'매향' 딸기에서 안토시아닌 생합성 유전자의 발현 패턴을 연구하였다. PAL, DFR, ANS, CHS 유전자는 개화 후 10일에서 34일 사이에 two-phase 발현 패턴을 보였고, DFR과 UFGT 유전자는 개화 후 25일에 최대 발현을 보였다. 이 결과를 통해 안토시아닌 합성 과정에 여러 유전자가 공유적으로 작용하는 것으로 보여, 이를 조절하는 유전자의 존재가 시사되었다.
<h2>안토시아닌 생합성 유전자의 발현 분석</h2> <p>'매향' 딸기의 과실 발달 단계별로 안토시아닌 생합성 유전자의 발현량을 조사하였다. Northern 분석을 위한 probe로는, 각각의 cDNA clone을 주형으로 DIG-dUTP (Roche)와 함께 \( \mathrm { PCR } \) 을 수행한 다음, \( \mathrm { PCR } \) product를 사용하였다. 이때 primer는 이미 염기서열이 확인된 각 clone으로부터 적당한 부위를 선택하여 제작하였다(Table 2). Northern blot 분석 결과, 안토시아닌 생합성 유전자는 모두 과실 발달 과정에서 시기적으로 조절되었다(Fig. 10). 특히 PAL을 제외한 모든 유전자는 과실에서만 주로 밭현되었다. PAL, DFR 그리고 ANS 유전자는 과실 초기 발달 단계인 개화 후 10 일에 검출된 후 약간 감소하다가, 22 일에 다시 증가하기 시작하여 34 일에 최대가 되었다. 이러한 two-phase 발현 패턴은 안토시아닌 합성 유전자가 갖는 공통적인 특징 중의 하나이다. 반면, 세 유전자를 제외한 나머지 유전자들은 초기에는 발현되지 않다가, 과실의 숙기와 함께 안토시아닌이 축적되기 시작하는, 개화 후 22~30일에 처음으로 검출되었다. 과실 발달 단계 초기부터 발현되던지, 아니면 발달 후기인 숙기에 발현되던지 상관없이, 모든 유전자는 개화 후 34 일에 가장 많이 발현되고, 안토시아닌이 최대로 축적되는 그 이후에는 도리어 발현량이 감소하였다. 이러한 발현 현상은 기존에 보고된 연구 결과와 일부 일치하지 않는다. 즉 Almeida 등에 따르면, \( P A L, C 4 H, 4 C L \) 유전자는 과실 발달 초기에 발현되다가 W stage (20 days postflowering)에는 도리어 감소하며 다시 숙기에 증가하였다.</p> <p>CHS 유전자도 이와 같은 two-phase 발현 패턴을 보였지만, DFR과 UFGT 유전자는 개화 후 25 일에 발현이 최대에 달하고, 이후 발현량이 그대로 유지되었다. 그러나 Moyano 등의 보고에 의하면, DFR 유전자는 본 연구에서와 마찬가지로 초기에 발현되기 시작하여 감소하다가 다시 숙기에 발현이 증가하는 현상을 보였다. 이처럼 품종에 따라 각 유전자의 발현타이밍이 약간씩 다른데, 이것이 품종별 과신발달 시기의 차이 때문인지, 아니면 이들 유전자를 조절하는 전사인자의 발현 타이밍 등 다른 이유 때문인지는 확실치 않다. 본 연구를 통해, 딸기 과실 발달과정에서 안토시아닌 생합성 과정에 관여하는 여러 유전자가 과실 숙기에 합께 조절되는 현상을 알 수 있다. 이러한 연구 결과는 빨기에 안토시아닌 합성과정을 제어하는 조절 유전자가 있다는 것을 시사한다. 그리고 딸기의 안토시아닌 생합성 유전자를 발현 패턴으로 분류하편 크게 두 가지로 나눌 수 있는 것으로 보아, 딸기에는 적어도 투 가지 서로 다른 조절 기작이 관여하여 색소 발달 과징율 제어할 것으로 보인다. Almeida 등도 이와 비숫한 결론율 제시하였다. 실제로 Arabidopsis, 옥수수, 페튜니아 등 에서 MYB, MYC, WDR 등 세 가지 종류의 전사인자가 작용하여 flavonoid 경로를 조절한다고 알려져 있다. 다만, 특이한 것은 딸기에서 처음으로 분리된 전사인자 FaMYB1을 담배에서 발현시키면, 형진전환체 내에서 안토시안 축적이 도리어 억제된다는 점이다. 딸기에서 생합성 유전자를 제어하는 다른 조절 인자가 분리되고, 그것의 조절 기작이 밝혀지면 이에 대한 명확한 이유를 알 수 있을 것이다.</p>