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• 국립호남권생물자원관, 국내 6개 섬 지역 ‘병풀’ 유전다양성 밝혀

    환경부 산하 국립호남권생물자원관(관장 류태철)이 암태도, 추자도 등 국내 6개 섬 지역에서 채집한 병풀(Centella asiatica (L.) Urb.)의 유전다양성이 매우 낮음을 확인했다고 2월 6일 밝혔다.   병풀은 미나리과(Apiaceae)에 속하는 여러해살이풀로 덩굴이나 뿌리가 땅 위로 길게 뻗으며 자라는 포복성 식물이며 우리나라에서는 제주도를 비롯해 경상남도와 전라남도의 남부지역에 분포한다.   ‘병을 치료하는 식물’이라는 의미의 병풀은 예로부터 피부 상처나 만성 궤양 등의 치료에 사용해 왔으며, 제약회사에서는 유효성분명인 ‘마데카소사이드’를 딴 상처치료제를 개발해 판매하고 있지만 소재는 대부분 수입에 의존하고 있는 실정이다.   국립호남권생물자원관에서는 국내 자생생물의 산업 원료화 기반 마련을 위해 전남지역 6개 섬(고금도, 상조도, 하조도, 암태도, 압해도, 추자도)의 병풀 자생지를 확인하고 차세대 염기서열 분석을 활용하여 유전다양성을 평가하였다.    연구 결과 6개 섬의 병풀 집단은 두 개의 유전형을 가지고 있었고 두 유전형이 지역에 관계없이 섞여있었으며, 지역 간 유전적 차이는 0.5% 수준으로 매우 낮은 것을 확인하였다.   자원관 연구팀은 인도, 서아프리카, 마다가스카르 등 열대나 아열대 지역에 주로 서식하는 병풀이 우리나라에 처음 들어온 후, 겨울 추위에 견뎌낸 개체들이 비교적 따뜻한 서·남해안 일부 섬 지역에 적응하고 번식한 것으로 추정하였다.   본 연구 결과는 영국 캠브리지대학에서 출판하는 전문 학술지 Plant Genetic Resources에 게재했다.   유강열 국립호남권생물자원관 연구본부장은 “국내 자생생물의 보존과 산업적 이용을 위해서는 유전다양성 평가가 매우 중요하며, 특히 이번처럼 다양성이 낮은 자생생물의 경우 유전다양성 확보를 위한 국내 자생지의 추가 발굴을 통해 지속가능한 이용에 대한 대안 마련이 시급하다.”라고 밝혔다.  

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  2024-02-06

• 국립호남권생물자원관, 상동나무 유전체 최초 해독

  <사진> 상동나무.     환경부 산하 국립호남권생물자원관(관장 류태철)이 12월 15일 우리나라 섬·연안에 분포하고 있는 식물인 상동나무(Sageretia theezans (Osbeck) M. C. Johnst.)의 유전체 염기서열을 완전 해독하였다고 밝혔다.   잎이 떨어지지 않고 겨울을 난다는 의미의 ‘생동목(生冬木)’에서 이름이 유래되었다고 하는 상동나무는 우리나라에는 제주도, 완도, 진도 등 남해안에 주로 자생하며 나무 추출물에는 항염증, 항암, 항비만, 골질환 예방, 면역증진 등 기능성이 있다고 알려져 있다.   국립호남권생물자원관은 상동나무의 유전학적 기초 정보 확보를 위해 유전체 분석을 추진하였으며 12개의 염색체 서열을 온전히 해독, 197 메가베이스페어(Mbp)의 고해상도 참조 유전체를 확보하고 2만2,021개 유전자를 확인했다.   또 상동나무에는 식물의 환경 적응에 관여하는 것으로 알려진 유전자군(렉틴 수용체 인산화효소)과 여성 갱년기 에스트로겐 감소와 지방 세포 증가 개선 등에 효과가 있는 로가닌(loganin) 생성에 관여하는 유전자군(로가닉산 메틸화 효소)의 개수가 다른 식물군에 비해 유의미하게 많은 것을 발견했다.     국립호남권생물자원관은 향후, 확보한 상동나무의 유전체 정보를 활용하여 우리나라에 분포하는 갈매나무과(科) 식물들의 유전자 다양성과 특이 유전자군을 비교하는 등 기후변화에 취약한 식물의 보전을 위한 후속 연구를 지속할 계획이다.   또 다양한 연구의 기초자료로 활용될 수 있도록 연구 결과를 공유하고, 기능성 식의약품 소재 개발 등 활용 가치를 증진시킬 수 있는 공동 연구도 추진할 것이라고 밝혔다.   유강열 국립호남권생물자원관 도서생물연구본부장은 “우리 섬‧연안에는 매우 풍부한 생물자원이 있지만, 유전자원의 확보는 상대적으로 더딘 상황”이라며, “국립호남권생물자원관은 유전체 수준의 질 높은 유전자원을 꾸준히 확보하여 국가 생물주권 확립에 기여할 것.”이라고 전했다.  <사진> 상동나무 유전체 지도. <전문용어 설명>  ○ 유전체(genome): 유전체는 대상 생명체가 가지는 유전정보의 총체를 의미한다. 생명현상을 이해하기 위한 가장 기초적인 생명정보로 생물종의 유전자 정보 전체를 제공하여 생물학, 생태학, 농업 등의 다양한 분야에 활용이 가능하다.  ○ 참조유전체(reference genome): 생물종이 가질 수 있는 다양한 유전체 정보 중 가장 품질이 좋은 유전체로, 표준 정보로써 관련 연구에 전세계적으로 활용될 수 있다.   ○ 갈매나무과(Rhamnaceae) 식물: 쌍떡잎식물에 속하는 식물 분류군으로 전세계적으로 약 900종이 분포하며, 우리나라에는 헛개나무, 대추나무, 망개나무 등을 포함하여 약 14종이 분포하는 것으로 알려져 있다.  ○ 렉틴 수용체 인산화 효소(lectin receptor kinase): 식물이 온도, 바람, 병원균 등 외부 환경변화에 반응하여 식물의 방어기작과 관련된 유전자의 발현을 조절하는 역할을 한다.  ○ 로가닌(loganin): 로가닌은 이리도이드 배당체(Iridoid glycosides) 중 하나인 천연 화합물로 갱년기 여성의 에스트로겐 감소, 체중 증가, 간 및 복부 지방조직에서의 지방 축적과 지방세포 크기 증대의 증상을 개선하는 효과를 가진다.

