• 원예과학기술지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.114-123
• /
• 2015

식물은 다양한 생화학적 및 생리적 과정에 속한 유전자들의 발현 수준을 조절함으로써 저온 스트레스에 반응 및 적응을 할 수 있다. 이러한 스트레스 환경은 막 기능 손실, 세포벽의 변화, 대사 속도 변화 등과 같이 부정적인 영향을 초래한다. 따라서 본 연구는 배추(Brassica rapa ssp. pekinensis)에서의 시간 변화에 따른 저온 스트레스 반응 기작 관련 유전자 상호발현 네트워크를 구축하였다. 배추의 저온 스트레스 네트워크는 2,030개 node, 20,235개 edge, 및 34개 connected component로 구성되었으며, 구축된 네트워크는 배추에서 저온에 관여하는 유전자가 생육도 조절한다는 것을 보여 주었다. 구축한 네트워크를 이용하여 배추에서 저온 스트레스($4^{\circ}C$) 처리가 미치는 영향을 분석한 결과 WRKY 전사인자와 살리실산 신호에 의해 chitinase 부동 단백질이 활성화되고, 전신적 획득저항성을 작동하기 위해 기공 개폐 및 탄수화물 대사과정이 조절됨을 확인하였다. 또한 저온 처리 후 48시간 후에 저온 스트레스가 영양생장에서 생식 생장 및 분열 조직 단계의 변화를 초래하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 구축한 네트워크 모델은 배추에서 저온 저항성 관련 유전자들의 발현 패턴을 정확히 유추하는 데 이용될 수 있을 것이다.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.367-373
• /
• 2017

본 연구는 두 품종 배추(봄맛노랑 및 춘광)의 가공조건(신선배추, 절임배추, $4^{\circ}C$ 저장 김치 및 $20^{\circ}C$ 저장 김치)에 따른 GSL 및 ITC의 정성 정량 분석을 하였다. HPLC와 HPLC/MS분석 결과 봄맛노랑 및 춘광 배추에는 4종류의 GSL(sinigrin, gluconapin, glucobrassicanapin, 4-methoxyglucobrassicin)가 확인되었다. 신선배추의 총 GSL 함량은 봄맛노랑; $21.37{\pm}1.06{\mu}g/g$ DW, 춘광; $20.96{\pm}3.33{\mu}g/g$ DW에서 절임공정을 거쳐 봄맛노랑, 춘광이 각각 39%, 52% 감소하였다. 또한 김치로 가공하여 $20^{\circ}C$에 저장하였을 때 신선배추 대비 봄맛노랑, 춘광이 각각 83%, 56% 감소하여 GSL의 함량은 절임공정 및 숙성과정에서 크게 소실되는 것으로 나타났다. 또한 GC/MS분석 결과 봄맛노랑 및 춘광 배추에는 3종류의 ITC(2-phenylethyl ITC, 3-butenyl ITC, 4-pentenyl ITC)가 확인되었다. 2-Phenylethyl ITC는 봄맛노랑, 춘광에서 절임공정에 의하여 증가하였다가 $20^{\circ}C$에 저장하며 숙성되는 동안 다량 소실되었다. 3-Butenyl ITC은 절임공정에서부터 감소하는 경향을 나타냈으며, 김치로 저장하는 동안에는 크게 감소하지 않았다. 4-Pentenyl ITC는 신선배추에서만 발견되었다가 가공처리에 의해 완전히 소실되어 관찰되지 않았다. 본 연구는 향후 산업체에서 배추 가공식품의 기초자료로서 활용할 수 있을 것이다.

• Plant Breeding and Biotechnology
• /
• 제2권3호
• /
• pp.289-300
• /
• 2014

A tissue-specific and developmentally expressed gene was isolated from Chinese cabbage (Brassica rapa L. ssp. pekinensis), designated BrREF (B. rapa Rubber elongation factor). BrREF transcripts were expressed at high levels in seedlings and at low levels in flower buds and roots. To study the activity of this promoter, the 2.2 kb upstream sequence of BrREF gene was fused to a β-glucuronidase (GUS) reporter gene and was introduced into Arabidopsis thaliana and B. napus by Agrobacterium-mediated transformation. Strong expression of GUS driven by the BrREF promoter was detected in the cotyledons and hypocotyls of transgenic plant seedlings, but GUS expression was weak in roots, excluding the root tips. GUS expression in the cotyledons and hypocotyls decreased dramatically as the seedlings matured and was not detected in the tissues of mature plants. During floral development, GUS expression was observed in immature anthers. These findings suggest that the BrREF promoter can modulate the tissue-specific and developmental expression of gene at the early stages of growth and development.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
• /
• 한국식물생명공학회 2003년도 식물바이오벤처 페스티발
• /
• pp.123-123
• /
• 2003

