인 BP (Biological Process), CC (Cellular Component), MF (Molecular Function)로 분류하였다. 선별된 DEG 정보를 바탕으로 KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) mapper를 이용하여 특정 경로의 유전자 발현 패턴을 확인하였다.
대조군으로 수발아 처리가 되지 않은 종자를 사용하였다. Total RNA를 추출 후 RNA-Sequencing을 진행하였다(Seeders, Daejeon).
총 20 µl의 반응액을 PCR기계를 이용하여 역전사 시킨 후 nuclease-free water를 180 µl 첨가하여 1/10으로 희석하였다. mRNA의 정도를 알아보기 위하여 합성된 cDNA중 5 µl를 주형으로 삼고, 10 pmole의 상보적 primer(Table 1)를 0.5 µl와 SYBR®Green Realtime PCR Master Mix (Toyobo)를 혼합하여 Quantitation Real-Time PCR을 수행하였다. 각 유전자의 Ct값을 reference 유전자인 ubiqutin 의 Ct값으로 보정한 뒤 비교하였다.
5 µl와 SYBR®Green Realtime PCR Master Mix (Toyobo)를 혼합하여 Quantitation Real-Time PCR을 수행하였다. 각 유전자의 Ct값을 reference 유전자인 ubiqutin 의 Ct값으로 보정한 뒤 비교하였다.
수발아 처리 시기는 출수 후 등숙기간 따른 수발저항성을 알아보기 위해 등숙시 적산온도 700, 900, 1100℃에 처리하였다. 검정온도는 변온인 25/15℃, 27/17℃, 29/19℃로 다르게 하고 처리 후 4일부터 10일까지 3일 간격으로 같은 시간대에 조사하였다.
0)를 사용하여 각 유전자에 mapping된 reads의 총수로 발현값을 측정하였다. 데이터편차가 존재하는 샘플의 적절한 유전자 발현값을 계산하기 위해 총 개수에 대한 normalization을 수행하였다. Normalization 방식은 R의 DESeq library을 사용하였고, 유전자의 기능을 파악하기 위해 RAP-DB (https://rapdb.
본 연구는 조평과 조운의 벼 출수 후 적산온도와 검정온도에 따른 수발아 발생 정도를 조사하고, RNA-sequencing 방법을 사용하여 수발아 발생 원인을 찾았다. 품종간 수발아성에 관여하는 생리적, 유전학적 요인을 구명하고자 수행하였으며 분석한 결과는 다음과 같다.
05로 지정하여 functional category인 BP (Biological Process), CC (Cellular Component), MF (Molecular Function)로 분류하였다. 선별된 DEG 정보를 바탕으로 KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) mapper를 이용하여 특정 경로의 유전자 발현 패턴을 확인하였다.
수발아된 종자에서 발현차이가 유의하게 나타나는 유전자군(DEGs: Differentially Expressed Genes)을 살펴보면 up-regulation되는 유전자는 1,581개로 나타났으며, downregulation되는 유전자는 1084개로 모두 기능이 알려진 유전자들이었다(Table 5). 선별된 DEGs의 전체적인 기능을 알기 위해 Gene Ontology (GO)에서 해당 DEGs를 biological process와 cellular component 그리고 molecular function으로 분류하였다. 수발아 시 up-regulation된 DEGs의 biological process분류에 따르면 특정되지 않은 biological process에 포함되는 유전자가 601개로 가장 많았고, metabolic process가 485개, organic substance metabolic process 369개 순으로 많았다.
조운과 조평의 출수후 등숙시 적산온도 및 검정온도에 따른 수발아율은 Table 1과 같이 출수후 등숙시 적산온도가 축적될수록, 검정온도가 높을수록 수발아 저항성이 낮아졌다. 수발아 발생시 초반 대응이 중요하기 때문에 4일째 수발아 비율을 품종의 수발아 저항성을 나타내는 지표로 정하였다. 처리후 4일째 등숙시 적산온도별로 살펴보면 적산온도 700℃ 실험에서 25/15℃ 처리시 조운은 0.