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  2023-12-15

• “자생식물 산업화의 첫걸음”

    국립산림품종관리센터(센터장 김성만)는 우리나라 산림자원식물의 특성을 자세하게 조사하여 집필한 ‘한국 산림자원식물 특성 연구(12)’를 발간하였다.   ‘한국 산림자원식물 특성 연구(12)’에서는 우리나라 산림자원식물의 특성에 대한 자생지별 세부 특성을 수치화한 방대한 정보와 자료를 전문가를 통해 총정리하였으며, 기존의 도감이나 보고서에서는 쉽게 볼 수 없었던 식물의 부위별 현미경 사진과 화분 형태, DNA 염기서열 정보 등을 수록하여 자생식물의 산업화를 위한 기초자료를 제공하고 있다.    이번에 수록된 산림식물로는 단풍의 여왕이라는 별명을 가진 ’복자기‘를 비롯하여 연보라색 꽃이 아름다운 ’등‘, 향기가 좋아 열매가 증류주의 원료로 쓰이는 ’노간주나무‘ 등 총 16종의 우리나라 산림자원식물들이 포함되었다.    발간된 책자는 자생식물 연구자, 신품종 육종가, 관련 산업계 종사자 등에게 배포할 예정이며, 국민 누구나 누리집을 통해서 무료로 내려받을 수 있다.  * 국립산림품종관리센터-알림마당-전자책-특성연구로 검색-pdf 파일 내려받기 가능   김성만 국립산림품종관리센터장은 “한국 산림자원식물 특성 연구 자료집은 우리나라 산림자원식물의 주권 확립과 산업화를 위한 중요한 기초자료로 매년 센터에서 발간해오고 있으며, 앞으로 지속적인 관심과 지원을 통해 산림자원식물 산업화에 더욱 앞장서겠다.”라고 말했다.   

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  2023-08-04

• 국립산림과학원, DNA 바코드로 나무를 관리한다

  QR 코드를 활용한 시험림관리시스템 개발   산림청 국립산림과학원(원장 박현)은 나무의 정확한 가계 정보 관리가 장기간 요구되는 임목육종 연구를 효과적으로 진행하기 위해 ‘DNA 바코드’를 활용하여 시험림 관리시스템을 구축하고 있다고 밝혔다. 나무의 품종을 개량하기 위해서는 자생지에서 선발된 수형목(나무의 형태와 형질이 외형적으로 우량함이 인정된 수목) 및 그의 교배후대를 시험림으로 조성한 다음, 유전적 우수성을 검증하기 때문에 어미나무 등의 가계정보에 대한 정확한 이력 관리가 매우 중요하다. 바코드는 정해진 코드를 부여하는 형식으로 상품 결제, 물품관리 등 다양한 분야에서 이용되고 있으며, 생명 분야에서도 바코드 개념을 도입하여 생물을 구별할 수 있는 DNA 바코드 개발에 이용하고 있다. DNA 바코드는 일종의 유전자 신분증으로 생명체가 가지고 있는 고유의 염기서열 정보를 이용하여 다른 종과의 차이를 나타낼 수 있으며, 종 및 개체 판별에 사용되는 유전자 영역이다. 국립산림과학원 연구진은 DNA 바코드를 이용한 시험림 관리시스템 구축을 위해 시험림 내 나무를 대상으로 차세대 염기서열 분석법(NGS)을 활용하여 분자표지 개발과 유전형 데이터베이스를 구축하고 있다. 연구팀은 나무 개체별 DNA 바코드를 부여하기 위해 핵형 및 엽록체 유전체(chloroplast genome) 염기서열분석을 통하여 변이 염기서열을 발굴하고 단순염기반복(Simple Sequence Repeat, SSR) 및 단일염기다형성(Single Nucleotide Polymorphism, SNP) 마커와 같은 분석용 분자표지로의 전환으로 유전형 정보를 추출하고 있다. 특히, 정부혁신의 일환으로 정보무늬(QR 코드)와 연계한 가계 정보를 현장에서 스마트기기로 확인할 수 있는 소프트웨어도 함께 개발하고 있으며, 그 활용성도 높일 계획이다. 국립산림과학원 임목자원연구과 김인식 과장은“임목육종은 가계의 이력 관리가 매우 중요하기 때문에 나무의 DNA 바코드가 필요하다”라며“지속적인 분자표지 개발을 통해 나무의 유전형 정보를 축적해 나가 임목의 개량 및 육종뿐만 아니라 시험림 관리의 효율을 높이겠다”라고 밝혔다.

