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저자정보
Kyung Eun Lee (Yeungnam University) Md Mominur Rahman (Yeungnam University) Jong Bae Kim (Institute of Health & Environment in Daegu) Sang Gu Kang (Yeungnam University)
저널정보
한국생명과학회 생명과학회지 생명과학회지 제28권 제4호
발행연도
2018.4
수록면
398 - 407 (10page)

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벼 자색 종자과피(Purple pericarp, Prp) 형질은 주요 생리활성물질인 안토시아닌 C3G 생성에 관여하며 흑미를 결정하는 주요 유전형질이다. Prp 유전형질을 가진 흑미와 종자과피에 색이 없는 벼를 교배할 경우 그 후대는 검정색, 갈색, 백색이 각각 9:3:4로 분리된다. 1921년 Nagai에 의하여 제시된 바 벼 종자 색의 9:3:4 유전분리비로 인하여 벼 Prp 형질은 유전자의 열성상위(recessive epistasis) 현상으로 해석되었다. 그러나 흑미를 결정하는 Prp 형질은 두 개의 상보적 유전자들의 상호관계(complementary gene interaction)에 의한 것이기도 하다. 본 연구에서는 이러한 논란이 발생되는 이유를 설명하기 위하여 두 유전자의 조성이 완전한 이형접합인 Pbpb Pppp 유전자형을 가진 F1 잡종을 만들었다. 이들의 자손은 진한자색(검정), 중간자색, 갈색, 백색 종자이며 각각 3:6:3:4로 분리되었다. 즉, 검정색, 갈색, 백색의 종자가 각각 9:3:4의 비율로 분리된다. 그러나 생화학적인 분석결과 이들은 안토시아닌 중 cyanidin 3-O-glucoside (C3G)가 축적된 검정색 종자와 C3G가 없는 갈색 또는 백색 종자인 두 개의 집단을 분리되며 정확히 9:7의 분리 비를 갖는다. 이 경우 벼 Prp 형질을 갖는 검정쌀 또는 흑미는 전형적인 상보적 유전자의 상호관계에 의한 유전현상이다. 즉, 흑미의 자색 종피 형질 발현에는 Pb 유전자와 Pp 유전자에서 각각 한 개 이상의 우성대립인자의 발현이 필요하다. 그러나 Pb 유전자만 우성대립인자가 존재하는 Pb_ pppp 유전자형의 벼는 C3G를 생성하지 못하고 갈색 종자과피(Brown pericarp, Brp) 형질을 갖게 된다. 즉 갈색쌀는 우성 Pb 유전자의 우성대립인자에 의하여 결정된다. 그러므로 종피색을 결정하는 Prp 형질의 유전양상은 열성상위 현상으로 보이나 흑미의 결정요소인 안토시아닌 C3G의 함유 여부에 관한 유전분석을 시행하면 9:7의 비율로서 전형적인 두 개의 유전자가 모두 관여하는 상보적 유전현상이다. 유전적 정의는 유전자의 최종산물에 의한 물리적 또는 화학적 결정이다. 그러므로 결론하여 검정 쌀의 주요 생리활성물질인 안토시아닌 C3G 생성에 관한 유전현상은 Pb와 Pp 유전자의 상보적 유전자의 상호에 의한 것이다.
#Black rice #complementary gene #epistasis #Oryza sativa #purple pericarp

목차

Introduction
Materials and Methods
Results
Discussion
References
초록

참고문헌 (31)

참고문헌 신청
Bao, X., Kobayashi, M., Hatakeyama, S., Angata, K., Gullberg, D., Nakayama, J., Fukuda, M. N. and Fukuda, M. 2009. Tumor suppressor function of laminin-binding alpha-dystroglycan requires a distinct beta3-N-acetylglucosaminyltransferase. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 106, 12109-12114. Biellmann, F., Henion, T. R., Burki, K. and Hennet, T. 2008. Impaired sexual behavior in male mice deficient for the beta1- 3 N-acetylglucosaminyltransferase-I gene. Mol. Reprod. Dev. 75, 699-706. Bless, E., Raitcheva, D., Henion, T. R., Tobet, S. and Schwarting, G. A. 2006. Lactosamine modulates the rate of migration of GnRH neurons during mouse development. Eur. J. Neurosci. 24, 654-660. Dabrowski, U., Hanfland, P., Egge, H., Kuhn, S. and Dabrowski, J. 1984. Immunochemistry of I/i-active oligoand polyglycosylceramides from rabbit erythrocyte membranes. Determination of branching patterns of a ceramide pentadecasaccharide by 1H nuclear magnetic resonance. J. Biol. Chem. 259, 7648-7651. Egan, S., Cohen, B., Sarkar, M., Ying, Y., Cohen, S., Singh, N., Wang, W., Flock, G., Goh, T. and Schachter, H. 2000. Molecular cloning and expression analysis of a mouse UDP-GlcNAc:Gal(beta1-4)Glc(NAc)-R beta1,3-N-acetylglucosaminyltransferase homologous to Drosophila melanogaster Brainiac and the beta1,3-galactosyltransferase family. Glycoconj. J. 17, 867-875.

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