■ 연구기관
△스페인, 발렌시아노 농업 연구소
△미국, 클렘슨 대학교
■ 연구내용
복숭아(Prunus persica) 등의 다년생 과수 작물들은 겨울의 불리한 환경 조건을 회피하기 위하여 휴면에 들어간다. 복숭아에서 휴면에 관련된 유전자가 보고된 것은 2008년인데 미국 클렘슨 대학에서 휴면에 들어가지 않는 돌연변이 계통을 이용하여 휴면에 관여하는 유전자를 찾아내었으며 DAM (DORMANCY ASSOCIATED MADS-box)이라고 명명하였다(Bielenberg 등, 2008). DAM 유전자는 1번부터 6번까지 알려져 있는데 애기장대에서 개화에 관련하는 SVP(SHORT VEGETATIVE PHASE)의 유사 유전자인 것으로 알려져 있다.
DAM1과 DAM6는 휴면이 시작될 때 즉, 식물의 성장이 멈추고 일장이 단일로 바뀔 때 발현량이 증가하며, 휴면이 해제될 때에는 그 발현량이 감소한다(그림 1). 또한 DAM4, 5, 6는 저온요구도가 높고 개화기가 늦은 품종일수록 더 많이 발현되는 것이 확인되었다(그림 2).
이 DAM6 유전자는 후성유전적인 기작으로 조절되는데 휴면이 타파되면서 히스톤 3번 단위체의 27번째 라이신에 메틸화가 일어나게 되면 DAM6의 발현이 억제된다. 이렇게 히스톤 변형을 통한 휴면 관련유전자의 발현 조절은 애기장대 춘화에 관련된 FLC(FLOWERING LOCUS C) 유전자 조절 메커니즘과 유사한데 이러한 기작은 포플러, 라스베리, 매실 등 다양한 식물들 사이에서 잘 보존되어 있는 것으로 밝혀지고 있다.
■ 국내 기술수준과 전망
애기장대에서 휴면과 관련된 분자생물학적인 연구는 국내에서도 매우 수준 높은 연구가 진행되고 있으나 과수 등의 다년생 식물에서는 기초적인 수준으로 연구가 진행되고 있다. 최근 기후 변화와 관련하여 개화기 등 다양한 생물계절의 특징이 변동하고 있기 때문에 과수 등의 다년생 식물에서의 휴면 기작에 대한 연구는 앞으로 매우 중요하다고 할 수 있다.
■ 참고문헌 및 사이트
● Bielenberg DG, Wang Y, Li Z, Zhebentyayeva T, Fan S, Reighard GL, Scorza R, Abbott AG. 2008. Sequencing and annotation of the evergrowing locus in peach (Prunus persica [L.] Batsch) reveals a cluster of six MADS-box transcription factors as candidate genes for regulation of terminal bud formation. Tree Genetics and Genomes 4: 495-507
● Leida C, Conesa A, Llacer G, Badenes ML, Rios G. 2012. Histone modifications and expression of DAM6 gene in peach are modulated during bud dormancy release in a cultivar-dependent manner. New Phytolo. 193:67-80
● Rios G, Leida C, Conejero A, Badenes ML. 2014. Epigenetic regulation of bud dormancy events in perennial plants. Front. Plant Sci. doi: 10.3389/fpls.2014.00247
   
■ 자료제공 : 농촌진흥청 국립원예특작과학원 과수과 농업연구사 권정현