목화의 섬유 발달에 관련된 돌연변이 식물체의 유전자 지도 작성과 비교 분석 > 자료실

미국의 죠지아대학 식물유전체 지도 작성 연구팀과 ‘Texas A&M'대학 연구소, 그리고 U.C.Davis의 식물과학부의 공동 연구팀은 목화에서 섬유 발달에 관련된 돌연변이 식물체들로부터 유전자 지도를 작성하여 분석한 연구 결과를 ’TAG'지 최신호에 발표했다.

‘Gossypium(cotton)'속의 몇 가지 종들이 연간 약 2백억 달러에 달하는 세계 목화 소비량을 위해 재배되고 있다. 목화의 종자 섬유는 배주의 세포 외벽으로부터 분화된 단일 세포로 이뤄진 트라이콤(털)으로 섬유 발달 단계는 불연속적인 네 과정, 즉 분화, 신장, 이차 세포벽 합성, 성숙의 과정을 거치는 것으로 알려져 있다.

목화의 섬유 발달에 있어서 중요한 역할을 하는 유전자들의 지도 작성은 그 유전자들을 클로닝하고 조작하기 위한 매우 중요한 과정으로 인식되며, 농업적으로 중요한 QTL들과의 상호 관계를 이해하는 데에도 필요한 연구이다.

기존의 연구를 통해 이미 섬유 돌연변이체가 확인된 바 있는데, 4개의 우성인 Li1, Li2, N1, Fb1과 3개의 열성이 n2, sma-4(ha), sma-4(fz)가 그 것이며, 이들은 각각 124개체나 혹은 그 이상의 개체들로 구성된 여섯 개의 F2집단에서 유전자 지도상에 위치되었다.

솜털 섬유에 주로 영향을 미치는 세 개의 돌연변이체 N1과 Fb1, n2는 동일집단내에서 린트 섬유(긴 섬유)에 영향을 미치는 QTL 근처에 위치하는 것으로 확인되었는데, 이로써 이들 섬유 형태에 모두 영향을 주는 다면발현현상(pleiotropic)으로 유추할 수 있다.

그러나, Li1 만이 비돌연변이체 교배집단에서 발견된 린트 섬유 QTL들 사이에 위치하는 것으로 보아 이들 돌연변이체들은 일찍이 목화섬유 진화에 있어서 작용을 하는 유전자를 발현할 지도 모른다는 가능성을 유추해볼 수 있다.

연구진은 목화와 아라비돕시스 유전체의 비교 연구를 통해 새로운 정보들이 축적되어갈수록 목화 섬유 발달의 유전적 분석은 가속화될 것이라고 기대한다.