세계최초 파란 장미

▣▣,세계최초 파란 장미

장미는 빨강, 핑크, 오랜지, 황색, 흰색 등 다양하고 아름다운 색으로 매우 유명하다. 이러한 색들은 전통적인 육종방법에 의하여 만들어졌다. 그러나 파란색은 전통적인 육종방법에 의하여 만들 수 없었다. 파란색소(delphinidin 색소)에 의하여 세계최초의 파란장미를 만들기 위하여는 3가지 단계가 해결되어야 한다. 첫째는 anthocyanin 색소를 생산하는 경로를 차단시키는 것이고, 둘째는 delphinidin 색소를 생산하는 경로를 만드는 것이고, 셋째는 화판에서 파란색소(delphinidin 색소)를 발현하는 것이다. 화색과 관련된 유전자는 dihydroflavonol reductase (DFR) 유전자 이다. 이 DFR 유전자는 효소인 dihydroflavonol reductase (DFR)을 활성화시켜 식물체에서 색소를 만들고, 만들어진 색소에 의하여 화색을 나타내게 된다. 장미에서 DFR 유전자는 적색색소를 생산하는데 매우 효과적이며, 일반적으로 장미에서 보여지는 색의 범주를 나타낸다. 그러나 장미에서 DFR 유전자는 파란색소를 생산하지 못한다. 따라서 파란장미를 교배에 의하여 육종하는 것은 불가능 하다. 파란장미를 생산하는 첫 번째 중요한 단계는 붉은색소(anthocyanin)를 생산하는 장미의 DFR 유전자의 기능을 정지시키는 것이다. Florigene과 Suntory사에서는 DFR 유전자의 기능을 정지시키기 위하여 gene silencing 방법과 RNAi 방법을 사용하였으며, 이것은 장미의 DFR 유전자의 발현을 억제하여 붉은색소(anthocyanin)를 생산하지 못하게 하였다. 두 번째 단계로는 파란색소(delphinidin)를 생산하는 경로를 만드는 것이다. 장미에서 붉은색소를 생산하는 경로는 열려 있어 작용하고 있으나 파란색소를 만드는 경로는 폐쇠되여 있어 파란색소를 만들지 못한다. Florigene과 Suntory사에서는 팬지에서 delphinidin 유전자를 추출하여 장미에 형질전환하여 장미에서 파란색소가 발현할 수 있는 경로를 만들었다. 파란장미를 만드는 마지막 단계는 파란색소를 생산하여 장미의 화판에서 발현할 수 있는 좋은 DFR 유전자를 찿는 것이다. Florigene과 Suntory사 연구진들은 우수한 파란색을 생산하는 아이리스의 DFR 유전자를 장미의 DFR 유전자와 교체하기로 결정하였다. 아이리스의 DFR 유전자가 장미에 형질전환되었고 후속적으로 파란색의 장미가 생산되었다. Florigene과 Suntory사에서 처음으로 만들어진 파란장미는 옅은 보라색이었다. 꽃잎에서 파란색의 정도는 화판의 산성도에 의하여 결정된다. 산성은 파란색소의 발현을 억제하기 때문에 화판의 산성도를 낮추면 더 파란장미를 만들 수 있다. 따라서 Florigene과 Suntory사 연구진들은 화판에서 산성도를 조절하는 유전자를 찿고 있다.