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  2022-07-08

• 침입외래종 “등검은말벌” 기생자 첫 발견

  산림청 국립수목원(원장 최영태)은 침입외래종인 등검은말벌의 성충에서 기생자를 처음으로 확인했다고 밝혔다. 국립수목원은 산림 내 말벌류의 생물학적 방제 방안에 관하여 2019년부터 경북대학교 최문보 교수팀과 함께 공동연구 수행 중이며, 특히 외래종인 등검은말벌의 경우 천적이 거의 밝혀지지 않은 상태이다.    등검은말벌은 2003년 부산에서 첫 유입 사례가 보고된 이후로 빠른 속도로 전국으로 퍼졌으며, 2019년에는 환경부 생태계교란 생물로도 지정되었다. 등검은말벌은 꿀벌을 주로 사냥하는 것으로 잘 알려져 있으며, 관련 산업의 경제적 피해뿐만 아니라, 생태계 교란으로 인한 생태적, 공중 보건적 피해가 증가하고 있어 방제를 위한 연구가 시급한 종이다.    그 동안 등검은말벌의 생물학적 방제를 위한 노력을 통해 2019년에 토착천적인 “은무늬줄명나방”, 2020년에는 포식천적 “멸종위기종 담비”를 발견한 바 있으며, 올해는 2종의 부채벌레가 등검은말벌에 기생하고 있음을 확인하였다. 국립수목원은 전국 산림에 대한 말벌류 분포 조사 과정 도중 등검은말벌의 복부에 기생하고 있는 부채벌레류를 확인하였으며, DNA염기서열 등의 확인을 통해 말벌부채벌레(Xenos moutoni)와 큰턱말벌부채벌레(국명 신칭)(X. oxyodontes) 2종임을 최종적으로 밝혀내었다.    특히, 말벌부채벌레(X. moutoni)에 기생당한 일벌의 경우 사냥 및 둥지 건설 같은 본연의 임무를 거의 수행하지 않음으로써 해당 벌집의 확장을 저해하게 되는 현상이 나타나는데 이는 말벌이 초기 단계의 군체에서 세력을 확장시키는데 악영향을 주는 것이다.    연구에 함께 참여한 경북대학교 최문보 교수는 “국내 토착 말벌과의 경쟁에서 승리한 등검은말벌이 최초 침입지역인 부산지방에서는 우점종이 될 정도로 문제가 심각해지고 있으므로, 등검은말벌의 방제를 위한 천적 탐색 등의 기초연구는 지속적으로 해나갈 필요가 있다.”라고 강조했다. 국립수목원 김일권 연구사는 “등검은말벌 기생자의 발견은 국내 자생생물들의 외래종에 대한 적응을 보여주는 듯하다. 특히 이번에 확인된 기생자를 활용하면 등검은말벌의 세력확장을 저해할 수 있는 가능성은 확인되었지만 아직 이들의 정확한 생태적 특성 연구가 미비하여 추후 숙주나 말벌 군체에 미치는 영향 등 기생자로서의 가치를 알기 위한 추가 연구가 반드시 필요하다”라고 말했다.    

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  2021-10-15

• 고사한 천연기념물 무궁화의 후계목 발견

  과학원 재래종 보존원_백령도 무궁화   지난해 천연기념물 제521호인 ‘백령도 연화리 무궁화’가 고사하여 천연기념물에서 해제되었다. 인천 옹진군 소재 백령도 연화리 무궁화는 1930년 백령도 중화동 교회 건립 시 심어졌으며, 2011년의 추정 수령이 90년 이상이고 나무 높이가 6m를 넘는 등 희소성을 인정받아 천연기념물 제521호로 지정되었다. 하지만 2012년 태풍 ‘볼라벤’, 2018년 태풍 ‘솔릭’의 피해를 받아 점점 약해지다가 지난해 고사하였다.  이에, 산림청 국립산림과학원(원장 전범권) 무궁화 연구팀은 옹진군 관광문화진흥과에서 유전자 검사를 의뢰한 무궁화 가운데서 지난 2010년 산림과학원이 증식하여 보존 중인 백령도 연화리 무궁화 클론과 DNA 지문이 완전히 일치하는 후계목을 찾았으며. 이를 활용하여 현지 복원이 이루어질 것이라고 밝혔다. 옹진_백령도_연화리_무궁화 고사(2019년 과학원 촬영)   연구팀은 천연기념물 후계목을 찾기 위해 무궁화 DNA 염기서열에서 짧고 연속적으로 반복서열을 보이는 STR(Short Tandem Repeats) 마커 6종을 이용하여 전국에서 수집된 재래종 무궁화 노령목 등 다양한 무궁화에 대해 개체별 유전자 지문을 비교·분석하였다. STR 분석법은 생물체의 세포 내 핵 DNA에 다수 존재하는 1∼5개의 염기 단위가 개체별로 고유한 반복 횟수를 나타내는 특징을 이용하여 유전적 동질성 여부를 결정하는 방법으로, 친자(親子) 검정이나 범죄 수사 등에 흔히 사용된다. 분석 결과, 백령도 연화리 무궁화 클론과 전국 무궁화 노령목 19개체의 DNA지문은 모두 달랐으며, 유일하게 옹진군의 후계목만이 백령도 연화리 무궁화 유전자 조합과 100% 일치하였다. 이러한 결과가 우연히 나타날 확률은 0.084%에 불과하며 후계목은 천연기념물 고사 이전 꺾꽂이를 통해 증식된 클론으로 예측된다.  국립산림과학원은 2019년에도 산림청-문화재청 합동 현지조사를 통해 고사한 천연기념물 주변에 자연적으로 자란 무궁화 두 그루의 시료를 확보하여 유전자 검사를 시행하였으나, 아쉽게도 모두 후손이 아님을 밝혀낸 바 있다. 국립산림과학원 산림자원개량연구과 이석우 과장은 “백령도 연화리 무궁화는 서해 최북단 백령도라는 특수 환경에서 100여 년이나 적응해 살아온 학술적으로 매우 귀중한 자원이다”라며, “얼마 남지 않은 재래종 무궁화 자원을 앞으로도 잘 보존하고 연구하여 우리 무궁화의 가치를 재평가하고 위상을 높이는 데 더욱 노력하겠다”고 말했다. 옹진_백령도_연화리_무궁화(2010년 촬영_문화재청 누리집)  

