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벼 침수저항성에 대한 진화론적 가설

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○ 벼는 서로 다른 침수상황에서의 적응성 때문에 독특한 작물이다.넓은 면적에서 생산되고 있는 많은 종류의 품종,재래종 그리고 야생근연종들이 다양한 수문학적 유형에 의해서 예외적인 적응성을 가지는 이유가되고 있다.

○ 벼를 침수지역에서 적응할 수있게 해주는 많은 수단중의 하나가 최근에 “정지전략”(quiescence strategy)으로 밝혀졌다.이것은 물이 빠지면 다시 생장하며 침수중에는 식물의 신장(elongation)을 축소시키는 것이 특징이다. 에틸렌 반응인자(ERF)인 SUB1A의 대립인자형인 SUB1A-1이 이 생존기작의 주요한 결정인자(determinant) 이다.

○ SUB1-A는 침수에 의해 포획되는 기체상태(gaseous)의 식물 홀몬인 에틸렌에 의해 유도된다.SUB1-1은 낮은 산소농도하에서 에너지 생산을 유지하기위해 요구되는 발효대사작용에 관련된 유전자의 전사를 능동적으로 조절한다.또한 물이 빠진후 다시 생장하는데 에너지원으로써 필요한 당(sugar)을 보존하기위해 탄수화물의 분해(breakdown)에 관련된 유전자를 억제한다.

○ AA제놈형 야생벼로부터 근처의 O. sativa로의 유전자 흐름은 주요한 순화된(domesticated)대립인자와 함께 일어났다.그리고 재배벼로 부터의 유전자 흐름은 같은 지역에 있는 야생근연종(wild relatives)의 유전적 다양성을 넓히는데 기여해 왔다.

○ 남아시아에서 야생 CC유전형과 AA유전형은 지리적으로 같은 지역에서 발견되는데 현재까지 조사된 CC유전형의 다수가 SUB1A 유전자를 가지는 O. sativa재래종이 있는 스리랑카지역에서 수집되고 있다. 그러나 O. eichingeri 와 O. sativa와의 교배는 성공률이 낮다.더욱이 스리랑카에서는 O. rhizomatis 의 서식지가 계절적으로 건조지역에 국한되어있어서 AA와 CC유전자형 벼 사이에 유전적 교환을 상대적으로 어렵게 하고 있다.

저자: Chiara Pucciariello and Pierdomenico Perata
자료유형: 학술정보