수발아 저항성이 낮은 조평이 수발아가 나타날 때 전체 유전자의 발현을 살펴보기 위해 RNA sequencing을 진행하였다. Trimming된 short read의 수는 16,693,329에서 24,499,743개, 전체 길이는 2,029,653,355 bp에서 3,338,876,276 bp로 평균 129.
종자의 발아는 휴면성을 유도하는 호르몬인 ABA함량에 의해 결정되므로 수발아 조건에서 ABA의 함량 조절에 관련된 유전자들의 발현을 살펴볼 필요가 있다. 수발아 종자에서 선발된 DEGs를 KEGG의 mapper 프로그램을 사용하여 발현정도를 확인했다. ABA는 carotenoid생합성 과정 중 β-카로테인으로부터 합성된 네오산틴 (Neoxanthin)과 비올아크산틴 (Violaxanthin)이 제오신(Xanthoxin)으로 산화과정을 거쳐 ABA가 합성이 된다.
탈지면 시트가 마르지 않도록 물을 공급하여 포화 습도를 유지 하였다. 수발아 처리 시기는 출수 후 등숙기간 따른 수발저항성을 알아보기 위해 등숙시 적산온도 700, 900, 1100℃에 처리하였다. 검정온도는 변온인 25/15℃, 27/17℃, 29/19℃로 다르게 하고 처리 후 4일부터 10일까지 3일 간격으로 같은 시간대에 조사하였다.
정밀유리온실에서 동일한 조건(29/19℃)으로 출수 후 수발아 처리 지점까지 생육하였다. 수발아 처리는 이삭별로 출수일을 기록한 이후 출수일이 동일한 이삭으로 실험에 사용 하였으며, 검정방법은 플라스틱 상자 안에 탈지면 시트를 2겹으로 깔고 그 위에 이삭을 올려 놓고 다시 탈지면 시트를 덮었다. 탈지면 시트가 마르지 않도록 물을 공급하여 포화 습도를 유지 하였다.
, 2014). 수발아가 시작될 때 ABA함량이 중요하다고 생각되어 수발아 처리 후 3일 된 종자의 ABA함량을 측정하였다. 조평과 조운 모두 등숙시 700℃ 이후 등숙이 진행 될수록 종실내 ABA 함량이 감소하며 수발아 처리온도가 높을수록 ABA함량이 감소한다.
시퀀싱 된 transcriptome short reads는 cutadapt로 adaptor 서열을 제거하고, SolexaQA package의 DynamicTrim과 Length-Sort를 이용하여 전처리를 수행하였다. 전처리 과정을 통과한 cleaned reads를 mapping하여 유전자가 발현되는 정도를 나타내는 발현값(read count)을 계산하였다.
시퀀싱 된 transcriptome short reads는 cutadapt로 adaptor 서열을 제거하고, SolexaQA package의 DynamicTrim과 Length-Sort를 이용하여 전처리를 수행하였다. 전처리 과정을 통과한 cleaned reads를 mapping하여 유전자가 발현되는 정도를 나타내는 발현값(read count)을 계산하였다. Mapping은 HISAT2 software를 사용하였으며, HTSeq (v.
추출한 1 µg의 RNA를 iScript™ cDNA Synthesis Kit(Bio-Rad)를 사용하여 제조사가 제공한 방법에 따라 cDNA를 합성하였다. 총 20 µl의 반응액을 PCR기계를 이용하여 역전사 시킨 후 nuclease-free water를 180 µl 첨가하여 1/10으로 희석하였다.
수발아 처리는 이삭별로 출수일을 기록한 이후 출수일이 동일한 이삭으로 실험에 사용 하였으며, 검정방법은 플라스틱 상자 안에 탈지면 시트를 2겹으로 깔고 그 위에 이삭을 올려 놓고 다시 탈지면 시트를 덮었다. 탈지면 시트가 마르지 않도록 물을 공급하여 포화 습도를 유지 하였다. 수발아 처리 시기는 출수 후 등숙기간 따른 수발저항성을 알아보기 위해 등숙시 적산온도 700, 900, 1100℃에 처리하였다.