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  2020-11-18

• 리기테다소나무 우량개체, 새싹부터 알 수 있다

  리기테다다소나무림   리기테다소나무는 1950년대 임목육종연구소(현 국립산림과학원 산림생명자원연구부)에서 개발된 리기다소나무와 테다소나무의 1대 교잡종으로 전국에 46천여ha에 조림되었다. 척박한 환경에 잘 적응하며 내한성이 우수한 리기다소나무의 장점과 생장이 빠르고 재질이 좋으며 곧게 자라는 테다소나무의 장점을 모두 가졌다. 리기테다소나무 1대 교잡종 생산을 위한 인공교배는 많은 비용이 들기 때문에 현재는 리기테다소나무 채종원에서 생산된 2대 교잡종(리기테다소나무 x 리기테다소나무) 묘목을 보급하고 있다.  2대 교잡종은 결합했던 형질이 다시 분리될 수 있어 리기다소나무 유형, 테다소나무 유형, 리기테다소나무 유형이 섞여서 발생한다. 하지만 생장과 재질이 우수한 교잡종 어린나무들은 사람의 눈으로 초기에 선별하는 것이 어려워, 일정 기간 재배 후 어린나무 가꾸기 단계(5～10년)에서 줄기에 침엽이 발달하는 리기다소나무 유형을 판별하여 제거하는 과정을 거쳐야 하기 때문에 조림지 경영에 있어 문제점을 가지고 있었다. 리기테다소나무   이에, 산림청 국립산림과학원(원장 전범권)은 양묘 후 새싹이 나오는 초기 시점에 교잡종 및 우량개체를 신속하게 판별할 수 있는 분자표지 기술을 개발했다고 밝혔다.  이 기술은 작물 내 유전체 정보 전체를 해독하지 않고, 일부 유전정보를 통해 쉽고 빠르게 확인할 수 있는 기술 중 하나이며, 이번에 개발된 기술은 리기다소나무와 테다소나무의 DNA 염기서열에서 하나의 염기서열 차이를 보이는 유전변이 3종의 단일염기다형성(SNP)으로 판별하는 기술이다. 이 기술은 대량의 시료를 빠르게 분석할 수 있어 수종의 구분과 우량개체를 선발할 때 소요되는 시간과 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.  산림자원개량연구과 이석우 과장은 “리기테다소나무는 우리나라의 대표적인 교잡육종 성공사례로, 중부이남 지역에 적응성이 높고 생장과 통직성이 우수하여 지구온난화 대응 조림수종으로 꼽히고 있다”라며 “이번에 개발된 기술을 활용한다면 리기테다소나무 우량 차대묘를 대량으로 빠르게 선별하는 것이 가능하기 때문에 리기테다소나무의 조림 활성화 및 목재생산성 증진에 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 한편, 이 기술은 2020년 10월 특허출원을 마쳤으며, 향후 현장활용이 가능한 휴대용 키트의 개발 등을 통해 기술이전을 추진할 계획이다.

