△독일, Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research
△중국, Zhejiang Academy of Agricultural Sciences
■ 연구내용
아쿠아포린은 물과 용질들을 수송하는 채널 단백질로 원형질막, 액포막 등 다양한 세포막에 박혀서 존재하며 식물체내에서 수분 균형 및 세포의 신장을 조절하는데 주요한 역할을 한다.
약 95%가 수분으로 구성된 배추에서 아쿠아포린은 매우 중요한 기능을 하므로 이러한 유전자를 중국과 독일의 연구그룹에서 각각 2014년과 2015년에 밝혀내고 특성화한다.
배추에는 총 60개의 아쿠아포린이 존재하며, 이는 모델식물인 애기장대의 35개의 아쿠아포린 단백질에 비하면 약 2배 정도 많은 수로 배추에서 아쿠아포린의 중요성을 반영하는 결과이다.
배추 아쿠아포린은 식물체에서 뿌리, 잎, 줄기, 꽃, 꼬투리 등 다양한 조직에서 발현되며 뿌리>잎>꽃 순으로 발현하는 유전자 수가 많았고, 그 중 뿌리에서 PIP의 발현량이 제일 높았다.
아쿠아포린은 다양한 환경 스트레스와도 밀접한 연관성을 갖고 있는데 그 중 염스트레스에서 PIP, TIP, NIP의 전체 식물체에서 발현 양상을 조사한 결과, 대부분 감소되는 경향을 보여준다.
■ 기술수준과 전망
국내에서는 다양한 연구기관에서 여러 작물에 관련한 아쿠아포린의 단백질 연구가 진행되고 있지만, 배추에서 아쿠아포린 논문은 찾아보기 어렵다.
국외의 논문도 배추에서 아쿠아포린 관련 논문은 매우 미미한 실정이다.
95%가 수분으로 구성된 채소인 배추에서 아쿠아포린의 중요성은 부인하기 어려우며, 필히 연구가 되어야 할 분야로 사료된다.
아쿠아포린은 수분뿐만 아니라 이온, 글리세롤, 보론, 실리콘과 같은 식물체의 생장에 필요한 용질들을 투과시키는 단백질로 다양한 연구에서 활용가능하며 또한 환경 스트레스와 밀접한 관련을 갖고 있어 농작물의 스트레스 대응 기작 예측에 활용 가능하다.
■ 참고문헌 및 사이트
● Peng, T., Z. Xinmin, L. Biyuan, W. Wuhong, Y. Zhichen, L. Juanli, G. Wdiling and H. Xiaoyun. 2014. Genome?wide identification and characterization of aquaporin genes (AQPs) in Chinese cabbage (Brassica rapa ssp. pekinensis). Molecular Genetics and Genomics.
● Till A.D., P. Benjamin, B. Nadine, H. Anja and P.B. Gerd. 2015. Genome-wide identification of aquaporin encoding genes in Brassica oleracea and their phylogenetic sequence comparison to Brassica crops and Arabidopsis. Frontiers in Plant Science
■ 자료제공 : 국립원예특작과학원 채소과 박사후연구원 장하영
