잡종 강세에 대한 유전체와 후생유전의 분자 기반

전문가 제언

○ 잡종강세(heterosis) 혹은 하이브리드의 우세(hybrid vigour)는 동물과 식물에서 널리 펴져 있는 형상으로 다른 스트레인, 아종 그리고 종간교배에서 일대잡종이 양친에 비해 우세한 표현형을 나타내는 것이다. 이러한 현상은 18세기에 담배에서 발견된 이래 지금은 각종 식물과 동물의 염색체 2배체와 이질배수체(allopolyploids)서 확인되고 있다. 잡종강세란 말을 체세포잡종, 단일유전자좌(single locus), 이형접합체를 포함하는 넓은 의미로 쓰이며 생물이 만들어지는 접합자의 차이가 크면 클수록 하이브리드는 생리적으로 우세하고 성장도 빠르며 건강하다고 본다.

○ 때로는 잡종강세를 작물 혹은 교잡한 생물에서 근친 교배한 생물과 비교하여 잡종이 우세한 것으로 한정하고 hybrid vigour는 자연집단에 한정해서 사용하기도 한다. 이러한 형상을 많은 작물과 동물의 육종학에 적용되어 옥수수에서는 잡종강세는 식물 육종과 생산에 혁명을 일으켰다. 1930년에 교잡을 시작한 이래 옥수수의 수확이 6배 이상 증가했다.

○ 그러한 현상의 분자 메커니즘에 대해서는 잘 모르고 있는데 최근 들어 하이브리드와 이질배수체를 전사체학, 단백체학, 대사체학, 우생유전학, 시스템 생물의 연구로 그 이해를 넓혀가고 있다. 잡종강세는 양친유전체 사이에 상동인자의 상호작용으로 유전자의 프로그램을 변화시킴으로써 하이브리드가 성장, 스트레스 내성, 적응에서 촉진된다는 것이다. 하이브리드나 이질배수체에서 중요한 조절유전자의 후생유전적인 수식은 생리 대사의 복잡한 조절네트워크를 변경시키고 바이오매스를 조절하여 잡종강세를 보인다. 국내 연구진도 유전자의 조절네트워크를 이용한 잡종강세에 새로운 접근이 필요하다고 본다.

저자

Z. Jeffrey Chen

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2013

권(호)

14

잡지명

Nature Reviews Genetics

과학기술
표준분류

바이오

페이지

471~482

분석자

강*원

분석물

• 잡종 강세에 대한 유전체와 후생유전의 분자 기반.pdf [344,799 byte]

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