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
• /
• 한국식물생명공학회 2005년도 추계학술대회 및 한일 식물생명공학 심포지엄
• /
• pp.157-157
• /
• 2005

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
• /
• 한국식물생명공학회 2005년도 추계학술대회 및 한일 식물생명공학 심포지엄
• /
• pp.192-192
• /
• 2005

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제42권9호
• /
• pp.1412-1418
• /
• 2013

본 연구는 중국유래 14 품종 청경채의 영양적 특성을 평가하고자 수행되었다. 14종의 신규 청경채(Brassica rapa L. ssp. chinensis)를 대표적인 국산 배추(Brassica rapa L. ssp. pekinensis) 4 품종과 함께 2008년 충남 예산에서 재배하여 수확한 후 녹색 부위와 백색 부위로 나누어 부위 별 각종 영양 성분 분석을 수행하였다. 청경채의 수분 및 회분함량은 배추에 비교하여 유의적 차이가 없었으나 수분은 백색 부위에서, 회분은 녹색 부위에서 높게 나타났다. 전체적인 무기염류 함량은 배추에 비하여 청경채가 높은 것으로 측정되었는데 특히 녹색 부위의 함유량이 유의적으로 높은 것으로 드러났다. 특히 현대인의 건강에 매우 중요한 Ca과 Mg의 함유량은 청경채(Ca녹색: 2.57, Ca백색: 2.04; Mg녹색: 0.422, Mg백색: 0.301 mg/g 신선물 기준)가 배추(Ca녹색: 0.805, Ca백색: 0.477; Mg녹색: 0.244, Mg백색: 0.101 mg/g 신선물 기준)에 비하여 매우 높았다. 환원당의 함량은 청경채와 배추가 유사한 값을 나타내었고 색에 따른 유의적 차이도 없었다. 펙틴은 부위에 따른 차이는 있으나 청경채에서 그 함량이 높게 나타났고, 식물 조직의 경도에 영향이 큰 셀룰로오스의 함량은 청경채가 약 4배 이상 배추보다 높았다. 비타민 C와 E 함량은 청경채와 배추가 유사한 것으로 측정되었다. 위와 같이 청경채는 영양적으로 매우 우수하여 소비자들에게 권장할 만한 매일 섭취해야 할 주요 채소작물의 하나로 손색이 없음을 알 수 있었다. 또한 청경채는 국내 배추의 품질 향상을 위한 육종 소재로서도 활용가치가 높을 것으로 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제33권3호
• /
• pp.153-160
• /
• 2006

