Prx 도입 고구마 식물체가 MV에 대한 내성을 갖는 것은 Prx 유전자의 발현을 강하게 유도한 결과로 확인되었다. SOD, APX 등 다른 항산화효소 유전자를 도입한 고구마 식물체에서도 MV에 의한 산화스트레스 내성이 증가되었고, ndpk2를 도입한 감자 식물체에서도 NDPK 활성이 APX 활성 증가를 가져온 결과로 확인되었다.
<p>이와 같은 결과로부터 Prx 도입 고구마 식물체가 MV에 대해 내성을 갖은 것은 산화 스트레스 유도성 SWPA2 프로모터가 도입유전자인 \( \operatorname { Prx } \) 의 발현을 강하게 유도한 결과라 판단된다. 이와 비슷하게 \( S O D \) 와 \( A P X \) 를 도입한 \( \mathrm { SSA } \) 고구마 식물체에서 \( \mathrm { SOD } \) 와 \( \mathrm { APX } \) 유전자가 스트레스에 의해 강하게 발현되었을 뿐만 아니라 엽록체에서 높은 활성을 나타내어 MV에 의한 산화스트레스 및 저온 스트레스에 내성이 증가된 것으로 확인된 바 있으며, 이러한 내성증가는 도입한 항산화효소 유전자의 과발현에 의한 결과로 보고된 바 있다 (Lim et al. 2007). 또한 복합 스트레스 내성 유전자 ndpk2를 도입한 감자 (cv. 대서) 식물체에서도 \( \mathrm { MV } \) 에 의한 산화스트레스에 내성이 증가되었는데 이 경우에도 NDPK 활성이 APX 활성 증가를 가져온 결과로 확인되었다 (Tang et al. 2008).</p> <p>따라서 본 연구의 결과는 도입된 다른 항산화효소 유전자와 마찬가지로 Prx가 MV에 의해 유도되는 활성산소를 효과적으로 제거하여 산화스트레스에 대한 내성이 증가된 것으로 사료된다. 향후 식물체 수준에서 산화스트레스 내성 증가 뿐만 아니라 온도 스트레스 등 복합스트레스에 대한 내성을 조사하고 도입 유전자의 발현 및 효소 활성을 분석할 계획이다. 이로부터 최근 들어 심각하게 나빠지는 환경에 대비하여 고염, 건조, 저온 스트레스 등의 복합스트레스에 저항성을 가지는 고구마 품종이 개발될 수 있을 것이다.</p> <h1>적 요</h1> <p>산화스트레스에 내성을 지닌 형질전환 고구마 식물체를 개발하기 위해서 산화스트레스에 의해 발현이 강하게 유도되는 SWPA2프로모터 또는 CaMV 35S 프로모터에 2-Cys peroxiredoxin (Prx) 유전자가 발현되도록 연결한 형질전환 벡터 (pSP-K, pEP-K)를 제작한 후, 각각 Agrobacterium 매개로 형질전환 하였다. 카나마이신 저항성 배발생 캘러스로부터 체세포배발생 과정을 거쳐 \( 100 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \) kanamycin이 포함된 MS 배지에서 소식물체로 발달하였다. Southern 분석으로 외래 유전자가 안정적으로 고구마 게놈 내로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 고구마 잎 조직을 대상으로 \( 20 \mu \mathrm { M } \) methyl viologen에 대한 내성 검정을 조사하여 형질전환 고구마 식물체가 비형질전환 식물체 또는 벡터 대존구 식물체 보다 \( 40 \% \) 정도 높은 산화스트레스에 대한 내성을 보여주었다. 선발된 형질전환 식물체는 저온, 건조 등의 여러 가지 환경스트레스 내성검정에 이용될 것이며 향후 복합재해 내성 고구마 계통육성에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.</p>