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  2020-11-16

• 기존에 식용으로 알려진 버섯도 섭취 시 주의 필요

    산림청 국립수목원(원장 이유미)은 국민의 건강안전에 관계가 깊은 독버섯에 대한 정확한 동정 정보를 제공하기 위하여 기존 국내에 공식적으로 기록된 1,901종(한국의 버섯 목록, 한국균학회 2013)에서 176종을 추가하여 2,077종에 대한 ‘국가표준버섯목록’을 개정하였다.  기존 형태적 특징을 통한 버섯 분류가 최근에 DNA를 통한 분류로 바뀌어 감에 따라, 우리나라에 알려져 있던 버섯들이 다른 종으로 분류되는 사례가 점점 늘어나고 있고, 이로 인해 기존에 식용이나 약용으로 알려져 있던 종들을 잘못 섭취하면 부작용을 일으킬 수 있다.  불로초(영지)와 어린시기에 비슷하여 종종 독버섯중독사고를 일으키는 붉은사슴뿔버섯의 경우, 기존 사슴뿔버섯속(Podostroma)에서 제지산업 등에 유용한 균을 가지고 있는 트리코데르마속(Trichoderma)으로 변경되었다.  큰갓버섯(Macrolepiota procera)   식용버섯으로 잘 알려진 큰갓버섯(Macrolepiota procera)의 경우, 같은 속(屬; genus)의 유사한 버섯을 비롯하여 다른 종으로 새롭게 보고된 종이 있다. 이들은 모두 식독불명으로 섭취 시 중독사고를 일으킬 우려가 있다.  국립수목원에서는 독성산림생명자원 스크리닝 및 기반 구축을 위해 독성 산림식물과 독버섯에 대한 분류학적 재검토 연구를 추진하고 있으며, 주요 독버섯을 대상으로 독성이 가지는 신규 유용물질에 대한 발굴 및 전체유전체 분석 연구를 진행 중이다. 이를 통해 국내 독버섯에 대한 정확한 리스트 및 주요 독버섯의 핵유전체 염기서열 DB를 구축하고, 중독사고 예방과 신규자원 활용소재로서 유용한 유전자 정보를 제공 할 예정이다.  「국가표준버섯목록」은 국가생물종지식정보시스템(www.nature.go.kr)에서 누구나 검색이 가능하며, 또한 각 종들의 식독여부(식용 420종, 약용 77종, 독버섯 238종, 식독불명 1,342종)와 관련 이미지 자료를 볼 수 있도록 하였다. 국립수목원 산림생물다양성연구과 김창선 박사는 “국내에 기존 식용으로 알려진 버섯 종들을 포함하여 많은 버섯이 신종이나 미기록종으로 새롭게 보고되고 있어, 이미 식용으로 알고 있던 버섯이라도 섭취에 주의가 필요하다.”고 당부하였다.  붉은사슴뿔버섯(기존 Podostroma cornu-damae 에서 Trichoderma cornu-damae로 변경)    

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  2020-05-14

• 모감주나무 우수자원 육성, DNA 기술로 빨라진다!

  산림청 국립산림과학원(원장 전범권)이 희귀식물인 모감주나무의 DNA 지문 분석 기술을 개발하여 국내에 특허를 출원했다고 밝혔다. 이번에 개발된 모감주나무의 DNA 분석기술은 DNA 조각을 이용하여 DNA 지문을 분석하는 방식으로, 사람의 지문이 모두 다른 특성을 이용하여 개인을 구별하는 것처럼 모감주나무의 개체를 99.9999% 이상의 확률로 식별할 수 있다. 국립산림과학원에서는 2017년 일부 해안가에 규모가 작은 군락으로 자생하는 모감주나무를 보존하고 생물자원으로서 가치를 높이고자 모감주나무의 엽록체 DNA 유전자 지도를 세계 최초로 해독한 바 있다.  이를 바탕으로 국립산림과학원은 차세대 염기서열 분석 기술을 이용하여 모감주나무의 유전정보를 분석하고, DNA 지문으로 활용 가능성이 높은 DNA 조각을 탐색하여, 17개의 DNA 조각을 발견하였다. 모감주나무(학명: Koelreuteria paniculata)는 무환자나무과에 속하는 낙엽성의 키 작은 나무로 우리나라와 중국, 일본의 일부 지역에만 제한적으로 자생하는 희귀식물이며, 우리나라의 유용한 산림자원이다.  6월 말부터 8월까지 뜨거운 여름철에 화려하게 꽃을 피워 ‘황금비 나무(goldenrain tree)’로도 불린다. 경관이 아름다워 공원이나 아파트 단지의 공원수나 가로수로 인기가 높고, 벌들이 꿀을 생산하기 위해 꿀을 채취하는 밀원(蜜源)식물로서도 유용하다.  꽃말은 ‘자유로운 마음’을, 나무말은 ‘번영’을 의미해 지난해 9.19 평양 공동선언문 발표에 이어 평양 백화원 영빈관 앞 정원에 심은 나무로 유명하다.  최근 ‘나고야의정서’가 발효되면서 모감주나무와 같은 희귀, 자생생물자원을 보존하고 이를 활용하여 우수한 생명자원을 개발하려는 노력이 증가하고 있다. DNA 지문 분석 기술은 희귀한 생물자원 보존을 위한 데이터를 확보할 뿐만 아니라 우수자원 육성과 대량생산 등에 활용할 수 있어, 유용생물자원의 산업 활용의 주요 기반이 된다. 국립산림과학원 산림생명정보연구과 홍경낙 과장은 “모감주나무의 지속가능한 이용을 위해 유전자원을 효율적으로 관리하고, 우수한 품종을 선발하기 위한 노력이 필요하다.”라면서 “DNA 지문 분석 기술을 활용하면 우수자원을 보다 쉽고 정확하게 관리할 수 있어 모감주나무의 우수 품종을 육성하는 데 많은 도움이 될 것으로 기대된다.”라고 전했다.   

