배추작물에서 내냉성과 내서성, 환경 스트레스 저항성 품종 육성에 사용할 수 있는 마커를 개발하기 위해 배추의 AOX 합성과 관련된 EST를 대상으로 분자 마커 4개를 개발했는데 이는 PCR 증폭 분자 마커로 연구자들이 쉽게 이용이 가능하다. 이는 앞으로 스트레스를 일으키는 환경에서 배추작물의 AOX 유전자가 어떤 세포기작을 이끌어 내는 지 그에 대한 연구와 환경 내성 형질과 어떤 연관관계를 가지는지를 조사하는데 중요한 자료로 활용되는 한편 환경 스트레스 저항성 배추 품종 개발에 있어서 중요한 육종 도구로 사용이 가능하다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <p>염기 서열 분석을 위해 PCR 증폭을 위해 사용한 프라이머 목록은 Table 1과 같다. PCR 증폭 후 아가로스 gel 상에서 DNA 크기 차이를 보이는 EST DNA 증폭 밴드를 확인하여 사용된 프라이머가 직접 분자 표지로 이용 가능함을 확인할 수 있었다. 아가로스 gel 상에서 DNA 크기 차이를 확인할 수 없었던 나머지 AOX 관련 유전자 증폭 DNA는 염기서열 분석을 통해 insertion 또는 deletion (In/del) 및 SNP 다형성 유무를 확인하였다. 염기서열 분석은 쏠젠트(주)에 의뢰를 하였으며 얻어진 염기서열을 이용하여 SNP와 In/del 분석은 staden pakage program을 이용하여 수행했다. 이러한 AOX 합성 관련 유전자 염기서열 비교에서 세 개의 in/del이 추가로 발견되었다.</p> <p>In/del이 있는 경우(예: AO8, AO9, AO11) in/del을 대상으로 가까운 주변 염기서열에서 프라이머를 제작하였다. PCR 증폭되는 DNA 크기는 \( 300 ~\mathrm{bp} \) 이하가 될 수 있도록 프라이머 위치를 제한하여 상대적으로 작은 PCR 증폭 DNA 크기에서 in/del로부터 나타나는 염기서열 크기 차이를 관찰이 가능하도록 하였다. AO8과 AO11의 경우 '지부' '권심'간 \( 5 ~\mathrm{bp} \) 차이를 보이므로 젤 전기영동 시 \( 200 ~\mathrm{volt} \)에서 2시간 이상의 충분한 시간으로 이동시켜야 젤 상에서의 크기 차이를 구분할 수 있다. 이러한 결과는 염기서열 분석처럼 높은 비용과 고가의 장비 없이 다형성을 분석할 수 있으며, DNA 마커들은 유전적 다양성 및 유전자 지도 작성 등에 유용하게 활용될 수 있다.</p> <p>본 연구에서 개발한 Brassica rapa의 AOX 마커의 경우, 각기 다른 AOX유전자이지만 유사한 EST들이 많아 이를 마커로 개발하는데 어려움이 있었다. 다른 AOX ESTs에서 하나의 프라이머 페어를 사용해서 여러 개의 DNA 밴드가 증폭되는 경우는 추 후 클로닝을 통한 염기서열 분석을 수행하여 추가로 다형성을 확인하고 분자마커를 개발해야 할 필요성이 있는 것으로 생각된다.</p> <p>앞서 연구된 벼에서의 AOX 관련 유전자에 대한 논문에 따르면, OsAOX1a가 저온 내성에 관련되며, QTL에 매우 조밀하게 존재해 서로 연관되어 있는 것을 밝혀냈다. 따라서 본 연구에서는 배추작물에서 내냉성, 내서성 및 환경 스트레스 저항성 품종 육성에 사용할 수 있는 마커개발을 위해 배추의 AOX 합성 관련 EST를 대상으로 '지부'와 '권심' 사이에서 다형성을 보이는 4개의 분자 마커를 개발하였는데 이러한 마커들은 연구자가 손쉽게 이용이 가능한 PCR 증폭 분자 마커이다. 이는 앞으로 배추작물의 AOX 유전자가 스트레스를 유발하는 환경 하에서 어떤 세포기작을 이끌어 내는 지에 대한 연구와 환경 내성 형질과 어떤 연관관계를 가지는지를 조사하는데 중요한 자료로 활용될 수 있으며 또한 환경 스트레스 저항성 배추 품종을 개발하는데 있어서 중요한 육종 도구로써 사용될 수 있다고 생각된다.</p>