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일본 국립 과수학 연구소 세포, 환경학 연구팀을 비롯한 공동 연구진은 사과 과피에서의 안토시아닌(anthocyanin) 생합성 유전자의 발현 분석 결과를 'Plant Science' 최신호에 게재했다.
연구팀은 다섯 종의 사과 조생종('Iwai', 'Sansa', 'Tsugaru', 'Homei-Tsugaru', and 'Akane')의 숙성 기간 동안의 안토시아닌 생합성 유전자 다섯 가지(anthocyanin biosynthetic genes, chalcone synthase (CHS), flavanone 3-hydroxylase (F3H), dihydroflavonol 4-reductase (DFR), anthocyanidin synthase (ANS), UDP-glucose:flavonoid 3-O-glucosyltransferase (UFGluT))의 발현 양상과 UV-B와 온도 조건에서의 차별적 발현 양상을 조사했다.
분석 결과, 완전 개화 후 107일 경과 시(107 DAFB, days after full bloom) 급속한 안토시아닌 축적의 개시와 함께 성숙기 동안 점진적인 생합성량이 증가된 품종은 'Iwai' 종을 제외한 네 품종이었다. 그리고, 안토시아닌 농도의 증가와 다섯 가지 생합성 관련 유전자들의 발현 양상 증가 양상이 일치하는 것이 일반적인 현상이었다.
수확기 전 약 한 달 동안 봉지로 포장한 과실들의 경우 CHS, ANS, UFGluT 유전자들의 발현이 현저히 감소하였으며, 반면에 UV-B와 저온 처리한 경우 다섯 가지 모든 유전자들의 발현량과 안토시아닌 축적량이 증가하였다.
주 안토시아닌 색소인 cyanidin 3-arabinoside의 축적량이 UV-B와 저온 처리 과실의 경우 정상 조건의 과실보다 낮았으나, cyanidin 3-arabinoside의 양은 상대적으로 동일한 수준이었다.
연구팀은 “이러한 결과들은 안토시아닌 생합성 관련 유전자들, 특히 CHS, ANS, UFGluT 유전자들의 발현에 의해 유도되는 사과 과피에서의 안토시아닌 축적에 있어서 UV-B와 저온 조건이 상당히 중요한 인자라는 사실을 보여준다”고 설명한다.
한국과학기술정보연구원(KISTI)
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