• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권4호
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• pp.438-447
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• 2017

개화는 배추종 작물의 생산성과 연관된 중요 발달 특성 중 하나이다. 이식 후, 갑작스러운 저온에 노출되어 때이른 개화를 하게 되면 수확되는 생산물의 양과 질이 떨어지게 된다. 따라서, 개화조절 메커니즘을 이해하는 것은 배추 종 작물의 농업적 생산성을 향상시키는데 도움을 줄 것이다. 춘화는 배추과 작물에서 일반적으로 알려져 있는 개화를 유도하는 중요한 요소이다. 그러나 옐로우 사순이나 코마수나와 같은 배추 아종은 춘화처리 없이도 개화한다. 1일을 주기로 하여 생물의 생리기작을 조절하는 생체시계 유전자는 일장감응형의 개화 조절에 중요한 역할을 하지만 춘화처리를 통해 개화를 유도하는 기작과도 연관되어 있다. 본 논문에서는 22개의 배추 아종을 개화에 춘화처리가 필요한 춘화형과 춘화처리 없이도 개화하는 비춘화형으로 나누어 보존된 생체시계 유전자, BrPRR1 군의 염기서열 분석을 수행하였다. 그 중 BrPRR1b 유전자의 결손 영역으로 춘화형과 비춘화형 두 그룹을 구분할 수 있었다. 이 서열변이를 증폭할 수 있는 PCR 프라이머를 디자인하여 비춘화형 배추 아종에서는 451 bp의 긴밴드를, 춘화형 배추에서는 422 bp의 작은 크기의 밴드를 증폭할 수 있었다. 이 프라이머 세트는 43개 배추 아종과 4개의 배추속 작물, 브로콜리, 양배추, 갓, 그리고 유채의 개화형을 구분하는데 적용되었다. 각 작물의 PCR 결과와 개화시기에 대한 정보를 통하여 프라이머 세트가 개화형을 판별할 수 있는 마커로 이용될 수 있음이 확인되었다. 이 마커시스템은 배추 종 작물 육종에 유묘 단계에서 개화형을 판단하는데 이용할 수 을 것이다. 또한 이 결과들은 생체시계 유전자가 배추 종 작물의 개화를 조절하는 좋은 전략이 될 수 있음을 보여주었다.

• Molecules and Cells
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• 제23권2호
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• pp.145-153
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• 2007

Elucidation of the roles of circadian associated factors requires a better understanding of the molecular mechanisms of circadian rhythms, control of flowering time through photoperiodic pathways, and photosensory signal transduction. In Arabidopsis, the APRR1 quintet, APRRs 1, 3, 5, 7, and 9, are known as central oscillator genes. Other plants may share the molecular mechanism underlying the circadian rhythm. To identify and characterize these circadian response genes in Brassica crops whose genome was triplicated after divergence from Arabidopsis, we identified B. rapa BAC clones containing these genes by BLAST analysis of B. rapa BAC end sequences against the five corresponding Arabidopsis regions. Subsequent fingerprinting, Southern hybridization, and PCR allowed identification of five BAC clones, one for each of the five circadian-related genes. By draft shotgun sequencing of the BAC clones, we identified the complete gene sequences and cloned the five expressed B. rapa circadian-associated gene members, BrPRRs 1, 3, 5, 7, and 9. Phylogenetic analysis revealed that each BrPRR was orthologous to the corresponding APRR at the sequence level. Northern hybridization revealed that the five genes were transcribed at distinct points in the 24 hour period, and Southern hybridization revealed that they are present in 2, 1, 2, 2, and 1 copies, respectively in the B. rapa genome, which was triplicated and then diploidized during the last 15 million years.