• 생명과학회지
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• 제20권2호
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• pp.292-297
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• 2010

페놀화합물인 안토시아닌은 과일, 꽃잎 등 식물 조직에서 청 혹은 적색을 나타내는 색소이다. 포도의 경우, 안토시아닌은 적포도 품종의 과피에만 축적되는데, 이것은 안토시아닌 생합성에 관여하는 효소 중에서 UDP-glucose: flavonoid 3-O-glucosyltransferase(UFGT)를 암호화하는 ufgt 유전자에 의해 조절된다고 보고된 바 있다. ufgt 유전자에 의해 안토시아닌의 축적 양상이 변하는지를 검증하기 위해, 포도로부터 ufgt cDNA를 분리한 다음, 각각 sense와 antisense 방향으로 발현하는 벡터를 제작하고, 이를 야생형 담배에 도입하였다. 담배 형질전환체를 선발하여 RT-PCR을 수행한 결과, 포도 ufgt 유전자가 sense 방향으로 들어간 snese 형질전환체에서는 야생형 담배에 비해 ufgt 전사체의 양이 증가하였고, antisense 방향으로 들어간 antisense 형질전환체에서는 전사체의 양이 도리어 감소하였다. 한편, 담배 형질전환체의 꽃을 분석한 결과, sense 형질전환체의 안토시아닌 함량은 야생형 담배에 비해 최고 44% 증가하였고, antisense 형질전환체에서는 최고 88% 감소하였다. 또한 sense 형질전환체의 꽃 색깔은 야생형 담배에 비해 더 진해졌다. 이러한 결과는 외부로부터 도입된 포도 ufgt 유전자의 발현으로 ufgt 전사체의 양이 증가하면 담배 내 안토시아닌의 함량이 높아지고 꽃 색깔이 진해진다는 것을 시사한다.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제2권4호
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• pp.233-238
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• 2008

Kadainou R-1, an interspecific hybrid grape derived from red (Vitis ficifolia var. ganebu) and white (V. vinifera cv. Muscat of Alexandria) grapes, accumulates high concentrations of anthocyanin in the berry skin. Hence, the expression of uridine 50 -diphosphate (UDP)-glucose:flavonoid 3-O-glucosyltransferase (UFGT), the key enzyme of the anthocyanin pathway, was examined in the berry skin of Kadainou R-1. As information on gene sequences of V. ficifolia var. ganebu and other wild grape species was unavailable, we performed GeneChip hybridization using biotin-labeled genomic deoxyribonucleic acid (DNA) to investigate how the genomic sequences of V. vinifera varieties and that of V. ficifolia var. ganebu differ. The study showed a lower correlation coefficient between V. vinifera cultivars and V. ficifolia var. ganebu than that among V. vinifera cultivars. The sequences of the UFGT gene derived from both parents of the red and white cultivars were sequenced in Kadainou R1 and revealed that both were expressed irrespective of the fact that it was not expressed in the white grape (male parent).

• 생물환경조절학회지
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• 제28권3호
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• pp.234-242
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• 2019

여름철 고온에 의한 포도 '거봉'의 과피색 불량의 원인을 구명하기 위해, 고온에 따른 과피의 착색 및 식물호르몬 ABA와 GA의 함량 및 대사 관련 유전자의 발현을 분석하였다. 변색기부터 10일 동안의 고온에 의해 '거봉' 포도의 과피색 불량이 나타났으며, 착색을 제외한 나머지 과실품질에는 영향이 없었다. 과피의 총 안토시아닌이 고온처리에 의해 감소하였으며, 안토시아니딘 그룹별로는 malvidin과 peonidin이 대조구에 비해 감소하였다. 과피의 식물호르몬 ABA와 GA의 함량을 분석한 결과, ABA는 고온에 의해 감소하지 않았으며 오히려 대조구에 비해 약간 높은 경향을 보였다. GA는 고온 처리 종료 10일 후부터 대조구의 약 2배로 증가하였으며, 이로 인해 ABA/GA의 비율이 대조구에 비해 감소하였다. 시기별 안토시아닌 생합성 유전자의 발현을 분석한 결과, 초기 생합성 유전자는 고온에 의해 영향을 받지 않았고, 가장 마지막 단계를 조절하는 UFGT의 발현이 고온 처리에 의해 감소하였다. ABA와 GA의 대사 관련 유전자 발현을 분석한 결과, 고온에 의해 ABA의 생합성이 영향을 받지 않았고, GA의 생합성을 유도하는 GA20ox1의 발현이 증가하고 불활성화에 관여하는 GA2ox1/2의 발현이 감소하였다. 따라서 본 연구를 통해 변색 초기의 고온으로 인한 '거봉' 포도의 과피색 불량은 과피의 안토시아닌 생합성이 억제되었기 때문이었고, 안토시아닌 생합성이 ABA의 절대적인 함량 보다는 ABA와 GA의 비율로서 조절되고 있다고 판단되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권4호
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• pp.240-248
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• 2016

