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피자식물에서의 생식발육과 무수정생식 출현의 후생유전 조절

전문가 제언: ○ 피자식물은 유사분열과 수정을 회피한 종자를 통해 무성생식으로 번식한다. 무성생식은 유전적으로 조절되는데, 발현에 기여하는 개별 유전자좌는 아직 확인되지 않았다. 고로 자성(雌性)생식 중에 작용하는 RNA-의존 DNA 메틸화가 식물 고유 생식발육에 중요하고, 무성과 유성 생식 간 분화의 핵심조절인자를 나타낼 수도 있다고 지적하는 최근 결과가 검토되었다.

○ 본 리뷰와 관련된 국내 연구자 최근 논문에는 “방울고추 화분활성과 관련해 생식기관발육에 미치는 야간 저온의 영향, 임채신, Journal of Life Science 19(5), 2009”, “벼 FON1 유전자는 새싹정부분열조직 크기조절로 영양과 생식 발육을 조절, 문선옥 등, Molecules and cells 21(1), 2006”, “좀부추의 배수성과 생식양상의 관계 규명, 부추 종간교잡종의 핵형분석, Apomixis 관련 DNA maker 개발, 오기원 등, 영남농업시험장 동향보고, 2005”, “종간 3배체잡종 양치류 Cornopteris christenseniana의 무수정생식, 박찬호, 카토 마사히로, Journal of plant research 116(2), 2003” 등이 있다.

○ 최근 무수정생식과 발육에 관한 국내 연구는 과거에 비해 그다지 활발하지 않고, 동물에 비하여 식물을 대상으로 한 연구는 더욱 드물다. 특히 기초생물학과 최신유전학이 결합된 분야의 연구가 더욱 필요할 것으로 생각된다.

○ 식물 생식발육은 배주의 역학적 전사활성 패턴과 연관되고, 헌신적인 침묵경로는 배주에서 세포-특수 전사패턴을 조절한다고 최근 데이터는 지적한다. 이들 조절경로 활성화는 배우자계통 체강특성의 비동시성 발현을 포함해 발육 프로그램의 이소적 및 비동시성 발현을 이끌고, 부분적으로 무수정생식을 모방한다. 이는 동물처럼 식물에서도 배우자의 전구세포 분화와 생식세포 발육에는 체세포 연합된 전사를 하향조절하는 억제기전이 필요하다는 것을 암시한다.

저자: Daniel Grimanelli
자료유형: 학술정보