생명硏, '나라꽃 무궁화의 유전과 유전체' 발간

- 유전체 해독 및 분석을 통해 기초 연구·유전체 기반 무궁화 육종에 기여

□ 한국생명공학연구원(원장 오태광, 이하 생명硏) 식물시스템공학연구센터와 국가생명연구자원정보센터(KOBIC)는 녹색식물연구소(소장 이정호) 및 『나라꽃 무궁화를 사랑하는 모임』과 공동연구를 통해 우리나라 국화인 무궁화 유전체의 해독 및 분석 작업을 완료하여, 그 결과를'나라꽃 무궁화의 유전과 유전체'라는 책자로 정리하여 발간했다.

  - 2000년대 중반 차세대 염기서열 해독(Next Generation Sequencing) 기법이 도입된 이래로 전 세계적으로 많은 식물 유전체의 해독이 진행되어 현재까지 약 80 여종에 대한 해독이 완료 되었다.

  - 국내에서도 차세대 염기서열 기법을 이용하여 다양한 식물 유전체의 해독 작업이 진행되어, 고추, 배추, 인삼 등의 유전체가 자체적인 기술을 통해 해독이 완료되었다. 하지만, 대부분 경제적으로 중요한 작물 위주로 유전체 염기서열 해독이 진행되어 나라꽃인 무궁화 유전체에 대한 해독은 시도되지 않았다.

□ 최근 8월 8일을 무궁화의 날로 지정하였으나 대부분의 국민들은 이를 잘 모르고 있으며, 나라꽃인 무궁화 연구 및 육종을 위한 기반은 전무한 실정으로 소수의 연구자가 그 명맥을 잇고 있을 정도로 열악한 상황이다. 따라서 무궁화 연구 및 체계적인 육종을 위해서는 최신의 분자유전학 기법과 유전체 정보를 활용한 유전체 기반의 육종이 절실히 필요한 상황이었다.

□ 나라 꽃 무궁화의 체계적인 연구 및 분자 육종을 위해, 『나라꽃 무궁화를 사랑하는 모임』에서는 2014년부터 우리나라에서 가장 오래 된 강릉의 무궁화(천연기념물 제 520호, 수령 100년 이상)를 대상으로 유전체 정보를 해독을 진행하여 최근 2015년에 해독을 완료 하였다.

  - 이를 통해 십칠억천오백만쌍(1,715 Mb)의 염기서열로 구성된 유전체 서열을 확보(서울대학교 최도일 교수팀)하였으며, 유전자 예측 작업(국가생명연구자원정보센터)을 통해 총 87,603개의 유전자를 확보할 수 있었다.

  - 이러한 유전자를 정보를 바탕으로 식물의 대사에 중요한 Cyptochrome P450 유전자군(생명공학연구원 권석윤 박사팀), 병저항성 유전자군인 NB-LRR 유전자군(경상대학교 염선인 교수팀) 및 전사조절인자(Transcriptional Factors, 명지대학교 문정환 교수팀), 개화 관련 유전자군(생명硏 권석윤 박사팀) 등을 발굴 및 분석을 하여 연구자들에게 유용한 정보를 전달하고 있다.

□ 무궁화의 모든 유전체 분석과 관련 된 정보는 생명硏에서 발간되는'나라꽃 무궁화의 유전과 유전체'를 통해 접할 수 있으며, 국가생명연구자원정보센터(KOBIC)에서 구축한 무궁화 유전체 홈페이지(hibiscus.kobic.re.kr)를 통해서 관련 된 연구자료를 다운로드 받을 수 있다.

□ 『나라꽃 무궁화를 사랑하는 모임』에서는 '나라꽃 무궁화의 유전과 유전체' 발간 및 무궁화 유전체 해독·분석을 통해, 식물 연구자뿐만 아니라 일반 연구자 및 국민들의 무궁화에 대한 관심이 높아지고, 무궁화의 기초 연구 및 유전체 기반의 육종에 큰 기여를 할 것으로 기대하고 있다. 또한 본 책자에는 무궁화의 생태정보를 알 수 있는 기초자료(유래, 분류, 분포, 세포생물학 등) 및 무궁화의 육종방향에 대한 제언을 포함하고 있다. 

□ 녹색식물연구소 이정호 박사와 생명硏 권석윤 박사는"나라꽃 무궁화의 유전과 유전체 발간을 계기로 무궁화의 유전체 정보를 이용한 무궁화의 품종 개발 등 활용 연구가 확대되고 나라꽃 무궁화에 대한 국민의 인식이 이 책을 계기로 고양되기를 기대한다"고 밝혔다.