<h1>결과 및 고찰</h1><h2>MeJA 처리에 따른 글루코시놀레이트 함량 변화</h2><p>MeJA 처리가 유묘기 TO1000DH3와 Early big의 글루코시놀레이트 함량 변화에 영향을 주는지 알아보기 위하여 3주 자란 유묘기 식물체에 MeJA 를 분사하여 글루코시놀레이트 함량 변화를 검사하였다. TO1000DH3와 Early big 유묘기 식물체에서 알리패틱 글루코시놀레이트 3종류(progoitrin, sinigrin, gluconapin)와 인돌 글루코시놀레이트 3종류(glucobrassicin, 4-methoxyglucobrassicin, neoglucobrassicin)가 검출되었다. 이 결과는 Robin et al. 과 Bhandari et al.에서 보고한 양배추의 주요 글루코시놀레이트 성분과 일치하는 것으로 나타났다. 글루코시놀레이트 총 함량은 MeJA를 처리함으로써 TO1000DH3와 Early big에서 시간 별로 각각 1.3(\(12 \mathrm{~h}\)) ~ 1.5배 (\( 24 \mathrm{~h}\)), 1.3(\(12 \mathrm{~h}\)) ~ 3.8배 (\( 24 \mathrm{~h} \)) 증가하였는데, MeJA 처리 후 24 시간 샘플에서 TO1000DH3는 \( 25.646 \pm 1.282 \mu \mathrm{mol} / \mathrm{g} \) dry wt., Early big은 \( 32.366 \pm 1.618 \mu \mathrm{mol} / \mathrm{g} \)dry wt.로 글루코시놀레이트 총 함량이 가장 많이 증가되었다. MeJA 를 처리하기 전 알리패틱 글루코시놀레이트 함량은 Early big \( (0.539 \pm 0.027 \mu \mathrm{mol} / \mathrm{g} \)dry wt.)보다 TO1000DH3 ( \( 12.678 \pm 0.633 \mu \mathrm{mol} / \mathrm{g} \) dry wt.)에서 약 23.5배 많았고, progoitrin과 gluconapin은 TO1000DH3에서만 검출되었다. 인돌릭 글루코시놀레이트 함량은 TO1000DH3 \( (3.255 \pm 0.162 \mu \mathrm{mol} / \mathrm{g} \) dry wt.)보다 Early big (\( 7.813 \pm 0.390 \mu \mathrm{mol} / \mathrm{g} \) dry wt.)에서 약 2.4배 많았다. TO1000DH3에서 MeJA 처리에 의해 progoitrin 함량은 12 시간 후 유의하게 \( 19.2 \% \) 감소하였지만 48 시간 후 처리 전보다 \( 11.3 \% \) 증가하였다. Sinigrin의 함량 변화는 MeJA 처리에 의해 12 시간째 TO1000DH3 와 Early big에서 \( 23.7 \%\), \(60.2 \% \) 증가하였다. 그러나 TO1000DH3 에서는 MeJA 처리 후 24 시간 (\( 7.7 \%\)), 48 시간(\(29.0\%\)) 후 지속적으로 감소하는 경향을 보였고, Early big에서는 MeJA 처리 후 24시간(\(8.9\%\)), 48시간(\(58.8\%\)) 증가하였다. TO1000DH3에서 gluconapin 함량 변화는 MeJA 처리 후 48 시간 샘플에서 \( 23.6 \% \) 유의하게 감소하였다. Glucobrassicin 과 neoglucobrassicin 함량 변화는 MeJA 처리 후 24 시간이 지났을 때 TO1000DH3 와 Early big에서 공통적으로 가장 많이 증가하였다. 특히 glucobrassicin 함량이 Early big에서 MeJA 처리에 의해 24시간째 3.4배로 크게 증가하였는데, glucobrassicin의 분해산물인 indole-3-cabinol은 사람 또는 동물 세포에서 항암 물질로 알려져 있다. 4-methoxyglucobrassicin 함량은 TO1000DH3에서는 MeJA 처리 후 12 시간 샘플에서 유의하게 \( 40.4 \% \) 증가하였고, Early big에서는 MeJA 처리 후 24 시간 샘플에서 \( 57.8 \% \) 로 가장 많이 증가하였다. 8 일 자란 브로콜리, 순무, 적무 새싹에 6 종류의 biotic elicitor ( \( 25 ~\mu \mathrm{M} \) methyl jasmonate, \( 150 ~\mu \mathrm{M} \) jasmonic acid, \( 100~ \mu \mathrm{M} \) salicylic acid, \( 277 \mathrm{~mM} \) glucose, \( 146 \mathrm{~mM} \) sucrose, \( 5 \mathrm{~mM} \) methionine)를 처리한 결과 글루코시놀레이트 함량이 증가된 결과가 보고되었다. 