biphasic type의 소식물체 발생을 취하는 K. K. pinnata의 잎 가장자리에서 나타나는 무성영양식과 관련한 유전자를 탐색하고, 중요한 유전자를 선발하여 식물의 성장 및 발생에 영향을 주는 cytokinin 과 ethylene 간의 신호 전달 체계에 대한 가능성을 논의한다.
<h1>서 론</h1> <p>영양번식은 무성생식의 한 종류로서 영양번식 혹은 영양증식이라고도 한다. 이 과정은 씨앗이나 포자의 생산 없이 새로운 독립적인 식물을 발생시키는 과정으로 자연환경에서 많은 식물 종에서 발견되고 보고되었다. 자연에서 일어나는 영양번식은 대부분 초본에서 일어나는 현상으로 유전적으로 동일한 식물을 얻기 위한 좋은 방법으로 원예품종개발에 많이 접목되어 활용되고 있다. 대부분의 영양번식은 구조적으로 줄기나 뿌리가 변형되어 번식이 일어나는 경우가 많다. 뿌리줄기(rhizome)는 영양생식 기관 중 가장 대표적인 사례이다. 감자의 괴근(tuber)처럼 뿌리에 영양분을 축적한 영양생식 구조도 있으며, 어떤 식물에서는 부정아(adventitious bud)라는 구조가 나타나서 잎에서부터 영양생식이 이루어진다. 이런 식으로 잎, 줄기, 뿌리 같은 영양기관에 양분이 모인 후 새로운 싹이 나서 다른 개체가 번식하는 방법으로 주로 영양생식이 이루어진다. 영양생식은 진정한 의미에서 개체의 생식이라 볼 수 없고 식물 스스로 생물질량(biomass)을 늘리기 위한 방법이라 볼 수 있다. 따라서 영양번식을 통해 생산된 새로운 개체는 동일한 유전자로 이루어져 있으면서 모체로부터는 독립적으로 분리된 독자적인 식물로 성장한다.</p> <p>독특한 영양번식 방법으로, Epiphyllous budding 현상은 몇몇 식물 종에서만 관찰되는 형태발생적 현상이다. Kalancho의 foliar budding은 생식의 단계 중 개체 발생의 한 부분으로, 종에 따라 두 가지 발생 형태를 따르게 된다. Monophasic type의 발생 형태에서 bud 분화과정은 primordia에서 소식물체로 발생하는 초기 단계로부터 지속적으로 발생이 진행되는 형태이며, biphasic type의 발생 형태에서 bud 분화과정은 첫 번째 단계로 생리적으로는 휴면 상태를 유지하지만 형태적으로는 완전한 외형을 갖춘 bud를 primordia에서 발생시키고 이후에 두 번째 단계로 잎의 분리에 의하여 완전 성숙이 일어나 소식물체를 발생시킨다. 더불어 두 번째 유형에 속하는 Kalanchoe의 소식물체 발생은 epiphyllous bud의 발생이 잎의 분리에 의한 신호와 동시에 잎의 성숙에 관련한 신호가 작용한다. 따라서 이러한 발생은 잎의 성숙 및 탈리와 관련한 일련의 두 가지 신호에 의하여 개시된다고 할 수 있다. K. pinnata의 경우는 biphasic type의 소식물체 발생을 취한다.</p> <p>일반적인 식물에서 phytohormone류 화학물질의 처리 실험은 효과적으로 식물의 성장이나 발생에 관한 하부 mecha-nism을 연구하는 방법을 제공하였다. 이러한 방법을 통하여 cytokinin과 ethylene은 성장과 성숙에 영향을 미친다는 것은 잘 알려진 사실이다. 다양한 실험을 통해 대부분의 식물 종에 있어서 cytokinin은 식물의 shoot의 발생과 성장을 촉진하고 뿌리의 발생을 억제한다고 알려졌다. 마찬가지로 ethylene의 경우에는 일반적으로 잎의 성장을 저해하며, 뿌리의 확산을 촉진한다고 알려져 있다. 두 가지 phytohormone은 잎의 성숙의 관점에서 cytokinin은 성숙을 지연시키고, ethylene은 성숙을 촉진하는 서로 상반된 효과를 가진다고 볼 수 있다.</p> <p>이 논문에서는 K. pinnata의 잎 가장자리에서 나타나는 무성영양번식의 한 방법인 소식물체의 발생에 관련한 유전자를 탐색하고, 탐색된 유전자들에서 중요성 있는 유전자를 선발하여, 상호간의 신호 전달 체계에 대한 가능성을 논의하였다.</p>