일본, 포도의 색깔은 어떻게 결정되는가
- 작성자
- 윤민수
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- 등록일
- 2014-11-10
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과피색깔의 유전적 메카니즘
포도의 과피 색깔은 자흑색의 ‘피오네’, 적색의 ‘퀸니나’, 황녹색의 ‘샤인마스컷’ 등 다양하며, 각각 품종의 외견을 특징지우고 있다. 포도 과피색은 주로 과피에 축적되는 안토시아닌 색소의 함량과 종류에 의해 결정되며, 안토시아닌의 축적량이 많을수록 흑색, 적을수록 적색, 전혀 축적되지 않으면 황녹색을 띠게 된다.
지금까지의 연구에서 포도에는 안토시아닌 합성을 제어하는 MYB라고 불리우는 유전자가 존재한다는 사실이 밝혀졌다. 이 유전자에는 몇가지 종류의 MYB 하플로타입 (동일 염색체상 복수좌위에서의 대립형질 조합) 이 존재하고, MYB 하플로타입의 조합 형식 (유전자형) 에 따라 과피 색깔이 유전적으로 결정되어진다.
MYB 하플로타입에는 착색 기능이 없는 A와 착색 기능이 있는 E가 있으며, MYB 하플로타입 유전자형이 A/A와 A/A/A/A인 개체는 황녹색을 나타내고, 착색 기능이 있는 하플로타입을 적어도 한개 이상 가지고 있는 유전자형 (A/E, A/A/A/E, A/A/E/E 등) 의 개체에서는 다른 색깔을 띠게 된다 (그림1). 또한, 기능이 있는 하플로타입을 많이 가지고 있을수록 안토시아닌 함량이 높은 경향을 나타낸다.
예를 들면, 4배체 포도인 ‘거봉’과 ‘피오네’의 유전자형은 A/A/E/E로 기능이 있는 하플로타입이 두개 존재하며, 안토시안 함량이 높다. 또한, 고온상태에서도 안정적으로 착색되는 ‘블랙비트’의 유전자형은 E/E/E/E로 기능이 있는 하플로타입의 갯수가 많다는 사실이 밝혀졌다. 한편, ‘아키퀸’과 ‘퀸니나’ 등의 적색 품종 유전자형은 A/A/A/E로 기능이 있는 하플로타입이 조금밖에 존재하지 않는다. 이와 같이, 착색 기능을 가지고 있는 하플로타입 갯수가 포도 과피 색깔의 유전적 결정에 깊은 관련이 있는 것으로 연구 결과 밝혀졌다. MYB 하플로타입 유전자형은 어린묘 잎의 DNA로부터 추출, 분석할 수 있기 때문에 과피 색깔의 조기판별 마커로서의 이용이 가능하다.
최근 일본의 포도농가에서는 기후의 온난화로 인하여 포도 과실의 착색 불량이 커다란 문제로 대두되고 있다. 이에 따라, 일본 농연기구 과수연구소에서는 포도의 착색 메카니즘을 유전자 수준에서 밝혀내고, 과립만을 배양하여 착색 조건을 평가하는 방법을 개발하는 것을 비롯하여, 야간 광조사 등을 통하여 온난화에 대응한 포도 과피의 착색 기능 향상 기술을 개발하는데 온 힘을 기울이고 있다. 또한, 우량 착색 품종의 창출을 목적으로, 착색 기능이 있는 하플로타입을 많이 가지고 있는 개체를 이용하여 DNA마커 선발을 실시하고 있다 (그림2).
한편, 포도는 과수 중에서도 관리 작업이 많이 필요한 수종이다. 일본 농연기구 과수연구소에서는 많은 관리 작업 중에서도 첫번째 지베렐린 처리시에 화관을 동시에 떼어낼 수 있는 <화관떼는 기구>와 조류로부터 과실을 보호하기 위한 <보호 네트>도 함께 개발하고 있다.
***제공출처: 일본 과수연구소 뉴스, http://goo.gl/ngnD8C
***제공일자: 2014. 9. 1.
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