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지방 저장 종자의 발아 시 저장 지방의 유동은 떡잎이 스스로 광합성을 하기 전까지 탄소 에너지원을 공급하기 위한 핵심적인 대사과정이다. 본 연구에서는 오이 종자의 발아와 유식물의 발달 및 노쇠화 과정의 떡잎에서 식물성 카니틴의 검출과 변화를 처음으로 보고하고자 한다. 또한 오이 떡잎의 전 발달과정에서 불포화 지방산의 변화를 조사하였다. 카니틴은 오이 종자의 파종 후 3일째 떡잎에서 14.5 nM 수준으로 최고조에 달하며, 4일째에는 그 절반 수준인 7.2 nM 수준으로 급격하게 감소하였다. 이후 이어지는 3일 동안 7일째까지 카니틴은 ~3.0 nM 수준을 유지하였다. 같은 시기 불포화 지방산의 함량은 카니틴이 최고조에 달하는 파종 후 3일째 급격히 떨어지고, 5일째 저장 지방은 완전히 고갈되는 것으로 보인다. 파종 9일째부터 카니틴은 검출되지 않았으나 떡잎이 절반 노랗게 변한 노쇠화 중기의 떡잎에서 6.8 nM 수준으로 검출되었는데, 이 검출량은 오이 종자의 파종 후 저장 지방이 고갈되어가는 4일째 떡잎에서 검출된 카니틴의 양과 비슷한 수준이다. 파종 5일 이후 광합성 기능을 완전히 확보한 녹색 떡잎에서 불포화 지방산은 일정한 수준을 유지하며, 노쇠화 단계에 접어든 떡잎에서는 세포의 내막구조물들이 파괴되며 또다시 불포화 지방산의 함량이 다소 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 카니틴과 불포화 지방산의 검출과 변화의 관찰은 오이 떡잎의 발달과정에서 밝혀진 최초의 발견이다. 이것은 오이 종자의 발아와 떡잎의 발달과정에 카니틴 대사와 관련 BOU 유전자 발현이 밀접하게 공조함을 확인한 것이다. 또한 오이종자의 발아과정에 에너지를 공급하기 위한 글라이옥실산 회로와 더불어 부가적인 탄소원 이동의 경로의 가능성을 뒷받침한다.
목차
서론
재료 및 방법
결과 및 고찰
References
초록
참고문헌 (27)
참고문헌 신청
Cha, H. J. and Kim, D. J. 2014. Metabolic genes expression for lipid metabolism in cucumber cotyledon development and possibility of secondary route of acetyl units. J. Life Sci. 24, 1055-1062.
Cha, H. J. and Kim, D. J. 2017. Assay of L-carnitine in developing cucumber cotyledon. Bull. Sci. Ed. 33, 43-50.
Chen, Z. H., Walker, R. P., Acheson, R. M., Tecsi, L. I., Wingler, A., Lea, P. J. and Leegood, R. C. 2000. Are isocitrate lyase and phosphoenolpyruvate carboxykinase involved in gluconeogenesis during senescence of barley leaves and cucumber cotyledons? Plant Cell Physiol. 41, 960-967.
Eastmond, P. J. and Graham, I. A. 2001. Re-examining the role of the glyoxylate cycle in oilseeds. Trends Plant Sci. 6, 72-78.
Eisenhut, M., Planchais, S., Cabassa, C., Guivarc'h, A., Justin, A. M., Taconnat, L., Renou, J. P., Linka, M., Gagneul, D., Timm, S., Bauwe, H., Carol, P. and Weber, A. P. 2013. Arabidopsis A BOUT DE SOUFFLE is a putative mitochondrial transporter involved in photorespiratory metabolism and is required for meristem growth at ambient CO₂ levels. Plant J. 73, 836-849.
Cha, H. J. and Kim, D. J. 2017. Assay of L-carnitine in developing cucumber cotyledon. Bull. Sci. Ed. 33, 43-50.
Chen, Z. H., Walker, R. P., Acheson, R. M., Tecsi, L. I., Wingler, A., Lea, P. J. and Leegood, R. C. 2000. Are isocitrate lyase and phosphoenolpyruvate carboxykinase involved in gluconeogenesis during senescence of barley leaves and cucumber cotyledons? Plant Cell Physiol. 41, 960-967.
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Eisenhut, M., Planchais, S., Cabassa, C., Guivarc'h, A., Justin, A. M., Taconnat, L., Renou, J. P., Linka, M., Gagneul, D., Timm, S., Bauwe, H., Carol, P. and Weber, A. P. 2013. Arabidopsis A BOUT DE SOUFFLE is a putative mitochondrial transporter involved in photorespiratory metabolism and is required for meristem growth at ambient CO₂ levels. Plant J. 73, 836-849.
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