보고된 연구에서는 MeJA와 JA 에 의해 글루코시놀레이트 총 함량과 glucoraphanin (MeJA 를 처리한 브로콜리와 적무), glucobrassicin (MeJA 처리한 순무) 함량이 증가됨을 보여줬다. 본 결과를 통해 \( 200 ~ \mu \mathrm{M} \) MeJA 처리는 3주 자란 유묘기 TO1000DH3와 Early big의 글루코시놀레이트 총 함량과 각 성분들의 함량 증가에 영향을 주며, 함량 증가 정도는 두 계통에 다르게 나타나고, Early big에서 처리 전에 검출되지 않았던 progoitrin과 gluconapin은 처리 후 감소되는 경향을 보이는 것을 확인하였다.</p><h2>TO1000DH3와 Early big의 유묘기 유전자 발현 차이</h2><p>유묘기 TO1000DH3와 Early big 식물체에 MeJA 처리 후 12,24,48 시간까지의 전사체 정보 생산을 수행하였다. TOIO00DHB는 \( 4.0 \sim 4.5 \mathrm{~Gb} \), Early big은 \(4 .1 \sim 4.4 \mathrm{~Gb} \) 의 raw data를 생산하여, Q30 이상의 우수한 질의 전사체 정보를 선발하여 생산 데이터의 \( 93.2 \sim 94.3 \% \) 의 정보를 확보하였다. 생산된 정보는 quality trimming 후 assembly하여 reference gene sequence에 매치된 유전자들 중 raw read counts (\( >150 \)) 와 FDR 값 (\(<0.01 \)) 을 만족시키는 전사체를 총 59,225 개 선발하였다. 이 중 모든 샘플에서 FPKM 값이 0 인 전사체를 제외하여 40,503 개를 선발하여 발현양 비교분석에 사용하였다. MeJA를 처리하기 전 TO1000DH3와 Early big의 발현양을 비교한 결과 TO1000DH3 특이적으로 발현하는 전사체는 1,672 개, Early big 특이적으로 발현하는 전사체 는 1,116개, 공통적으로 발현하는 전사체는 28,337개였다. TO1000DH3와 Early big 특이적으로 발현하는 전사체의 기능적 분류를 위하여 Plant Transcriptional Regulatory Map을 이용하여 GO 분석을 수행하였다. GO term은 세 개의 주된 catcgory (biological process, cellular component, and molecular function)로 나눌 수 있으며, 총 39개의 sub-catcgory로 GO enrichment 되었다. TO1000DH3 특이적으로 발현하는 1,672개 전사체의 GO 분석 결과 biological process의 하위로는 response to stress (GO:0006950), defense response (GO:0006952), lipid transport (GO:0006869), lipid localization (GO:0010876) 및 regulation of shoot system development (GO:0048831)가 enrich된 그룹이었다. Molecular function에서는 O-methyltransferacs activity (GO:0008171)가 가장 큰 그룹이었고, cellular component에서는 DNA-directed RNA polymerase Ⅰ, Ⅱ complex (GO:0005736, GO:0005665)에 enrichment 되었다. Early big특이적으로 발현하는 1,116 개 전사체의 GO 분석 결과 biological process의 하위로는 purine nucleoside monophosphate biosynthetic process (GO:0009127), ATP biosynthetic process (GO:0006754)가 많은 비중을 차지하는 그룹이었다. Molecular function에서는 cation-transporting ATPase activity (GO:0019829), ATPase activity (GO:0042625, GO:0044769)가 가장 큰 그룹이었고, cellular component에서는 proton-transporting two-sector ATPase complex (GO:0016469)가 enrichment 되었다. GO enrichment 분석 결과 MeJA 처리하기 전 TO1000DH3 특이적으로 발현하는 전사체는 주로 stress나 defense 반응에 관여하거나, 생장과 관련되었고, Early big 특이적으로 발현하는 전사체는 주로 nucleoside 또는 ATP 생합성 관련 기능으로 특징이 구분되었다.</p>
TO1000DH3와 Early big에서 MeJA를 처리하면 증가하는 함량은 무엇이나요?
글루코시놀레이트 총 함량