대상 데이터
수발아 검정실험과 동일한 조건하에서 3일간 27/17℃에서 포화 습도를 유지한 후 종자만 채취 하였다. 대조군으로 수발아 처리가 되지 않은 종자를 사용하였다. Total RNA를 추출 후 RNA-Sequencing을 진행하였다(Seeders, Daejeon).
0_genome)를 사용하였다. 분석에 사용한 표준 유전자 37,657개 중 발현값을 갖는 유전자는 32,388개이며, 모두 기능을 예측할 수 있는 유전자였다. 표준 유전자 세트에 trimmed read를 mapping하여 발현 값을 계산하였으며 평균적인 mapping 비율은 95.
분석용 시료는 수발아 검정시료와 동일하게 재배한 출수 후 등숙기간이 적산온도 900℃인 조평을 사용하였다. 수발아 검정실험과 동일한 조건하에서 3일간 27/17℃에서 포화 습도를 유지한 후 종자만 채취 하였다.
분석용 시료는 수발아 검정시료와 동일하게 재배한 출수 후 등숙기간이 적산온도 900℃인 조평을 사용하였다. 수발아 검정실험과 동일한 조건하에서 3일간 27/17℃에서 포화 습도를 유지한 후 종자만 채취 하였다. 대조군으로 수발아 처리가 되지 않은 종자를 사용하였다.
시험품종으로는 조평과 조운을 사용하였다. 정밀유리온실에서 동일한 조건(29/19℃)으로 출수 후 수발아 처리 지점까지 생육하였다.
66%로 25 bp 이하의 read 제거하였다(Table 3). 표준 유전자 세트로 사용한 벼 유전자 서열은 RAP (https://rapdb.dna.affrc.go.jp/)에서 제공하는 database (IRGSP -1.0_genome)를 사용하였다. 분석에 사용한 표준 유전자 37,657개 중 발현값을 갖는 유전자는 32,388개이며, 모두 기능을 예측할 수 있는 유전자였다.
데이터처리
전처리 과정을 통과한 cleaned reads를 mapping하여 유전자가 발현되는 정도를 나타내는 발현값(read count)을 계산하였다. Mapping은 HISAT2 software를 사용하였으며, HTSeq (v.0.11.0)를 사용하여 각 유전자에 mapping된 reads의 총수로 발현값을 측정하였다. 데이터편차가 존재하는 샘플의 적절한 유전자 발현값을 계산하기 위해 총 개수에 대한 normalization을 수행하였다.
이론/모형
건조된 시료는 Tris Buffered Saline (TBS) 1 ml에 재현탁시켜 ABA 측정용 시료로 사용하였다. ABA 함량은 Phytodetek ABA Test Kit (Agdia)를 사용하여 제조사가 제공한 방법에 따라 추출한 후 405 nm에서 측정된 흡광도를 측정하였다(WalkerSimmons, 1987).
데이터편차가 존재하는 샘플의 적절한 유전자 발현값을 계산하기 위해 총 개수에 대한 normalization을 수행하였다. Normalization 방식은 R의 DESeq library을 사용하였고, 유전자의 기능을 파악하기 위해 RAP-DB (https://rapdb.dna.affrc.go.jp/)에서 제공하는 annotation 정보를 이용하였다.
1 g의 종자를 액체 질소로 얼려 막자 사발에 분쇄하여 Plant RNA extraction kit (Sigma)를 사용하여 제조사에서 제공한 방법에 따라 추출하였다. Turbo Dnase (Invitrogen)을 사용하여 chromosomal DNA를 제거 후 RNA clean-up kit (MACHEREY-NAGEL)로 제조사에서 제공한 방법에 따라 사용하여 정제 하였다.
샘플 간 유의하게 발현하는 유전자(DEGs; Differentially Expressed Genes, Anders & Huber, 2010)선발은 각 유전자에 mapping된 발현값이 상호간에 비교되는 샘플에서 2배 이상 발현의 차이를 확인하는 2 fold change 방법과, adjust P-value (FDR)이 0.01 이하를 만족하는 binomial test 방법을 동시에 사용하였다. 선발된 DEGs의 Gene ontology (Ashburner et al.
