탐나라의 하배축 절편을 CRT 형질전환 후 재분화 식물체를 획득하고 목표유전자 PCR 분석을 수행하고 tip-burn과 BER의 양상을 관찰하였다. 관찰 결과 칼슘수송체 단백질 sCAXI 과 칼슘결합단백질 CRT가 직간접적으로 상호작용을 하며 CRT는 sCAXI 발현에 따른 심한 tip-burn과 BER 발생이 줄어드는것을 알았다. 이것은 CRT가 공동발현시 세포질 칼슘이온항상성 또는 신호전달기구를 복원시켜 줄 수 있다는 것을 하나의 예로 제시가능하다.
하였다는 점은 토양으로부터 흡수된 칼슘이온이 sCAXI 형질전환 식물체에 도달하면서부터 이동이 어려워졌거나 세포수준에서 칼슘의 질적 또는 양적 이용성에 문제가 있기 때문으로 해석할 수 있을 것이다.</p> <h3>CRT 형질전환체 획득, CRT 와 sCAXI 형질전환체간 교배조합 작성 및 표현형 검정</h3> <p>기내파종한 '탐나라'의 하배축 절편을 재료로 CRT 형질전환을 수행하여 총54 개 재분화 식물체를 획득하고 이들에 대한 목표유전자 PCR 분석을 수행하였다. PCR 분석결과 54 개체 중 53 개체에서 ZmCRT유전자 단편의 증폭을 확인하였고 (자료 미제시) 53개체 중 무작위로 4개체를 선택하여 RT-PCR 분석을 수행함으로써 전사량이 상대적으로 많은 2 개체 ( \( \mathrm{T}_{0} \) 세대: CRT 22, CRT 53)를 최종적으로 선발하였다. 최종선발된 2개체를 종자친으로 사용하여 sCAXI 형질전환 '탐나라' \( T_{1} \) 식물체와 각각 교배함으로써 \( \mathrm{F} 1 \) 을 채종하였다. 언급한 표현형 검정과 동일한 방법으로 최아, 육묘 및 재배하는 한편 각 목표 유전자와 선발마커 유전자 HPTII에 대한 PCR 분석올 수행하여 각 개체의 외래유전자 구성을 결정한 결과 외래유전자가 탐지되지 않은 개체, sCAXI 유전자만 탐지된 개체, CRT: H P T I I 만 탐지된 개체 및 C R T: H P T I I 와 sCAXI 이 모두 탐지된 개체로 분리하였다. 각각의 외래유전자 구성을 기준으로 발아한 유묘, 성숙식물체 및 과실의 tip-burn과 BER의 양상을 관찰하였다. WT간 \( \mathrm{F} 1 \),분리하여 두 목표유전자가 모두 없는 \( \mathrm{F}_{1} \) 및 CRT만 삽입된 \( \mathrm{F}_{1} \) 식물체는 세가지 경우 모도 유묘와 성숙식물의 근단과 정단 tip-burn을 관찰할 수 없었고 BER이 발생한 과실도 비슷한 정도로 희박하였다. 반면, sCAXI만 삽입된 \( \mathrm{F}_{1} \) 식물체는 sCAXI 형질전환 'FM9' 계통과 비견될 정도로 근단과 정단에서의 심한 tip-burn 그리고 과실에서의 심한 BER을 수반하였다. 흥미로운 결과는 CRT와 sCAXI 이 모두 삽입된 \( \mathrm{F} 1 \) 식물체의 경우는 유묘의 근단과 성숙식물체의 정단 tip-burn 뿐 아니라 과실의 BER도 매우 경미하다는 것이다. 이러한 결과는 세포소기관 막소재 칼슘수송체 단백질 sCAXI 과 소포체 및 원형질연락사 등에 주로 소재하는 칼슘결합단백질인 CRT가 직간접적으로 상호작용을 하며 CRT는 sCAXI 발현에 따른 심한 tip-burn과 BER 발생을 경감시킬 수 있음을 시사한다고 할 수 있다.</p> <p>세포질 칼슘항상성 뿐 만 아니라 다양한 기작이 관여할 수 있지만, 외부로부터의 칼슘공급이 충분하지 않고 특히 세포분열이 왕성한 조직에서는 sCAXI 에 의한 세포질 칼슘이온의 지속적 액포 축적에 의해 세포질의 칼슘이온항상성 조절 또는 칼슘 의존적 신호전달기구가 교란되고 따라서 tip-burn 또는 BER이 발생하지만,CRT가 공동발현 할 경우에는 세포질 칼슘이온항상성 또는 신호전달기구를 복원시켜 줄 수 있다는 것을 하나의 모델로 제시할 수 있을 것이다. 지상부 생물량이 상대적으로 적은 당근에서 sCAXI 을 발현시키면 \( \mathrm{T}_{0} \) 세대 일부 개체에서만 그것도 약하게 tip-burn이 생긴다는 보고와 CRT의 세포내 소재 및 보고된 다양한 기능을 고려하면 상기 모델의 제시는 설득력이 있다고 하겠다.</p> <p>본 연구의 결과틀 종합하면 첫째, 토마토에서 sCAXI 발현은 알려진 바와 같이 정단부의 tip-burn과 과실의 BER을 유발시킬 수 있는 데 이는 토양으로부터의 칼슘흡수 이상에 기인한 것이 아니고 둘째, 외부로부터의 칼슘공급이 부족해질 경우 sCAXI 형질전환 토마토는 비형질전 환체에 비해 더 심하게 tip-bum가 BER을 표현하며 셋째, CRT의 공동발현에 의해 sCAXI 발현의 결과물인 tip-burn