같은 포도나무를 복제해 키워도 왜 서로 달라질까요?

상세 설명

포도나무 클론은 영양번식을 여러 차례 거치면서 체세포에 돌연변이가 축적되고, 이것이 관찰 가능한 특성인 표현형의 다양성을 만들어 냅니다. 이러한 클론 다양성을 통해 카베르네 소비뇽 N°470, 샤르도네 N°548, 피노 누아 N°777 같은 클론이 나왔으며, 이들은 모두 품질이 우수한 와인을 생산합니다. 클론 선발의 경제적 영향은 매우 큽니다. 프랑스 묘목장에서 생산되는 포도나무의 약 95%가 프랑스의 클론 선발에서 유래합니다.

이 비교 유전체 염기서열 분석 연구는 영양번식의 맥락에서 단일 포도 품종인 피노 누아의 여러 클론 사이에 나타나는 유전적 다형성, 즉 DNA 차이를 처음으로 폭넓게 기술했습니다. 연구진은 포도나무의 클론 변이를 일으키는 분자 다형성을 처음으로 확인하고 정량화하기 위해 사전 가정 없이 454 GS-FLX 방식으로 유전체 염기서열을 분석했습니다. 차세대 염기서열 분석(NGS)을 이용해 표현형 차이를 기준으로 선정한 피노 누아 클론 세 개의 유전체 중 상당 부분을 비교했습니다. NGS로 얻은 서열 읽기 자료와 Velasco 등이 분석한 피노 누아 ENTAV-INRA® 115의 서열을 PN40024 참조 서열에 정렬했습니다. 그런 다음 클론 사이의 분자 다형성을 탐색했습니다.

발견된 다형성은 단일염기다형성(SNP), 삽입·결실(Indel), 이동성 유전요소의 세 유형이었습니다. 이 가운데 여러 계열의 이동성 유전요소가 만들어 낸 삽입 다형성에서 클론 변이와 관련된 돌연변이 사건이 가장 많았습니다. 연구진은 피노 누아 유전체에서 삽입 다형성을 유발하는 이동성 유전요소를 확인하고 분류했으며, 클론 변이 연구에 쓸 잠재적 표지자로 그 목록을 제시했습니다. 또한 다형성 수준이 높은 이동성 유전요소 네 개의 동태를 분석했고, 프랑스에 등록된 모든 피노 클론에서 삽입 다형성을 확인했습니다.