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  2019-08-21

• 바이러스 걱정 없는 ‘천궁’ 생산 가능해진다

  산림청 국립산림과학원(원장 전범권)은 국내에서 재배되고 있는 대표적 약용자원 천궁의 무병묘 생산을 위한 ‘감염 바이러스 동시진단 기술’을 개발했다고 밝혔다. 천궁은 우리나라에서 생산․사용되는 대표적인 약용식물 중 하나로 중요한 임산 품목이다. 하지만 종자가 거의 결실되지 않아 뿌리의 뇌두를 분주하는 영양번식에 의존하는데 바이러스에 감염된 상태로 번식되는 경우가 있어 병해 발생이 빈번한 실정이다. 국립산림과학원 산림약용자원연구소는 경북대학교 이수헌 교수팀과 공동연구를 통해 일천궁과 토천궁에 감염된 바이러스 4종의 RNA 염기서열 분석을 통해 동시에 정확히 진단할 수 있는 프라이머 세트를 개발하였다. 이번 실험으로 개발된 프라이머는 한번의 실험으로 천궁에서 4종의 바이러스를 특이적으로 검출할 수 있을 뿐만 아니라 검출할 수 있는 최소 질량인 검출한계(10-4)가 높은 장점이 있어, 무병묘 생산 시작단계부터 생산된 식물체를 신속하고 정확하게 검증할 수 있다. 무병묘는 바이러스에 감염되지 않았거나 농도가 낮은 생장점을 절취하여 조직배양한 것으로, 병해를 일으키는 주요 바이러스(세균, 진균 등 포함)를 제거하여 생산된 종묘․묘목을 말한다. 품목에 따라 차이가 있지만 일반적으로 식물이 바이러스에 감염되면 건전주에 비하여 수확량이 1/3(평균 30%)까지 감소되는 것으로 알려져 있다. 따라서 정확한 진단을 통해 바이러스가 완전히 제거된 무병묘의 생산은 품질과 약효가 우수한 산림약용자원의 대량생산뿐만 아니라 농가의 생산성 향상을 위해 꼭 필요하다. 이번에 개발된 ‘감염 바이러스 동시진단 기술’은 무병묘 생산을 위한 바이러스 감염원의 종류와 상태를 보다 손쉽고 값싸게 진단할 수 있어 앞으로 산림약용자원의 무병묘 생산 및 보급을 위한 원천기술 개발 측면에서 중요한 의미를 지닌다. 국립산림과학원은 병해를 일으키는 특정 바이러스 위험으로부터 안전한 산약초 생산을 위해 천궁과 작약 등 주요 약용식물을 대상으로 무병묘 연구를 수행하고 있다. 산림약용자원연구소 김만조 소장은 “산림약용자원 종자․종묘의 유통경로가 명확하지 않은 실정에서 본 기술 개발로 무병건전묘가 생산되면 산림약용자원의 재배 품질 향상 및 보급 실용화 촉진을 기대할 수 있다”며, “앞으로 더 다양한 건전 산약초 생산을 위해 영양번식에 의존하는 주요 식물을 대상으로 순차적으로 연구해 나아갈 예정이다”라고 말했다.

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  2019-04-02

• 국립수목원, 한국산 주머니나방과 신종 2종 발견

  산림청 국립수목원(원장 이유미)의 곤충분류연구팀(노승진 박사)과 한남대학교(교수 변봉규)가 함께 주머니나방과(family Psychidae) 신종 두 종을 발견하였다. ‘주머니나방과(Family Psychidae)’는 전 세계에 약 241속 1,350여종이 분포하고 있으며, 나방류 중에서 비교적 원시적인 계통학적 위치를 갖고 있는 분류군이다. 주머니나방은 유충시기 다양한 형태의 집을 짓고 서식하는 독특한 생활사를 갖고 있어서 우리나라에서는 도롱이벌레라고도 불린다. 또한, 주머니나방과 내 일부 원시적인 분류군을 제외한 대부분의 암컷이 날개, 입 구조, 더듬이 등이 퇴화되어 구조가 짧거나 흔적만 있으며, 수컷만이 날개를 가지고 있어 암컷을 찾아 날아다닌다. 우리나라 및 국외 (미국 동부, 말레이시아, 인도네시아 등)에서 주머니나방과 내 일부 종들이 가로수 또는 정원수, 야자수 등에 큰 피해를 준 사례가 있는 해충으로도 알려져 있다. 최근 국외에서는 주머니나방과 유충 주머니집의 다양한 형태에서 착안한 인형, 만화캐릭터 등 정서, 문화 곤충으로 이용되고 있다. 국립수목원 곤충연구실과 한남대학교 연구팀이 공동으로 주머니나방에 대해 연구한 결과, 세계적으로 처음 알려지는 신종 두 종(Dahlica (Dahlica) somae Roh & Byun, Dahlica (Dahlica) ochrostigma Roh & Byun)을 찾아내었다. 또한 두 신종 모두 암컷의 경우 날개, 입 구조, 더듬이 등이 퇴화된 단순화 된 구조를 갖는 것으로 확인되었으며, 이에 대한 결과는 형태학 및 진화학 관련 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 보인다. 본 연구를 통해 두 신종에 대한 DNA 추출 및 염기서열을 확보되었고, 이 결과를 이용하여 근연종과의 비교 및 향후 본 종들의 신속, 정확한 종 동정이 가능할 것으로 보인다. 국립수목원의 곤충분류연구팀 노승진 박사는 “주머니나방과에 대한 다양한 연구가 필요함에도 불구하고 우리나라에는 일본(35종) 대비 13종만이 기록되어 있어, 기초연구 자료가 부족한 실정이다.”라고 하며, “이번에 본 연구 결과가 국제저명학술지인 ‘Zookeys(733권 49-64쪽)’에 게재되어 앞으로는 연구에 박차를 가할 수 있을 것으로 보인다.”라고 하였다.

