생명연 김용민 박사, 무궁화 개화매커니즘 및 배수체화 현상 규명
개화 관련 유전자의 계통 분석 및 발현 패턴 분석.한국생명공학연구원 제공
이번 연구는 생명연 식물시스템공학센터 권석윤 박사팀, 서울대학교 최도일 교수팀, 경상대학교 염선인 교수팀과 공동 수행했다.
연구팀은 무궁화 유전체를 분석했으며 그 결과, 무궁화는 아욱과에 속하는 식물로 같은 아욱과에 속하는 카카오와는 3000만 년전에, 목화와는 2200만년전에 종분화가 일어났다는 사실을 알아냈다.
목화와의 종 분화시기 이후의 지구의 평균 기온은 지속적으로 감소했으며, 한반도의 평균기온은 무궁화의 생육적온인 30℃에 비해 낮은 온도를 유지했다.
이러한 저온으로 무궁화의 생식세포의 감수분열이 비정상으로 일어나 배수체화 현상이 여러 차례 발생한 것으로 보이며, 목화와의 종 분화 이후 두 차례의 배수체화 현상이 일어난 것을 확인 할 수 있었다.
배수체화에 의해 무궁화 유전체에서는 개화와 관련된 유전자가 다른 식물체에 비해 크게 증가했으며, 이러한 유전자의 증가로 무궁화가 지속적으로 개화하는 표현형질을 진화적으로 획득한 것을 확인했다.
연구팀은 이번 결과에서 얻은 개화 관련 매커니즘을 다른 식물체에 적용, 개화 시기 조절이 가능한 식물체 개발에 응용할 수 있을 거으로 보고 있다.
연구결과는 학술지 ‘DNA Research’ 12월3일 온라인 판에 게재됐다.
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