01 이하를 만족하는 binomial test 방법을 동시에 사용하였다. 선발된 DEGs의 Gene ontology (Ashburner et al., 2000) 분석을 위해 Reference에서 제공하는 Gene ontology 정보를 이용하였으며 in house scripts를 통해 Gene ontology 분석을 수행하였다. Significance level은 0.
성능/효과
1. 출수 후 적산온도가 높아질수록, 검정온도가 높아질수록 수발아 처리시 수발아율이 높았고, 조운벼가 내수발아성이 강하고, 조평벼가 수발아성이 높은것으로 나타났다.
2. 수발아성이 높은 조평벼를 대상으로 한 RNA-sequencing 결과 ABA 생합성에 관여하는 OsNCEDs의 발현이 감소하고, ABA 분해에 관여하는 OsCYP707As의 발현이 증가하였다.
3. 조평과 조운의 OsNCEDs와 OsCYPY707As의 Quantitation Real-Time PCR 결과 조평보다 조운에서 OsNCEDs의 발현이 높게 나타나 수발성과 상관관계를 보였으나, OsCY P707As는 수발아성과 상관관계를 보이지 않았다.
4. 조운벼는 등숙기간중 종실내 ABA함량이 조평보다 높으며 수발아 처리시 남아있는 ABA함량이 높아 내수발아성이 상대적으로 강하게 나타났다.
ABA는 CYP707A (ABA 8’-Hydroxylase)에 의해 산화되어 비활성형인 Phaseic acid (PA)로 바뀐다. KEGG mapper 에서 제공되는 reference pathway보다 Oryza sativa japonica 품종의 carotenoid biosynthesis pathway에서 몇몇 유전자의 발현이 DEGs와 상관없이 낮게 발현되어 옅은 초록색으로 기본적으로 표시되었다(Fig. 2). 수발아 조건이 되면 ABA 생합성 및 분해 관여하는 유전자 중 네오산틴과 비올아크산틴을 제오신으로 산화시키는 효소인 9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase (NCED)의 유전자 발현이down-regulation되었다(Fig.
OsNCED3의 경우 조평은 전체적으로 발현량이 비슷하였으나 조운은 25/15℃에서는 조평보다 발현량이 높고 27/17℃와 27/29℃ 처리시에는 조평보다 낮았다. OsCYP707A1은 수발아 처리시 발현량이 대조군 보다 높게 나타났으며 조평과 조운의 발현량 차이는 거의 없었다. OsCYP707A2는 온도가 높아짐에 따라 발현량이 낮아져 유의미한 결과를 나타내지 않았다.
ABA 생합성 유전자인 OsNCED1과 OsNCED2, OsNCED3의 경우 유의미한 결과를 얻었으나 OsNCED4와 OsNCED5의 경우 발현량이 매우 낮아 결과에서 제외 하였다(no data). 대조군인 수발아를 처리 하지 않은 출수 후 적산온도 900℃일 때 종자에서 조평보다 조운의 OsNCED1~3가 높은 발현량을 보였다. 수발아 처리시 OsNCED1과 OsNCED2는 수발아 처리시 대조군 보다 두 품종 모두 발현량이 감소하였으며 온도가 높아질수록 발현량이 감소 하지만 조운이 조평보다 높은 발현량은 유지하였다.
1%로 수발아율이 상승하였다(Table 2). 두 품종 모두 출수후 등숙시 적산온도 축적될수록, 검정온도가 높을수록 수발아율이 상승하였지만 조평이 상대적으로 모든 조건에서 조운보다 수발아율이 높았다.
2%의 높은 수발아율을 보였다. 등숙시 적산온도 700℃ 처리시와 같은 경향성을 보였으며, 등숙시간이 길어질수록 수발아 발생율이 높아졌다. 등숙 후반부인 적산온도 1100℃에서도 25/15℃ 처리시 조운은 5%의 수발아율을 보인 반면 조평은 59.
