<h1>결과 및 고찰</h1><h2>DEB에 의해 유기된 엽록체에 관련된 돌연변이체의 종류</h2><p>DEB가 처리된 \( \mathrm{M}_{2} \) 종자를 파종 \( \left(4 \sim 5 / \mathrm{cm}^{2}\right) \) 하고 엽색과 관련된 돌연변이체를 조사한바 약 12,000 개체 중에서 7 개체가 선발되었는데 이중 3개 계통을 선발하여 엽록체의 전자현미경적 관찰과 유전분석을 하였다. 야생형 애기장대(생태형 Ws)의 잎은 진한 녹색을 띠며 rosette 잎이 타원형이며 trichome 들이 발달한다. Rosette 잎은 자엽이 출현한 후 분열조직 중앙에서 6 8 매 내외 엇갈리게 발생하며 중앙부위에서 bolting이 일어난다. 엽록체에 관련된 돌연변이체 중 잎의 얼룩무늬(variegation)를 나타내는 돌연변이체가 선발되었는데 Redei가 연구한 immutans (im)와는 차이가 있는 것으로 사료되어 이미 명명된 돌연변이체에 번호를 주어 im1으로 명명하였다. 이 돌연변이체의 자엽 조직은 야생형과 같은 형태를 보이나 본엽이 출현하면서 잎에 얼룩무늬를 보이기 시작하였다. 잎은 야생형보다 약간 둥글며 잎자루가 야생형 보다 짧고 식물체의 전체적인 형태가 Landsberg 생태형을 보이며 야생형의 평균 초장이 \( 25 \sim 30 \mathrm{~cm} \)인데 비하여 \( 15 \sim 20 \mathrm{~cm} \)정도로 작았다. 그리고 얼룩무늬 현상은 식물이 생장하면서 변화하였는데 빛이 강할수록 잎의 많은 부분이 흰색을 나타내게 되며 생장실 조건하에서 형광등 빛이 직접 도달하지 않을 때는 얼룩무늬 부분이 다시 연한 녹색을 나타내기도 하였다. 줄기는 대부분이 연한 녹색이지만 줄기에도 얼룩무니를 나타내며 빛의 강약에 따라 잎과 비슷한 양상을 나타내었다. 꽃받침과 꽃 봉우리도 연한 녹색을 띠며 얼룩무늬는 나타나지 않았다. im1은 주로 잎 조직에 있어서 plastid 분화가 정지되어 색소를 형성할 수 없는 세포와 형성할 수 있는 세포가 서로 혼합되어 녹색과 백색의 얼룩무늬 잎을 형성하는 것으로 보인다. 그러나 silique에서는 전체적으로 색소가 결핍되어 엷은 연두색을 띠며, 잎의 얼룩무늬는 고정적인 것이 아니라 생장함에 따라 조금씩 변하였다. Redei에 의해 선발된 var는 X-ray와 EMS 처리에 의해 유도되어 4 번 염색체 상에 mapping 되어 있는데 이 변이체에서는 ribonuclease 활성과 무기 인산이 축적됨으로써 비정상적인 RNA 대사가 비정상적인 엽록체와 직접적으로 관련되어 있다고 보고하였다. Davies 등은 T-DNA에 chalcone synthase 유전자를 cloning하여 애기장대에 형질 전환하여 homozygote를 얻고 이를 야생형과 교배하였을 때 \( F_{1} \) 에서 얼룩무늬를 보이는 돌연변이체를 선발하였다고 보고하였다. 이런 결과는 CHS 유전자가 발현되어 일어난 결과라고 하였으며 이는 CHS 유전자도 잎의 얼룩무늬 현상에 영향을 줄 수 있다는 것을 시사한다. Sakamoto 등은 chm 돌연변이체가 얼룩무늬 현상을 보이는데 이는 미토콘드리아에 있는 유전자에 돌연변이가 일어났다고 보고하였고, 멘델의 방식으로 유전되지 않는다고 하였다. 본 연구에서 선발된 im1 돌연변이체는 덴 델의 방식으로 유전하는 것으로 보아 핵내에 있는 유전자에 의해 조절되는 것으로 사료되며 핵내의 유전자와 엽록체 발달과의 관계를 밝혀 줄 수 있는 중요한 돌연변이체로 사료된다.</p><p>gev 돌연변이체는 엽록체의 돌연변이 현상이 잎맥을 따라 녹색을 나타내고 잎맥을 제외한 나머지 부분은 연한 녹색을 나타내었다. 이런 특징을 green vein이라하고 이 돌연변이체를 gev라 명명하였다. gev의 전체적인 크기는 약 \( 10 \sim 12 \mathrm{~cm} \) 정도로 야생형에 비하여 작았고 줄기 및 화아도 연한 녹색이었으며 빛의 강도에 따라서는 돌연변이 형질이 영향을 받지 않았다. 그리고 엽병도 야생형보다 굵고 짧으며 녹색이었고 rosette 잎 수도 야생형 보다 \( 4 \sim 5 \) 매 정도로 작고 rosette 잎의 크기도 야생형의 \( 1 / 2 \) 정도로 작으며 꼬투리도 연한 녹색이었는 데 이와 같은 gev의 특성은 지금까지 보고된 적이 없는 엽록체 돌연변이체로 사료되며 gev 또한 핵내에 존재하는 유전자로서 엽록체와 잎의 발달에 관여하는 유전자의 관계를 밝혀 줄 수 있는 중요한 단서가 될 것이다.</p><p>yev 돌연변이체는 엽록체가 잎맥을 따라 연한 녹색을 나타내며 잎맥을 제외한 나머지 부분에서는 야생형과 같은 진한 녹색이었다. 이런 특징을 본 연구에서는 yellow vein 이라 표현하였고 이 돌연변이체를 yev 로 명명하였다. yev는 엽병, 잎 모양 등은 야생형과 같고 초장도 야생형과 같으며 줄기와 꼬투리는 엽록체 결핍이 없었지만 줄기가 야생형에 비하여 가늘고 종자 수가 적은 것이 특징이었다. gev는 잎맥을 따라 엽록체가 발달하고 yev 는 잎맥을 따라 엽록체가 발달하지 않는 특성을 나타내므로 잎맥을 따라 엽록체의 발달에 관여하는 유전자가 존재함을 알 수 있었다. 이들의 표현형을 비교하여 보면 엽록체의 발달이 대조적이라는 것을 알 수 있으며 GEV 유전자는 잎맥을 제외한 엽육 조직의 엽록체 발달을 유도하고 YEV 유전자는 잎맥에 존재하는 엽록체 발달을 유도한다고 가정할 수 있다. GEV와 YEV 유전자는 지금까지 보고된적이 없는 유전자로서 핵내에서 조절되는 엽록체 발달 기구를 설명할 수 있는 중요한 돌연변이체라 사료된다.</p>
Redei에 의해서 선발된 var는 어떻게 유도된 거야?
X-ray와 EMS 처리