사시나무의 생장 특성과 대사물질간의 관계를 구명하여 생장추정 관련 주요 인자를 구명하고자 사시나무 18년생을 대상으로 우량 클론과 일반 클론간의 생장특성 및 생장하고 있는 주간 내피조직의 대사물질을 비교, 분석하였다. 사시나무 생장특성과 주간 내피조직의 전탄소 함량, 전질소 함량, δ15N값 및 sucrose 함량 간에 유의적 상관관계가 있었다. 특히 유리 아미노산의 함량은 재적 및 흉고직경과 고도의 정의 상관관계(p<0.01)가 있어 수체내의 질소함량이 높을수록 생장이 우수한 것으로 나타났다. GC/MS를 이용하여 사시나무 클론 간의 대사체를 분석한 결과 78종의 대사물질 중 51종이 재적생장과 상관관계가 있었으며, 주간 내피조직의 succinic acid, malic acid, citric acid, sucrose 및 phosphoric acid의 함량이 상대적으로 높을수록 재적 생장이 큰 것으로 추정되었다. 또한 사시나무 생장 우량클론은 주간 내피조직의 수용성 sucrose 및 유리 아미노산 함량이 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 이러한 복합적 인자는 사시나무 우량클론 선발을 위한 대사 표지자의 개발을 위한 기초 자료로 이용될 수 있을 것이다.

In order to identify key metabolic components in the regulation of growth of Populus davidiana Dode, clonal growth performances in a field trial at the 18-year-old stage were compared with metabolic profiles in developing inner bark of the corresponding clones. Clonal biomass accumulation was significantly correlated with the levels of total carbon, total nitrogen, δ15 N, and sucrose. Interestingly, the concentrations of both total nitrogen and free amino acids showed strong correlations with diameter of breast height, height and stem volume (p < 0.01), indicating that the more nitrogen in developing xylem stimulated the better growth. Among 78 metabolites, the contents of 51 individual metabolites including succinic acid, malic acid, citric acid, sucrose and phosphoric acid, had significant correlation with volume growth. In addition, superior clones contained relatively higher levels of free amino acids and sucrose compared with other clones. These results would furthermore provide precedence for the utility of metabolic profiling data to extract biomarkers with high predictive power for a complex trait.

• 이위영(국립산림과학원 산림유전자원부) | Wi Young Lee
• 한상억(국립산림과학원 산림유전자원부) | Sang Urk Han Corresponding Author