밤나무 GATA 유전자, 염 스트레스 반응 조절

GATA 유전자군은 식물 발생 및 비생물/생물 스트레스 내성에 중요한 전사 인자입니다. 북반구의 주요 경제 및 식량 자원인 밤나무(Castanea mollissima)는 강한 내풍성과 토양 안정화 능력을 지녔음에도, GATA 유전자군에 대한 연구는 미미했습니다. 본 연구는 밤나무의 GATA 유전자군 특성과 기능을 규명하고자 했습니다. 밤나무 N11-1 참조 유전체에서 21개의 CmGATA 유전자를 식별하고 12개 염색체에 분포함을 확인했습니다. 계통 발생 분석을 통해 이 유전자들을 4개 아군으로 분류했으며, 동일 아군 내 유전자들은 구조적 특성과 보존된 모티프 구성에서 유사성을 보였습니다. 공선성 분석 결과, CmGATA 유전자군 확장의 주요 원동력은 분절 중복이었고, 정화 선택에 의한 진화적 압력이 지배적이었습니다. 염 스트레스 처리 시 항산화 효소 활성 등 표현형 지표에 유의미한 변화가 나타났으며, 처리 지속에 따라 차등 발현 유전자(DEG) 수가 증가했습니다. 특히, 전사체 분석은 염 스트레스 하에서 CmGATA 유전자의 발현 패턴을 보여주었고, 표현형 지표 및 가중 유전자 공발현 네트워크 분석(WGCNA)과의 상관관계 분석을 통해 밤나무의 염 스트레스 반응에서 CmGATA 유전자의 기능을 효과적으로 탐색할 수 있었습니다. RT-qPCR 검증 실험은 RNA-seq 분석 결과와 일치하는 유전자 발현 경향을 확인했습니다. 본 연구는 염 스트레스 하에서 CmGATA 유전자의 진화와 기능 이해에 이론적 기반을 제공하며, 환경 보전 및 염류 토양 개량에 잠재적인 응용 가능성을 제시합니다.