1A). 반대로 수발아시 down regulation된 DEGs의 Biological process분류에는 특정되지 않은 Biological process에 포함되는 유전자가 410개로 가장 많았고, oxidation reduction process에 관여하는 유전자가 82개로 많았다. Cellular component 분류에서는 proteincontaining complex에 속하는 유전자가 38개 가장 많았다.
대조군인 수발아를 처리 하지 않은 출수 후 적산온도 900℃일 때 종자에서 조평보다 조운의 OsNCED1~3가 높은 발현량을 보였다. 수발아 처리시 OsNCED1과 OsNCED2는 수발아 처리시 대조군 보다 두 품종 모두 발현량이 감소하였으며 온도가 높아질수록 발현량이 감소 하지만 조운이 조평보다 높은 발현량은 유지하였다. OsNCED3의 경우 조평은 전체적으로 발현량이 비슷하였으나 조운은 25/15℃에서는 조평보다 발현량이 높고 27/17℃와 27/29℃ 처리시에는 조평보다 낮았다.
46%였다(Table 4). 수발아된 종자에서 발현차이가 유의하게 나타나는 유전자군(DEGs: Differentially Expressed Genes)을 살펴보면 up-regulation되는 유전자는 1,581개로 나타났으며, downregulation되는 유전자는 1084개로 모두 기능이 알려진 유전자들이었다(Table 5). 선별된 DEGs의 전체적인 기능을 알기 위해 Gene Ontology (GO)에서 해당 DEGs를 biological process와 cellular component 그리고 molecular function으로 분류하였다.
OsNCEDs와 OsCYP707As 외에는 ABA 합성과 분해 과정에 직접적으로 관여하는 유전자의 유의미한 차이(1-fold change)는 RNAsequencing 결과 나타나지 않았다. 이 결과를 바탕으로 수발아는 ABA 생합성 효소인 OsNCEDs의 발현 감소와 분해효소인 OsCYP707As의 발현 증가로 인함 ABA 감소로 발생하며 품종간 발현 차이로 인해 ABA의 감소 속도가 달라져 발아율에 차이가 생길 수 있다.
3%, 조평은 16%의 수발아율을 보인다. 적산온도 700℃ 에서는 비교적 두 품종 모두 수발율이 낮았지만 조운보다 조평이 수발아율이 높고 검정온도가 높아질수록 수발아 발생 비율이 높았다. 등숙시 적산온도 900℃에서 25/15℃ 처리시 조운은 4.
수발아가 시작될 때 ABA함량이 중요하다고 생각되어 수발아 처리 후 3일 된 종자의 ABA함량을 측정하였다. 조평과 조운 모두 등숙시 700℃ 이후 등숙이 진행 될수록 종실내 ABA 함량이 감소하며 수발아 처리온도가 높을수록 ABA함량이 감소한다. 그러나 수발아 처리전부터 종실내 ABA함량이 조평보다 조운이 상대적으로 높으며, 수발아 처리시에서도 남아있는 ABA함량이 조운이 상대적으로 높다(Table 6).
수발아 발생시 초반 대응이 중요하기 때문에 4일째 수발아 비율을 품종의 수발아 저항성을 나타내는 지표로 정하였다. 처리후 4일째 등숙시 적산온도별로 살펴보면 적산온도 700℃ 실험에서 25/15℃ 처리시 조운은 0.2% 매우 낮은 수발아율을 보이고, 조평도 1.3%의 낮은 수발아율을 보인다. 27/17℃ 처리시 조운은 0.
분석에 사용한 표준 유전자 37,657개 중 발현값을 갖는 유전자는 32,388개이며, 모두 기능을 예측할 수 있는 유전자였다. 표준 유전자 세트에 trimmed read를 mapping하여 발현 값을 계산하였으며 평균적인 mapping 비율은 95.46%였다(Table 4). 수발아된 종자에서 발현차이가 유의하게 나타나는 유전자군(DEGs: Differentially Expressed Genes)을 살펴보면 up-regulation되는 유전자는 1,581개로 나타났으며, downregulation되는 유전자는 1084개로 모두 기능이 알려진 유전자들이었다(Table 5).
참고문헌 (22)
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