• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제29권4호
• /
• pp.265-275
• /
• 2002

주요 농작물에서 건강-방어용 flavonoids 생성, phytoalexin (isoflavonoid, flavanol, proanthocyanidin)의 생성 및 소절을 통한 식물의 저항력 증대, 색소 (flavonol, anthocyanin)의 합성에 의한 자외선 방어, nod 유전자 inducer (flavones, isoflavones)의 대량 발현에 의한 혹 형성 (nodulation) 효율증대 등은 대사공학 적으로 향상 가능한 부분들이다. 파란 꽃을 개화하는 품종이 카네이션, 국화, 장미 등 중요 장식용 화훼작물들에는 결핍되어 있는데,이는 F3'5'H 유전자가 없어서 파란색 delphinidin 색소를 생산할 수 없기 때문으로 추정된다. 따라서 F3'5'H 유전자를 형질전환 하여 이러한 제한을 극복하고 delphinidin 유도체 생산이 가능하게 되면 파란색 꽃의 생산 가능성을 증대시킬 수 있게 된다. 또한 영양학적인 측면에서 이미 중요한 생리적 기능이 밝혀진 catechin을 비롯한 proanthocyanidin 과 anthocyanin은 의약품 및 식품첨가제 등 다양한 분야에서 크게 시장성을 넓히고 있어 상업적 측면에서 대사공학의 유망한 목표가 되고 있다. 최근의 대사공학 분야에서의 많은 성공에도 불구하고, flavonoid에 대한 고도의 대사공학 조절을 이용하여 원하는 flavonoid 화합물을 생성하거나, 원치 않는 flavonoid 화합물을 억제하도록 하는 데는 여전히 기술적 문제점들이 남아있다. 예를 들면 IFS와 FLS 등의 유전자 분리 그리고 조직 및 시기 특이적인 promoter 개발 등이 동시에 이루어져야 하며, co-pigmentation 및 액포 pH와 관련된 메카니즘에 대한 이해, 화훼작물들의 형질전환 기술 개발 등이 이루어져야 원하는 꽃의 착색 조절이 가능하게 될 것이다. 최근 나팔꽃에서 액포의 $Na^{＋}$H$^{＋}$ exchanger를 파괴하여 화색을 변경시킨 mutants 연구를 통하여 조만간 액포 pH의 조절을 이용한 식물 대사공학이 가능할 것으로 기대되고 있다 (Yamaguchi et al. 2001). 아직 자연계에서 기본적인 골격의 변경만으로 수천 종류의 flavonoid가 생성 가능한가는 여전히 의문점으로 남아 있으나, 분명한 것은 다양한 식물 체계에서의 노력으로 농업, 원예, 그리고 영양분 증대를 위한 flavonoid 대사를 어떻게 조절할 것인가에 대한 정보를 얻을 수 있고, 또한 flavonoid 생합성 연구로부터 얻어진 정보들을 통하여 세포질 대사와 기본적인 생물학적 현상에 대한 이해를 넓힐 수 있게 될 것이다.

• 한국초지조사료학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.89-98
• /
• 2008

본 연구는 야생화초지 조성을 위한 기초연구로 국내산 야생화초지와 외국산 야생화초지의 2처리를 두어 시험하였다. 공시초종은 기본초종으로 잔디형 목초로 Kentucky bluegrass (Midnight) 를 공시하였고, 국내산 야생화는 패랭이꽃 (Dianthus sinensis L.), 별노랑이 (Lotus corniculatus var. Japonicus Regel), 꼬리풀 (Veronica linariaefolia pallas), 별개미취 (Aster koraiensis Nakai), 부처꽃 (Lythrum anceps Makino), 톱풀 (Achillea sibirica Ledeb), 붓꽃 (Iris nertschinskia Lodd) 및 원추 천인국 (Rudbeckia bicolor Nutt.) 등 8종을 공시하였고, 외국산 야생화는 서양말냉이 (Iberis umbellata), 기생초(Coreopsis tinctoria Nutt), 물망초(Myosotis sylvatica Hoffmann), Baby blue eyes (Nemophila menziesii), 참 제비꽃 (Delphinium ajacis), 아프리칸 데이지 (Dimorphotheca aurantiaca), 왜성 수레국화 (Centaurea cyanus), Dwarf godetia (Clarkia amoena), 왜성 기생초 (Coreopsis tinctoria, dwarf), 왜성 적 기생초(Coreopsis tinctoria, red), Spurred snapdragon (Linaria maroccana), 끈끈이대나물(Silene ameria), 러시안 꽃 무우(Cheiranthus allionii), 캘리포니아 양귀비(Eschscholzia californica Cham), 아이스랜드 양귀비 (Papaver nudicaule), 왜성 제비꽃 (Viola cornuta), Bellflower (Campanula carpatica), Sweet alyssum (Lobularia maritima), 흰 점나도나물 (Cerastium biebersteinii), 큰 달맞이꽃 (Oenothera lamarckiana Ser.), 큰 금계국(Coreopsis lanceolata L.), 각시 패랭이(Dianthus deltoids L.), Baby blue eyes (Nemophila menziesii) 및 참 제비꽃 (Delphinium ajacis) 등 24종을 공시하였다. 시험은 충남대학교 농과대학 초지시험포장에서 2006년 9월부터 2007년 12월까지 수행하였으며, 얻어진 시험결과는 다음과 같다. 야생화초지의 꽃 색깔은 외국산 야생화초지가 국내산 야생화초지보다 다양하였으나 개화가 봄철에 편중되는 등 계절분포 및 영속성이 문제시되었다. 국내산 야생화초지는 꽃 색깔은 다양하지 못하였으나 계절분포 및 영속성이 상대적으로 양호한 것으로 나타났다. 그러나 다년간 식생을 유지하기 위한 야생화 초지의 조성은 기본초종인 잔디형 목초는 물론이고 야생화초종을 지역별로 초기생육 및 개화특성 등을 검토하여 초종을 다양화하는 것이 중요하다고 하겠다. 더욱이 야생화초지를 추파하여 조성할 경우, 외국산 야생화초지는 월동전에는 다양한 식생을 유지하였으나 월동 후에는 내한성의 문제로 식생이 단순화되는 양상을 보였다. 국내산 야생화초지는 내한성에는 문제가 없었으나 식생이 다양화하지 못하였다. 따라서 야생화초지를 다년간 유지할 목적이라면 다년생의 야생화를 중심으로 하되 여기에 단년생을 혼합하여 야생화 초종을 다양화하는 것이 좋을 것으로 사료된다.