이 연구는 염해 내성 돌연변이체를 선발하기 위해 WT 종자의 염해에 대한 반응을 조사하였습니다. 발아율 실험 결과에서 \( 125 \mathrm{mM} \mathrm{NaCl} \) 농도가 발아에 큰 영향을 주었고, 이를 통해 염해 내성과 관련된 중요한 농도임을 확인했습니다. 이후 salt tolerance 돌연변이체를 선발하여 75 \( \mathrm{mM} \mathrm{NaCl} \) 및 125 \( \mathrm{mM} \mathrm{NaCl} \) 농도에서 WT에 비해 더 잘 자란 것을 확인했습니다. 특히 sto42-14 돌연변이체는 다른 돌연변이체와의 잎 생장 차이가 나타났으며, STO42-14 유전자가 다른 유전자와 다름을 알 수 있었습니다. 또한, sto42-14 돌연변이체는 고염 스트레스에도 내성을 가지고 있음을 발아율 실험을 통해 확인했습니다. Glc 처리 실험에서는 sto42-14 돌연변이체가 Glc 비감수성을 나타내며, 이는 STO42-14 유전자가 Glc에 대한 유전자임을 나타냅니다. 이 연구는 염해 내성과 Glc 처리에 관련된 유전자의 기능을 이해하는 데 기여할 수 있습니다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>\( \mathrm{NaCl} \) 농도별 wild-type (WT) 종자의 발아율 조사</h2> <p>염해 내성 돌연변이체를 선발하기 위하여 wild-type (WT) 종자 발아에 대한 적정 염 농도를 조사하였다. \( 50 \mathrm{mM} \) 에서 \( 250 \mathrm{mM} \) 까지의 다양한 \( \mathrm{NaCl} \) 농도 별에서 WT 종자에 대한 발아율을 조사한 결과, \( \mathrm{NaCl} \) 이 함유되지 않는 MS 기본 배지 에서는 종자의 발아율이 \( 90 \% \) 이상, \( 50 \sim 100 \mathrm{mM~} \mathrm{NaCl} \) 에서 는 \( 55 \% \) 이하, 그리고 \( 125 \sim 200 \mathrm{mM} \mathrm{NaCl} \) 에서는 \( 15 \% \) 이하 의 발아율을 나타내었고, \( 225 \mathrm{mM} \) 이상의 \( \mathrm{NaCl} \) 농도에서는 WT 종자가 전혀 발아하지 못함을 관찰할 수 있었다(Figure 1). 이러한 결과에서, \( 125 \mathrm{mM~} \mathrm{NaCl} \) 농도는 종자 발아하는데 있어서 아주 커다란 영향을 미치는 농도임을 알 수 있었다.</p> <h2>salt tolerance (sto) 돌연변이체들의 선발</h2> <p>염해 내성 돌연변이체를 선발하기 위하여 EMS 애기장대 (ecotype Col-0) M2 종자를 구입하여 \( 150 \mathrm{mM~} \mathrm{NaCl} \) 이 함유된 MS 배지에 파종한 2주 후 조사한 결과, 잠정적인 염해 내성 돌연변이체 3개의 salt tolerance (sto) lines을 (sto42-14, sto42-18 및 sto48-4) 선발하였다. 선발된 sto 돌연변이체들의 고염에 대한 내성을 재차 검정하기 위해 \( 75 \mathrm{mM} \) 및 \( 125 \mathrm{mM} \) \( \mathrm{NaCl} \) 이 함유된 MS 배지에 종자를 파종하여 식물 배양실에서 18일 동안 키운 후, 대조구 (WT)와 sto 돌연변이체들의 식 물체 생장 표현형을 비교 관찰하였다. 그 결과, sto42-14, sto42-18 및 sto48-4 돌연변이체들은 \( 75 \mathrm{mM} \) 및 \( 125 \mathrm{mM} \) \( \mathrm{NaCl} \) 농도에서 WT에 비해 식물체의 생장이 보다 잘 자라는 염 내성 표현형이 나타남을 확인하였다. 또한, 75 \( \mathrm{mM} \mathrm{NaCl} \) 농도의 염해 스트레스 하에서 sto42-14는 sto42-18 및 sto48-4 돌연변이체와의 잎 생장 차이가 보임으로써, 최소한 STO42-14 유전자는 STO42-18 또는 STO48-4 유전자와 다름을 알 수 있었다.</p> <h2>고염 스트레스에 대한 sto42-14 돌연변이체의 발아율 측정</h2> <p>sto42-14 돌연변이체에서의 그염 스트레스에 대한 내성 여 부를 측정하기 위하여 \( 175 \mathrm{mM~} \mathrm{NaCl} \) 의 MS 배지에서 종자 발아율을 촉정하였다. 종자를 파종한 5 일 후 발아율을 조사한 결과, WT 증자는 발아 및 떡잎 발달이 되지 못한 반면 sto42-14 돌연변이체는 떡잎이 발달됨을 알 수 있었다. \( \mathrm{NaCl} \) 이 함유되지 않은 MS 배지에서는 대조구외 sto42-14 돌연변이체의 종자 발아율이 \( 90 \% \) 이상으로 서로 비슷함을 나타내었고, \( 175 \mathrm{mM~} \mathrm{NaCl} \) 이 함유된 MS 배지에서는 대조구 WT 는 종자 발아율이 \( 10 \% \) 이하인데 반해, st042-14 돌연변이체는 \( 75 \% \) 의 발아율을 관찰 할 수 있었다. 이러한 결과를 퉁하여 sto42-14 돌연변이체는 고염 스트레스 하에서도 내성임을 재확인할 수 있었다.</p> <h2>Glucose 처리에 의한 sto42-14 돌연변이체의 생장 표현형 관찰</h2> <p>sto42-14 돌연변이체의 염 내성 특징 외에 다른 생장 포현형 특성을 살펴보기 위하여 glucose (Glc)가 함유된 MS 배지 에서 종자 발아율 및 떡잎 생장 표현형을 관찰하였다. \( 4 \% \) Glc가 함유된 MS 배지에 종자를 파종한 5일 후의 종자 발아 율과 15일 후의 생장 표현형을 관찰한 결과, WT과 STO42-14 돌연변이체간의 5 일째 종자 발아율에서는 차이를 나타내지 않았으나, 15일째에서는 WT 떡잎 발달이 되지 못한 반면, 돌연변이체의 떡잎이 발달되는 것으로 보아 sto42-14 돌연변이체는 Glc 비감수성을 갖고 있음을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 STO42-14 유전자가 Glc 하에서 떡잎 발달에 중요한 유전자임을 나타낸다.</p>