본 연구를 통하여 발아종자의 생리연구 및 농업형질개선 연구에 기여할 수 있을 것으로 생각되며, KOGs 분석을 통해 18,101개 EST의 8,836개 unigene의 기능 분류를 하였고, 발아종자에서 발현하는 유전자들의 완전장 구조분석을 행함으로써 발아종자 특이적으로 발현하는 키티나아제 및 전분분해에 관여하는 아밀라제 유전자등 몇 종류의 특이발현 유전자들을 분리할 수 있었다.
<p>본 연구를 통하여 얻어진 발아종자관련 정보들은 발아종자의 생리연구 및 농업형질개선 연구에 기여할 수 있을 것으로 기대되어 진다.</p> <h2>KOGs 분석을 이용한 유전자 기능분류</h2> <p>발아종자 18,101개 EST의 8,836개 unigene에 대한 기능 분류를 위하여 KOG 분석을 행한 결과 약 \( 57.4 \% \)에 해당하는 5,076개의 unigene이 KOG 분류에 속하였으며 4개의 대분류군중 Information storage and processing \( 14.2 \% \), Cellular processes and signaling \( 27 \% \), Metabolism 24.8 \%, Poorly char-acterized 34 \%의 비율을 나타내었다. 발아종자 발현유전자의 기능분류 결과 번역, 발생, 리보솜 구조 등에 관한 유전자 발현이 많이 나타났으며 특히 전사 후 수정, 단백질 이동, 사페론의 유전자등이 가장 많이 발현하였다. 앞서 발표한 미숙종자와의 발현분석 비교에서는 번역에 관한 유전자의 발현이 현저히 감소하였으며 에너지 대사의 경우는 현저히 높게 발현하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 발아종자의 경우 종자휴면기에서 흡수과정을 거쳐 발아를 위하여 에너지생산 및 아밀라제 등 전분분해 대사관련 유전자의 발현이 많이 이루어지는 시기로 이들 유전자들의 발현양이 미숙종자에 비해 상대적으로 높게 나타나는 것으로 생각되어진다. Umezawa 등은 콩의 68,661개 EST 및 이들로부터 얻어진 4,712개 완전장 유전자를 이용하여 KOG 분석을 행한 결과 세포생리기능관련 유전자 및 대사관련 유전자들의 발현은 동등한 비율로 발현을 나타내는 것으로 보고하였으며 발아종자의 경우도 같은 비율을 나타내었다 그러나 벼 미숙종자의 경우는 세포생리기능관련 유전자들의 발현이 대사관련 유전자들 보다 \( ~7 \% \) 높은 비율로 높은 발현을 나타내었다 (Yoon et al. 2009).</p> <h1>적 요</h1> <p>종자의 발아기는 휴면기에서 에너지대사, 전분분해 및 세포분열 등 일련의 많은 유전자 발현을 나타내는 시기이다. 종자의 발아기에 관여하는 유전자의 기능을 분석하기 위하여 일품 벼를 48시간 발아시킨 후 얻은 발아종자 cDNA 클론의 염기서열을 결정하였다. 염기서열이 결정되어진 18,101개의 EST를 SeqMan 프로그램을 이용하여 cluster 분석을 행한 결과 8,836개의 unigene을 분리 하였다. 발아종자에서 많이 발현하는 유전자의 완전장 구조분석을 행한 결과 발아종자 특이적으로 발현하는 키티나아제 및 전분분해에 관여하는 아밀라제 유전자등 몇 종류의 특이발현 유전자들을 분리 하였으며 이들 유전자들은 GenBank에 등록하였다.</p> <p>미숙종자와 발아종자 공통적으로 발현하는 유전자의 분석을 위하여 미숙종자 25,668개와 발아종자 18,101개등 43,744개의 유전자를 SeqMan 프로그램으로 cluster 분석을 행한 결과 2,541개의 공통발현 unigene을 얻을 수 있었다. 이들 유전자중 alpha-glubulin 및 alcohol dehydrogenase1 등은 미숙종자와 발아종자에서만 발현을 나타내어 LEA 유전자로 추정되어진다.</p> <p>발아종자 8,836개의 유전자 기능분류를 NCBI KOG DB를 이용하여 분석한 결과 정보축적 및 처리기능관련유전자 783개 \( (14.2 \%) \), 세포생리기능관련 유전자 1,484개 (27 \%), 대사관련 유전자 1,363개 \( (24.8 \%) \) 그리고 기능미확인 유전자 1,869개 (34 \%)의 비율을 나타내었다.</p>