초록 ▼

□ 연구개요
잡종강세 현상은 잡종에서 나타나는 부모에 비해 우세한 형질로 농업에서 널리 활용되고 있다. 하지만, 그 생물학적 원인에 대해서는 가설만 존재할 뿐 알려진 바가 거의 없다. 한 가지 경험적인 사실은 유전적 거리가 멀수록 잡종강세가 커진다는 것이다. 이 점에서 종의 합성 이론 등, 종속간 교잡 연구가 활발한 배추과 작물은 잡종강세 연구에 좋은 재료가 된다. 본 연구에서는 배추과 작물은 배추와 무의 속간교잡 식물체를 합성하고 잡종강세 형질을 관찰하며, 전사체와 대사물질 분석을 통해 다음의 질문에 답을 구하고자 한다.

□ 연구개요
잡종강세 현상은 잡종에서 나타나는 부모에 비해 우세한 형질로 농업에서 널리 활용되고 있다. 하지만, 그 생물학적 원인에 대해서는 가설만 존재할 뿐 알려진 바가 거의 없다. 한 가지 경험적인 사실은 유전적 거리가 멀수록 잡종강세가 커진다는 것이다. 이 점에서 종의 합성 이론 등, 종속간 교잡 연구가 활발한 배추과 작물은 잡종강세 연구에 좋은 재료가 된다. 본 연구에서는 배추과 작물은 배추와 무의 속간교잡 식물체를 합성하고 잡종강세 형질을 관찰하며, 전사체와 대사물질 분석을 통해 다음의 질문에 답을 구하고자 한다.
Q1. 저장 기관이 다른 엽채류 배추와 근채류 무의 잡종강세는 어떤 형질로 나타나는가?
Q2. 서로 독립적인 속간 교잡 개체들에서 잡종강세의 현상은 공통적으로 나타나는가?
Q3. 속간 교잡체들에서 공통적, 특이적인 전사체 변화로 잡종강세를 설명할 수 있는가?

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 배추와 무의 F1 교잡체와 그 부모의 형질을 비교하여 식물 종에 상관없이 나타나는 일반적인 잡종강세 현상 파악함. 배추는 잎 수에서 무는 뿌리 무게에서 우세하나 전체적인 생체중은 F1에서 훨씬 높게 나타남. 또한, 식물의 키를 결정하는 꽃가지의 길이가 F1에서는 훨씬 김.
○ 대사 물질, 전사체 분석을 통한 잡종강세와 연관된 변화 파악.
○ 전사체 변화로 잡종강세를 설명. 양친과 F1 사이의 발현차이를 보이는 유전자(DEG)를구하고 이 유전자들의 특성을 분석(GO)하여, 전분질, 당 등 기본 물질의 생합성 관련유전자의 발현변화가 큰 것을 확인함.
○ 잡종강세와 직접 연관된 대사 과정 파악 및 대사 효소 및 관련 유전자 동정. 일차 대사에 관여하는 유전자들의 발현량 증가가 보임.
○ 배추와 무의 F1 교잡체에서 기존 모델 적합성 평가 및 새로운 잡종강세 모델 제안함.
부모의 일차 대사와 이차 대사의 균형 상태가 F1에서는 일차 대사가 더 활발해지는 것으로 보임.

□ 연구개발결과의 중요성
○ 잡종강세 현상과 생물의 진화에 대한 이해 향상
○ 이질 종간, 속간의 잡종강세 현상을 결정할 수 있는 형질 정립
○ 배추과 식물의 잡종강세 현상에 대한 보편적인 기준 마련
○ 기초 대사 물질, 전사체에서 나타나는 잡종강세 현상 파악
○ 잡종강세 기작을 설명할 수 있는 새로운 모델 제시
○ 잡종강세 정도를 예측할 수 있는 방안에 대한 고찰

(출처 : 연구결과 요약문 3p)