본 연구에서는 분자마커를 이용한 목표형질분리의 효용성을 검토하였다. Ivory seed(IVS) 유전자는 bHLH 단백질을 암호화하고 있고, 꽃의 안토시아닌과 종자의 프로안토시아닌의 발현에 관여하는 애기장대의 TT8 및 페튜니아의 AN1유전자와 상동성을 가지는 유 전자로 나팔꽃의 꽃과 종자의 착색을 촉진하는 것으로 알려져 있다. 아이보리 종자로부터 화색이 full purple(FP), pale purple(PP), magenta(M) 및 pale red(PR)인 4가지 계통의 식물체가 분리되었다. 분자분 석을 통해 이 식물체 모두 ivs 유전자의 변이형질을 지니는 것으로 확인되었다. 분자마커 선발을 위해 고안 된 프라이머를 사용하여 IVS 유전자의 exon 2와 intron 5 영역을 증폭하여, ivs 대립형질인 ivs-stb 및 ivs-pwt을 야생형 IVS로부터 구분할 수 있었다. PCR 결과로 예측한 IVS 유전자의 대립형질 구성 상태는 Southern blot 분석 결과와 정확하게 일치하였다. PP 와 PR은 ivs-stb에 의한 열성 변이체였으며, M과 FP 계통은 ivs-stb 대립형질에 더하여 각각 야생형 IVS 및 ivs-pwt와의 이형접합체로 확인되었다. 본 연구에서 선발된 분자마커는 IVS 유전자의 대립형질 구분에 매 우 유용하였다.

In this study, efficiency of molecular markers in allelic separation was elucidated. The ivoryseed (IVS) gene, which encodes a basic helix-loop-helix (bHLH) protein and is homologous to Arabidopsis transparent testa 8 (TT8) and petunia anthocyanin 1 (AN1) that are involved in expression of anthocyanin and proanthocyanidin, was known to activates pigmentation in both flowers and seeds of morning glory species. Four plant lines, of which flowers displayed full purple (FP), pale purple (PP), magenta (M) and pale red (PR) color, respectively, were isolated from ivory seeds. Molecular analyses showed that all these 4 lines bear a certain ivs mutant allele. Two ivs alleles, ivs-stb and ivs-pwt with wild type allele could be distinguished by amplification of the second exon and the fifth intron regions using primers devised for selection of molecular marker. Allelic constitution at the IVS locus predicted from PCR analysis were exactly identical to those from Southern blot analysis: PP and PR lines were recessive mutants caused by the ivs-stb allele, and M and FP lines harboring the ivs-stb allele were heterozygote with the wild type IVS and the ivspwt alleles, respectively. Molecular markers developed here were very useful for allelic identification between the IVS alleles.

• 박경일(경북대학교 환경원예학과) | Kyeung Il Park Corresponding author