국내 연구진이 나라꽃 무궁화의 유전체 해독을 통해 식물의 배수체화 현상과 100일간 지속적으로 개화가 일어나는 무궁화의 개화 메커니즘을 규명하였다. 

한국생명공학연구원(이하 생명硏, 원장 장규태) 국가생명연구자원정보센터(KOBIC, 센터장 김운봉) 김용민 박사팀(교신저자: 김운봉 박사, 공동제1저자: 김용민 박사)이 생명硏 식물시스템공학센터 권석윤 박사팀, 서울대학교 최도일 교수팀, 경상대학교 염선인 교수팀과 공동으로 수행한 이번 연구는, 생명硏 주요사업과 농촌진흥청의 차세대 바이오그린 사업의 지원으로 수행되었고, 학술지 DNA Research (IF 5.3)에 12월 3일 온라인 게재되었다.
 
이번 연구 성과는 나라꽃인 무궁화의 유전체 해독과 함께 그 동안 의견이 분분하였던 무궁화의 배수체화 현상 및 100일간 지속적으로 개화하는 무궁화의 독특한 표현형질을 결정하는 메커니즘을 규명하였다.

유전체 분석 결과, 무궁화는 아욱과에 속하는 식물이며 같은 아욱과에 속하는 카카오와는 3천만년전에 목화와는 2천2백만년전에 종분화가 일어난 것으로 밝혀졌다.

목화와의 종 분화시기 이후의 지구의 평균 기온은 지속적으로 감소하였으며, 한반도의 경우 빙하로 만주와 한반도는 빙하로 인해 생물체가 이동할 수 없게 되었으며 한반도의 평균기온도 무궁화의 생육적온인 30℃에 비해 낮은 온도를 유지하였다.

이러한 저온으로 인해 무궁화의 생식세포의 감수분열이 비정상으로 일어나 배수체화 현상이 여러 차례 발생한 것으로 보이며, 유전체 분석 결과 목화와의 종 분화 이후 두 차례의 배수체화 현상이 일어난 것을 확인 할 수 있었다.

배수체화 및 이배체와 현상에 의해 개화와 관련 된 유전자가 무궁화 유전체에서 다른 식물체에 비해서 많이 증가하였으며, 이러한 유전자의 증가에 의해 무궁화가 지속적으로 개화하는 표현형질을 진화적으로 획득한 것을 확인 할 수 있었다.

본 논문은 목본 식물에서 유전체 분석을 이용하여 배수체화 현상과 표현형질과의 분석을 진행한 첫 번째 논문이며, 무궁화의 대표적인 표현형질인 개화 형질에 대한 메커니즘을 분석한 첫 번째 논문이다.

해당 연구는 국화인 무궁화의 유전체 연구를 진행하여,  목본 식물에서의 배수체화 현상과 표현형질의 분석을 통해, 3) 무궁화의 개화형질에 대한 메커니즘을 분석한 것으로 국내의 연구진과의 공동연구를 통해 이룬 성과이다.