신속 분석방법을 이용한 토마토 육성계통 내 카로티노이드 함량 변이 평가 = Variation of Major Carotenoid Contents among Tomato Breeding Lines Using Rapid Analysis Techniques
저자
조정수 ( Jung Su Jo ) ; 최학순 ( Hak Soon Choi ) ; 이준구 ( Jun Gu Lee ) 연구자관계분석
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2014
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
12-17(6쪽)
제공처
최근 기능성이 향상된 채소에 대한 소비자의 관심이 증대되면서 국내 종묘회사에서는 카로티노이드 함량이 향상된 토마토 품종 개발이 시도되고 있으나, 토마토 유전자원에 존재하는 주요 카로티노이드의 함량변이에 대한 연구는 제한적인 상태이다. 본 연구는 100점의 토마토 육성계통과 유전자원에 대하여 과실 내 주요 카로티노이드 함량을 분석하고 변이를 평가함으로써 품질육종을 위한 기초 정보의 구축을 목적으로 수행되었다. 토마토 완숙 과실에서 3종의 주요 카로티노이드인 lycopene, β-carotene 및 xanthophyll이 UPLC를 이용하여 동정·분석되었다. 또한 450nm에서의 추출액의 흡광도와 과실표면의 색도색차 측정치를 실 정량분석 결과와 상관분석하여 개별 함량의 신속분석 가능성을 검토하였다. 100점의 분석 자원에 대하여 최초로 분리되었던 xanthophyll은 0.004∼0.051mg·g-1·DW의 함량변이를 보였으며, 최고의 함량을 보인 품종은 ‘Delice’(no. 90)로 나타났다. Lycopene의 함량은 0.086∼3.730mg·g-1·DW의 변이폭을 보였다. 최종적으로 개별 카로티노이드 함량이 높았던 11종의 자원을 고함유 계통으로서 선발하였다. 450nm 에서의 추출액의 흡광분석 결과, lycopene (r2=0.442)과 xanthophyll (r2=0.272) 함량에 있어서는 유의적인 상관관계를 보인 반면, β-carotene (r2=0.056)은 유의성이 없는 것으로 나타났다. Hunter’s a*로 측정한 색도색차 역시 lycopene 과 xanthophyll에서 유의적 상관관계가 확인되었다. 본 연구를 통해 개별 카로티노이드 고함유 계통들을 선발하였으며 신속분석을 위한 기초기술이 검토되었다. 선발된 고함유계통들은 향후 토마토 품질육종 및 카로티노이드 대사과정의 구명을 위한 재료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.
더보기Recently, domestic seed companies have been attempting to develop functional tomato cultivars, especially focusing on high carotenoind contents in fruits, due to the change of consumer preference toward enhanced phytochemicals in vegetables. However, the basic scientific knowledge on the content variations of main carotenoids among tomato germplasm is still limited. This study evaluated the content variation of three key carotenoids using 104 tomato breeding lines to accumulate the basic data for the quality breeding of tomato. Three individual carotenoids, lycopene, xanthophyll, and β-carotene were quantified using fully matured tomato fruits at harvest using UPLC. The correlations between the carotenoid contents and absorbance at 450 nm wavelength or colorimetric characteristics in the fruits were also analyzed. Three carotenoids were clearly identified on UPLC chromatogram compared to the retention time of individual standard materials (xanthophyll 0.553, lycopene 2.814, and β-carotene 3.547 min). The content of xanthophyll, the first eluted carotenoid, showed a variation ranging from 0.004 to 0.051 mg·g-1·DW among 104 breeding lines. The highest xanthophyll content was shown in the line No. 90 (0.051 mg·g-1·DW), while the rest of the lines were confirmed as below 0.027 mg·g-1·DW. The lycopene contents were varied from 0.086 to 3.730 mg·g-1·DW. The content of β-carotene was evaluated as relatively high in only four lines (No. 65, 69, 70, and 90), while the most of lines exhibited low content ranges from 0.440 to 1.148 mg·g-1·DW. The 11 lines could be selected as potential high-lycopene resources. The absorbance values at 450nm wavelength significantly correlated with quantification values of UPLC for lycopene (r2=0.442) and xanthophyll (r2=0.272), whereas the β-carotene (r2=0.056) showed low correlation coefficients. The Hunters a values were also relatively significantly correlated with lycopene and xanthophyll content. Thus, some of primary resources could be selected as potential high-carotenoid germplasm for quality breeding of tomato in this study, and further research is supposed to be needed for the elucidation of the genetic and biosynthetic backgrounds of these germplasm.
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