Science
바이러스 저항성 수박 육종을 위한 분자마커의 개발
장종엽엔에스
2010. 1. 6. 22:43
| KISTI 『글로벌동향브리핑』 2010-01-02 | ||||
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미국 농업연구청(Agricultural Research Service, ARS)과 프랑스 및 노스캐롤라이나 주립대학 연구원들의 공동 연구로 분자마커(molecular markers)가 개발되어 호박 누른모자이크바이러스(zucchini yellow mosaic virus, ZYMV)에 대한 저항성을 부여하는 유전자의 탐색이 보다 용이하게 될 것으로 전망된다. 이 바이러스는 오이, 호박, 참외, 수박, 멜론 등과 같은 박과 작물(cucurbit crops) 재배에 있어 골칫거리가 되는 바이러스중 하나이다. ZYMV는 Potyvirus속에 속하는 바이러스로서 박과 채소의 상업적 생산에 있어 심각한 피해를 가져오는 바이러스이다. Potyvirus속 바이러스는 최근까지 알려진 34종의 농작물 바이러스속 가운데 가장 방대한 것으로서 대개의 경우 진디(aphids)에 의해 전파가 이루어진다. 박과에 속하는 채소들이 ZYMV에 감염이 되게 되면 광합성 능력을 상실하여 잎에 황색 모자이크가 생기고 식물체 성장이 중단되며 시장성이 없는 변형된 과실을 생산하게 되고 심지어 식물체가 조기에 죽기까지 할 정도로 그 피해가 극심하다. 미국의 경우 이러한 바이러스를 전파시키는 진디의 숫자를 줄이기 위한 방법으로서 살충제를 분무하는 방법이 가장 널리 사용되고 있다. 그러나 바이러스에 대한 저항성을 갖는 상업용 품종을 개발하는 것이 이러한 질병을 관리하는데 있어 여전히 가장 경제적이면서 효과적인 방법으로 인정되고 있는 실정이다. ARS 채소연구실(U.S. Vegetable Laboratory)의 농작물 바이러스학자인 Kai-Shu Ling와 유전학자 Amnon Levi; 작물유전학 및 육종연구실(Crop Genetics and Breeding Research Unit)의 유전학자 Karen Harris; 채소작물연구실(Vegetable Crops Research Unit)의 유전학자 Michael Havey 및 프랑스와 노스캐롤라이나 주립대학의 연구원들은 수박에 있어서 ZYMV에 대한 저항성을 갖게 하는 것으로 인정되고 있는 유전자인 배아번역개시인자(eukaryotic translation initiation factor 4E, eIF4E)에 대한 서열 분석과 클로닝 연구를 공동으로 진행하였다. 아울러 이들 공동 연구팀은 수박에 있어 ZYMV에 대한 저항성 부여에 커다란 잠재성을 지니고 있는 단일염기다형성(single nucleotide polymorphisms, SNPs)을 연구하였다. SNPs는 DNA 서열에 있어 다양성을 갖기 때문에 단백질 서열과 기능, 그리고 이번 경우에 있어서는 식물체의 ZYMV에 대한 작용 방식에 있어 여러 가지 영향을 미치게 되는 요소이다. 이 같은 SNPs의 변이성을 토대로 CAPS-1과 CAPS-2라 명명된 두 가지의 분자마커가 이번 연구 결과 개발됨으로써 분자마커를 이용한 수박 육종 선별에 커다란 도움이 될 것으로 기대된다. 최근, ZYMV에 대한 저항성을 갖는 향상된 수박 육종 라인이 일반 공급을 위해 ARS 찰스톤연구실(Charleston laboratory)에서 개발되고 있다. 이 연구는 미 농무부(U.S. Department of Agriculture) 산하 국립식품농업연구소(National Institute of Food and Agriculture)로부터 연구비의 일부를 지원받아 진행되었으며, 관련된 보다 자세한 내용은 학술지 Theoretical and Applied Genetics를 통해 볼 수 있다.
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