식물 호르몬의 일종인 ABA의 처리가 사과 과피의 착색에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 착색이 시작되는 시기의 'Hongro' 사과에 abscisic acid (ABA)와 ABA의 생합성 저해제인 fluridone (FD)을 처리한 뒤 과피의 색변화를 관찰하였다. 실험 결과, ABA와 FD 처리에 의해 'Hongro' 사과의 착색이 큰 영향을 받지 않았다. 과피의 붉은 색을 나타내는 hunter a값이 처리 7일 후까지 처리간에 차이가 없었다. 실제 과피의 안토시아닌 함량은 과피의 hunter a값의 변화와 같은 경향을 보이며 증가하였으며, ABA나 FD의 처리가 과피의 안토시아닌 축적에 영향을 주지 않았다. ABA의 처리 직후 과피의 내생 ABA함량이 급격히 증가하였고 처리 종료 시까지 높게 유지되었다. FD 처리구의 과피 내 ABA함량은 처리 6시간 후부터 대조구보다 낮아지다가, 처리 4일 후까지 지속적으로 감소하였다. ABA의 처리에 의해서 과피의 MdNCED2 (ABA 생합성 유전자)의 발현량이 증가하였고, MdACO1 (ethlyene 생합성 유전자) 및 안토시아닌 생합성 유전자 중 MdCHS와 MdDFR의 발현량이 증가하였다. 하지만 MdUFGT의 발현량은 ABA 처리에 의해서 변화가 없었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제39권4호
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• pp.273-280
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• 2012

Differences of gene expression between red flash peach cultivar and white flash peach cultivar were investigated by Nest-generation sequencing (NGS). EST from the red flash peach cultivar and white flash peach cultivar were selected for nucleotide sequence determination and homology searches. The levels of transcripts coding for proteins involved in pathogenesis related proteins, temperature stress, ethylene signal pathway were significantly higher in white flash peach cultivar than in red flash peach cultivar. On the other hand, the up-regulation of proteins involved in anthocyanin and flavonol biosynthesis and protein degradation and sorbitol metabolism were observed in red flash peach cultivar. Chalcone synthase was preferentially expressed in the red flesh peach cultivar, agreeing with the accumulation of anthocyanin and expression of other previously identified genes for anthocyanin biosynthesis. Anthocyanin pathway related genes CHS, F3H, DFR, LDOX, UFGT differentially expressed between red flash peach cultivar and white flash peach cultivar. These results suggest that red flash peach cultivar and white flash peach cultivar have different anthocyanin biosynthesis regulatory mechanisms.

• 생명과학회지
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• 제18권2호
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• pp.234-240
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• 2008

매향' 딸기의 안토시아닌 생합성은 개화 후 26일째 시작되어 과실의 성숙기 동안 계속된다. 딸기로부터 안토시아닌의 생합성에 관여하는 주요 유전자를 분리하였다. 각각의 유전자에 대해, 다양한 식물체의 유사 유전자의 염기서열을 비교하여 PCR (polymerase chain reaciton) primer를 제작하였다. 숙기의 딸기에서 분리된 total RNA로부터 합성된 CDNA와 각 primer를 이용하여 RT (reverse transcriptase)-PCR을 수행하였다. 각 CDNA clone의 염기서열을 작성하여 분석한 결과, 이들은 안토시아닌 생합성에 관여하는 phenylalanine ammonia lyase (PAL), 4-cummarate CoA ligase (4CL), chalcone synthase (CHS), chalcone isomerase (CHI), flavanone-3-hydroxylase (F3H), dihydroflavonol 4-reductase (DFR), anthocyanidine synthase (ANS) 그리고 UDP-glucose:flavonoid-3-O-glucosyltransferase (UFGT) 효소에 해당되었다. Northern blot 분석 결과, 이들 유전자는 과실 발달과정에서 시기적으로 조절되었다. 특히 PAL을 제외한 모든 유전자는 과실에서만 주로 발현되었다. PAL, DFR 그리고 ANS유전자는 과실 초기 발달 단계인 개화 후 10일에 검출된 후 감소하다가, 22일에 다시 증가하기 시작하여 34일에 최대가 되었다. 한편, 다른 유전자들은 초기에는 발현되지 않다가, 안토시아닌이 축적되기 시작하는 개화 후 $22{\sim}30$일에 처음으로 검출되었다. 본 연구를 통해, 딸기 과실 발달과정에서 안토시아닌 생합성 과정에 관여하는 여러 유전자가 과실 숙기에 함께 조절되는 현상을 알 수 있다. 이러한 연구 결과는 안토시아닌 합성과정을 제어하는 조절 유전자가 존재한다는 것을 시사한다. 그리고 딸기의 안토시아닌 생합성 유전자의 발현패턴을 크게 두 가지로 나눌 수 있는 것으로 보아, 딸기의 안토시아닌 생합성에는 적어도 두 가지 서로 다른 조절 기작이 관여하여 색소 발달 과정을 제어할 것으로 보인다.