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  2018-02-26

• 재배형태에 따라 표고버섯의 유전자 특성도 다르다

  우리가 시장에서 접할 수 있는 표고버섯은 참나무 원목에서 자라는 ‘원목재배형’과 참나무 톱밥에 영양분을 섞어 만든 배지에서 자라는 ‘톱밥재배형’으로 나뉜다.  일반적으로 원목에서 재배한 버섯은 톱밥배지에서 재배한 버섯보다 향이 좋고 품질이 우수한 장점이 있으나 재배 기간이 긴 단점이 있다. 산림청 국립산림과학원(원장 이창재)이 재배형태에 따라 대표적인 표고버섯 품종의 생리적 특성을 유전자 수준에서 비교·분석한 결과 25%의 유전자가 품종 간 차이를 보였다고 밝혔다. 특히, 원목재배형 표고버섯 품종은 특유의 향을 만드는 유전자가, 톱밥재배형 품종은 빠른 생장에 관여하는 유전자가 많은 것으로 나타났다. 국립산림과학원 산림생화학 연구팀은 원목재배용으로 대표되는 ‘수향고’와 톱밥재배용으로 대표되는 ‘산마루 2호’의 품종에서 유전자 정보 빅데이터를 확보해 염기서열을 분석했다. 수향고에서는 방수 기능을 담당하는 유전자와 표고버섯 특유의 향을 만드는 유전자가 많아서 조직이 쉽게 물러지지 않고 향이 좋은 원목재배 버섯의 특성을 유지할 수 있는 근거가 제시되었다. 산마루 2호에서는 영양분을 분해하는 대사과정과 새로운 세포를 생성하는데 관여하는 유전자가 많아서 톱밥배지의 조건을 버섯이 충분히 이용하여 빠르게 성장하므로 원목재배 보다 수확까지 걸리는 시간이 짧은 것으로 확인되었다. 이번 연구에서 밝혀진 재배형태별 표고버섯 품종의 유전자 특성은 소비자들이 원하는 향과 품질을 가지면서 생산자에게도 유리한 빨리 자라는 버섯 품종을 개발하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 화학미생물과 유선화 박사는 “이번 분석은 재배방법에 따른 표고버섯의 특성 차이를 유전자 수준에서 과학적으로 증명하였다는 데 큰 의미가 있다.”며, “앞으로 표고버섯의 품질과 생산성에 관련 있는 유전자 연구를 추진하여 임가 소득에 도움이 되도록 노력하겠다.”고 전했다.

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  2017-11-20

• 산림청, 100여년 만에 백두대간 품으로 돌아온 ‘백두산호랑이’

  우리 민족을 상징하는 멸종위기종 ‘백두산호랑이’가 국립백두대간수목원(경북 봉화 위치) 호랑이 숲에 안착했다. 백두산호랑이가 한반도 남쪽 숲에 방사되는 것은 100여 년 만으로, 안정과 적응 훈련을 거친 뒤 국민에 공개될 전망이다.      ※ 한국에서 발견된 마지막 백두산호랑이는 1921년 경주 대덕산에서 잡힌 호랑이로 알려져 있다. 산림청(청장 신원섭)은 백두산호랑이 수컷 2마리가 25일 국립백두대간수목원 호랑이 숲으로 안전하게 이송됐다고 26일 밝혔다. 주인공은 경기도 포천 국립수목원의 ‘두만(15살)’이와 대전 오월드에 있던 ‘금강(11살)’이로 25일 경북 봉화로 각각 옮겨졌다. 두 마리 모두 한중 산림협력회의를 통해 산림청이 중국에서 기증받은 호랑이다. 예민하기로 유명한 호랑이를 다른 시설로 이송하는 작업은 007 작전을 방불케 했다. 이날 오전 수의사와 사육사들의 보살핌을 받으며 무진동 항온항습 차량에 오른 두만이와 금강이는 시속 70여km의 속도로 조심스럽게 이동됐다. 1시간마다 15분씩 휴식을 취하며 고속도로를 달린 끝에  이날 오후 늦게서야 백두대간수목원에 도착했다. 충분한 휴식을 취한 뒤 일반에 공개될 예정이다. 이번 이송이 의미 있는 것은 한반도에서 사라졌던 ‘백두산호랑이’를 백두대간 숲에 첫 방사하고, 체계적으로 보존하고 전시할 수 있는 발판을 마련했다는 점이다. 산림청은 향후 유전형질이 우수한 호랑이 십여 마리를 추가 도입할 계획이다. ‘호랑이 숲’은 국내에서 호랑이를 전시하는 가장 넓은 곳(4.8ha)으로 자연 서식지와 최대한 유사한 환경으로 만들어졌다. 아직 조성이 진행 중인 상태로, 조성이 완료되면 기존 동물원 우리에 갇힌 호랑이* 대신 숲 속에서 뛰노는 백두산호랑이를 만나볼 수 있다.    ※ 현재 국내에는 50여 마리의 백두산호랑이가 전국 동물원에 사육 중이다. 이를 위해 국립수목원은 국내 최고 수준의 진료와 사육환경을 갖추고 24시간 관리체제로 호랑이를 관리하고 보존할 계획이다. 또한, 관람객의 안전을 위해 호랑이 숲 내에서만 방사하고 탈출할 수 없도록 안전펜스를 설치했다.  한편, 호랑이 숲이 있는 산림청 국립백두대간수목원은 경북 봉화군 춘양면 서벽리에 아시아 최대 규모로(면적 5179ha) 조성됐다. 전시·연구·휴양 기능이 복합된 새로운 개념의 수목원으로, 작년 9월 임시 개관했으며 운영 상태 점검 후 올해 정식 개장될 예정이다. 한반도 산림자원을 지키는 대한민국 대표 수목원으로서 백두산호랑이를 방사할 호랑이 숲을 비롯해 세계 최초의 산림종자 영구 저장시설인 시드볼트(Seed Vault), 기후변화지표식물원, 고산식물 연구동, 야생화 언덕 등을 갖추고 있다.   * 백두산호랑이는? ‘백두산호랑이’는 ‘한국호랑이’라고도 불린다. 현재 전 세계에는 수마트라 호랑이, 인도벵골호랑이, 말레이호랑이, 아모이남중국호랑이, 인도차이나호랑이, 시베리아(백두산)호랑이 등 여섯 종류의 호랑이가 살고 있다. 이 가운데 만주와 연해주 그리고 우리 한반도에 살고 있는 백두산호랑이를 제외하고는 모두 열대지방에 살고 있다. 백두산호랑이는 열대지방 호랑이와 다르다. 우선 몸무게가 최대 300kg 이상으로 열대지방 호랑이에 비해 30% 이상 크며 활동영역 또한 인도의 벵골호랑이가 20㎢지만 백두산호랑이는 1,300㎢로 약 70배나 넓다. 3개도 4개 군에 걸쳐 있는 지리산 국립공원의 면적이 472㎢인 것과 비교하면 얼마나 넓은 지 알 수 있을 것이다. 한국에서의 마지막 호랑이는 1921년 경주 대덕산에서 잡힌 호랑이로 알려져 있다. 그러나 2010년 서울대 이항 교수팀 연구에 의하면 한반도 호랑이의 유전자와 현존하는 시베리아호랑이의 DNA 염기서열이 100% 일치한 것으로 밝혀졌다. 즉 시베리아호랑이가 우리나라 백두산호랑이라는 얘기다. 백두산호랑이는 남한에서 사라졌을 뿐 멸종된 것은 아니다. 개발로 인한 서식지 파괴와 먹잇감 감소, 밀렵으로 멸종위기에 있지만 아직 450마리 정도의 백두산호랑이가 연해주를 중심으로 러시아, 중국, 북한 접경에 살고 있다. 이 호랑이가 한반도로 돌아올 가능성도 있다. 호랑이는 수컷이 1,300㎢, 암컷은 400㎢에 달하는 행동반경을 가지고 있다. 부모를 떠나면 영역개척을 위해 400㎞씩 이동하기도 한다. 그들에겐 중국 동북부와 한반도의 경계가 무의미하다. 연변에서 백두산까지는 200㎞. 머지않아 이 호랑이들이 다시 한반도로 돌아 올 가능성도 있다는 뜻이다. 

