Kalanchoe pinnata는 주변 환경에 따라 잎의 톱니형 가장자리 부위에서 무성영양번식을 통해 소식물체를 생산하며, 이러한 과정에서 세포분열이 진행되는 것을 확인하였다. DEG PCR를 이용해 다양한 단계에서의 유전자 발현 양상을 분석하였고, 그 결과 cytokinin 관련 유전자집단, ethylene 관련 유전자집단, 세포성장에 관련한 유전자집단을 주요 유전자 그룹으로 분류하였다.
<h1>고 찰</h1> <h2>유사분열조직의 발생</h2> <p>Kalanchoe pinnata는 주변 환경에 따라 잎의 톱니형 가장자리 부위 (crenate margin) 에서 소식물체를 무성영양번식을 통하여 생산한다. Fig. 1A 에서 확인 되는 바와 같이 잎 가장자리 부위에서 발생하는 소식물체는 완전한 식물체로 분화된다. 또한 모체에서 탈리 되지 않은 상태의 소식물체에서도 환경 여건에 따라 다시 소식물체를 발생시키는 현상을 관찰할 수 있다. 발생된 core 가 점차 세포분열을 진행하면서 분열조직 (meristem) 의 형태로 분화하는 모습을 보여 주었다. 이러한 분열조직은 일반적으로 apical, basal, axillary meristem 에서 나타나는 것으로 알려져 있으나 K. pinnata 에서는 이러한 분류에 속하지 않은 meristem 의 형태를 나타내었다. 이후 생성된 meristem 유사 조직에서 급속하게 분열한 세포들이 somatic embryo 의 형태로 발생되어 이후 진충조직 (complementary tissue)과 비슷한 형태로 잎의 표피를 뚫고 나와 소식물체를 형성하는 것으로 생각된다.</p> <p>특이한 것은 budding 되는 소식물체가 배발생의 과정을 거치는 것으로 관찰된다는 것인데, 이러한 특징은 애기장대를 비롯한 모델 식물에서의 in vitroculture 동안 관찰되는 직접적인 somatic embryogenesis 와 유사성을 가지는 발생의 형태이나 외부 조절에 영향 없이 식물 자체에서 나타나는 차별화된 somatic embryogenesis 의 발생 단계를 거친다.</p> <h2>잎의 가장자리에서 발생하는 소식물체 발생에 관련한 유전자의 검색</h2> <p>DEG PCR 을 통하여 총 67개의 budding 단계에 따라 다른 발현 양상을 보이는 유전자를 검출하였고 NCBI da-tabase 와 유사성 검색 결과 38개의 유의성 있는 유전자를 검출할 수 있었다. Blastn과 blastx 의 database 검색 결과 중 최대 검색 점수가 전체 nucleotide sequence 의 \( 60 \% \) 미만이거나 e-value 가 1e-05 이상의 값을 가지는 결과는 알려지지 않은 sequence 로 분류하였으며, search 결과 중 식물에 관련한 유전자가 검색되지 않을 경우도 알려지지 않은 sequence 로 표기하였다. 14개의 clone 에서 blastX 와 blastN 검색에서 상이한 결과를 나타냈으며, blastX 의 검색을 기준으로 DEG 유전자의 기능을 예상하였다. Table 2 에서는 검색된 DEG 유전자의 식물 발생 혹은 cell cycle 에 관련한 기능을 표기하였다.</p> <p>유전자의 기능별로 구분하였을 때, 크게 cytokinin 관련된 유전자집단과 ethylene 관련된 유전자 집단과 세포성장에 관련한 유전자 집단으로 분류되었다.</p>