유전체 연구란 목적하는 유전체의 구조를 밝히고 가지고 있는 모든 유전자의 기능 및 진화과정을 망라하여 이해하고자 하는 것이다. 계통발생학상 애기장대와 연관되어 있는 Brassica rapa는 채소, 유지 및 사료로 이용되는 중요한 작물의 하나이다. Brassica rapa의 유전체 연구를 착수하는 데는 적합한 유전학적 재료 및 유전체 재료가 있어야 한다. 우리는 배추 (Brassica rapa spp. pekinensis)를 재료로 하여 표준 mapping 집단을 개발하여, 78계통으로 구성된 DH집단과 약 250 계통으로 구성된 RI집단을 개발하였다. 2가지 제한효소 (HintIII, BamHI)를 이용해 세균인공염색체 (BAC) library (KBrH, KBrB)를 만들었고, 이들은 각각 56,592개와 50,688개의 클론으로 구성되어 있다. 또한 배추의 각기 다른 부위를 이용하여 만든 22가지의 cDNA library를 이용하여 평균 575bp의 길이를 가지는 104,914개의 EST 분석을 실시 하였다. 세계적으로 'Multinational Brassica Genome Project (MBGP)' 조직이 구성되었고 배추의 전 염기서열 분석을 하기로 2003년 결정되었다. 그 첫 단계로 104,914개의 BAC 클론의 BAC-end 염기서열분석이 제안되어 2006년 9월 5개국 공동 프로젝트로 추진하여 완성하게 되었다. 이러한 BAC-end 염기서열분석의 결과는 유전자의 염기서열 해석, 및 풍부하게 존재하는 반복염기서열 DNA를 분석함으로써 배추의 유전체 구조를 이해할 수 있는 실마리를 주었다. BAC 클론의 전체 염기서열분석은, 비록 단편 내에 유전자의 결실이 변화무쌍하게 일어나지만 배추 DNA 단편이 유전체에서 광범위하게 삼중복으로 존재함을 나타냈다. 이러한 BAC-end 염기서열을 아기장대 염기서열에 비교하여 629개의 종자 BAC을 선정하게 되었고, 이들의 염기서열 분석을 완성하였다. MBGP에서는2단계로서 배추의 전 유전체 염기서열 분석을 추진하게 되었고, 유전자지도에 위치한 종자 BAC을 이용하여 인접한 BAC 클론을 찾아 염기서열 분석하는 BAC-to-BAC 방법을 추진하고 있으며 8개국에서 참여하여 현재 염기서열 분석을 추진 중 이다. 최근에 각 국에서는 생물정보학기법을 활용한 염기서열 분석 기반에 대하여 많은 토론이 진행되고 있다. 앞으로 다양한 유전체 정보가 축적됨에 따라 배추의 유전체 구조를 이해하고 농업적으로 적용하고자 하는데 기여를 할 것이다.

• 원예과학기술지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.91-99
• /
• 2014

본 연구는 배추에서의 저온 저항성 유전자를 개발하는데 목적이 있으며 이를 위해 먼저 저온($4^{\circ}C$) 스트레스가 처리된 내혼계배추를 대상으로 한 KBGP-24K oligo chip의 결과 [BrEMD(Brassica rapa EST and Microarray Database)]를 분석하였다. 그 결과 23,929개의 배추 unigene 중 저온 처리시 대조군 대비 5배 이상 발현이 증가하는 417개(1.7%)의 저온 반응 유전자를 1차 선발하고, 이들 중 기능이 정확히 알려지지 않았으나 완전장을 갖추고 있는 BrCSR로 명명한 유전자를 선발하였다. 이 유전자의 저온 저항성을 분석하기 위하여 형질전환용 과발현 vector인 pSL101 binary vector를 제작하여 담배에 형질전환시켰다. BrCSR이 과발현된 $T_1$ 세대 담배 형질전환체들은 PCR과 Southern hybridization 분석에 의해 선발하였고, BrCSR의 기능은 저온 처리 시 유전자의 발현 수준 분석과 표현형 검정을 통해 확인하였다. Quantitative real-time RT-PCR과 Northern blot hybridization 분석 결과, 형질전환 담배에서 BrCSR의 발현이 대조군보다 약 2배 정도 높게 발현되었으며 실제로 $4^{\circ}C$ 처리 후 표현형 분석에서 BrCSR이 과발현된 형질전환체들이 대조군보다 우수한 저온 저항성을 보여 주었다. 위 결과들에 근거하여 BrCSR 유전자가 저온 환경 하에서 식물의 생장과 저항성 향상에 중요한 역할을 담당하고 있음을 확인할 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제5권4호
• /
• pp.209-214
• /
• 2003

Expression of 43 flowering-related genes was examined in two inbred lines of Chinese cabbage, Chiifu and Kenshin, under different photoperiod, vernalization and flower development stages. The floral genes cloned by RT-PCR with degenerated primers showed high homology with Arabidopsis counterparts. Genes in two inbred lines, TOC, CRY1, CO, RGAL and GAl, were highly expressed under all tested conditions. However, expression of three genes was regulated by particular experimental conditions. The expression of LHY gene was predominant in Chiifu under the short-day conditions, whereas the expression of RGAL gene was influenced by vernalization in both inbred lines. Besides, the expression of NAP gene was induced by vernalization only in Chiifu. Most of the flower identity-related genes were expressed during flower development. The transcript level for several genes was not detected in this experiment.