본 연구는 sCAX1 형질전환체에서 발생한 tip-burn과 BER 증상들이 주로 세포분열이 활발하게 이루어지는 영역과 과실의 팽창이 빠른 부분에서 나타났음을 관찰하였다. 이러한 현상은 다양한 작물의 비형질전환체에서 발견되는 전형적인 칼슘결핍 증상과 일치한다. 따라서 sCAX1 수송체가 토양으로부터의 칼슘 흡수나 식물체 내에서의 칼슘의 장거리 이동에는 영향을 주지 않는다는 가정을 확인하는 것이 필요하다.
자 sCAX1 가 선발마커 유전자 NPTII에 대한 PCR 분석 수행하여 외래 유전자가 분리하지 않는 고정집단을 선발하였다. 종자를 치상하여 최아시켰을 때 sCAX1 형질전환체는 발아 직후 1 차근의 생장점 부위가 갈변하였으며 비형질전환체에 비해 그 신장도 불량하였다. 그러나 plug tray 육묘중에는 오히려 역전되어 형질 전환 유식물체의 뿌리 발달이 대조구에 비해 양호하였다. 이러한 결과는 종자가 흡습하여 발아할 때부터 이미 sCAX1 유전자가 강하게 발현하고 있으 며 형질 전환 식물체의 정상생육을 위해서는 특별한 환경이 필요하다는 것을 시사한다고 할 수 있다. Cheng 등 은 \( \mathrm{H}^{+} /\mathrm{Ca}^{2+} \) antiporter (CAX1) 기능을 상실한 돌연 변이 애기장대 유식물체가 대조구에 비해 칼슘결핍에 더 내성을 보인다고 보고한 바 있다. 따라서 sCAX1 과발현 토마토는 발아 당시부터 칼슘에 관한 한 소요량이 더 많다고 추정할 수 있다.</p> <p>Pot 정식 직전인 본엽 \( 5 \sim 6 \) 매 시점까지 sCAX1 형질전환 식물체는 대조구와 비교하여 tip-burn 발생에 차이를 보이지 않고 생육하였으나 그 이 후에는 주지 정단부에 심한 tip-burn 현상을 보였다 . 주지의 tip-burn은 액아로부터의 신초형성을 촉진하였고, 액아유래 신초는 2 3 마디까지 정상생장을 하다가 그 후 정단부에 심한 tip-burn을 동반하기를 반복하여 최종적으로는 식물체는 관목형 초형 (bush type)을 나타내었다 . 또한 sCAXI형질전환체의 과실은 Park 이 보고한 바와 같이 심한 BER 병징을 나타내었다 . 본 연구에서 관찰된 sCAX1 형질전환체에서의 일련의 tip-burn과 BER 발생은 세포분열이 활발한 정단 및 근단 생장점 부근과 조직의 팽창이 급속히 이루어지는 과실의 blossom-end 부근에서 주로 나타났다는 점에서 다양한 작물의 비형질전환체에서 나타나는 일반적 칼슘결핍 증상과 일치한다. 주목할 만한 결과는 외부양분 공급이 없이 최아된 sCAX1형질전환 유식물체의 근단에서 비록 심한 tip-burn이 나타나지만 토양 재식 후의 유식물체, 측지신장 초기 및 과실 발육초기 둥에 일시적 정상생육을 한다는 점이다. 따라서 sCAX1 수송체가 토양으로부터의 칼슘흡수 또는 식물체내 장거리 이동에는 영향을 미치지 않는다는 것에 대한 확인이 필요하다고 하겠다.</p> <h3>sCAX1 형질전환체와 비형질전환체간 접목묘에서 tip-burn 발생 양상</h3> <p>sCAX1 형질전환체 (sCAX1) 와 비형질전환체 (wild type: WT)를 각각 접수 또는 대목으로 이용하여 교호로 접목한 후 접수에서 나타나는 tip-burn 발생 양상을 비고하였다. sCAX1/WT (접수/대목) 조합과 sCAX1 /sCAX1 조합의 경우 접수에서 심한 tip-burn 증상이 관찰된 반면 WT / sCAX1조합에서는 주지와 측지를 막론하고 tip-burn이 전혀 관찰되지 않았다. 대목으로 sCAX1 을 사용하였음에도 불구하고 접수인 WT에서 tip-burn이 발생하지 않았다는 점은 sCAX1형질전환 대목이 정상적으로 칼슘이온을 토양으로부터 흡수하고 접수로 수송할 수 있다는 것으로 해석할 수 있다. 또한 대목으로 WT를 사용하였을 때 접수인sCAX1 형질전환체에서 여전히 무접목 sCAX1 형질전환 식물체와 비등한 수준의 tip-burn이 발생