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  2017-01-31

• 산림청 국립산림과학원, 국제무대에 선보이는 우리 표고 신품종과 유전체 해독결과

  산림청 국립산림과학원(원장 남성현)이 미국 캘리포니아 버클리에서 열리는 미국균학회(Mycological Society of America 2016)에서 “표고버섯 골든시드 프로젝트(Golden Seed Project)”의 연구결과를 소개한다. 이번 학회에서 소개되는 표고버섯 신품종 ‘산백향’과 ‘천장3호’는 국내 표고 자급률 확대와 수출시장 개척을 위해 추진하는 골든시드 프로젝트를 통해 개발되었다.   톱밥재배용 신품종인 ‘산백향’은 기존 품종들보다 버섯이 발생이 20일 단축되어 100일 만에 버섯을 수확할 수 있어 임가(林家) 소득 창출에 큰 기대를 모으고 있다.   원목재배용 신품종인 ‘천장3호’는 7∼16℃의 저온에서도 버섯을 수확할 수 있어 초봄부터 늦가을까지 버섯을 수확하려는 재배자들의 수요를 충족시킬 전망이다. 또한, 차세대염기서열 방법을 이용해 표고버섯의 유전체 염기서열을 해독한 뒤, 원목재배와 톱밥재배 과정에서 발현되는 유전자를 확인한 결과도 소개된다.   원목재배와 톱밥재배용 표고에서 발현된 유전자는 총 42,382개로 그중 20,503개의 유전자는 두 가지 재배과정에서 모두 발현되는 것이 확인되었다.   이번 연구결과를 통해 얻어진 유전자 정보는 분자육종을 이용한 표고버섯 신품종 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 8월 7일부터 11일까지 개최되는 미국균학회는 해마다 열리는 국제학회로, 버섯을 포함한 다양한 균류에 관한 최신 연구 결과들이 발표된다. 국립산림과학원 화학미생물과 이성숙 과장은 “이번 학회는 골든 시드 프로젝트를 통해 얻어진 국산 표고버섯 신품종의 우수성과 최신 연구결과를 국제무대에 알릴 수 있는 좋은 기회”라며 “표고버섯의 유전체 해독으로 분자육종 기술의 기반이 구축된 만큼 효율적으로 경쟁력을 갖춘 품종개발이 이루어질 것”이라고 말했다. ◦골든 시드 프로젝트(Golden Seed Project) : 글로벌 종자강국 도약과 종자산업 기반구축을 위한 농림축산식품부, 해양수산부, 산림청, 농촌진흥청 공동의 국가 전략형 종자 연구개발 사업으로 2012년부터 2021년까지 10년간 4,911억 원이 투입되며, 산림청은 표고버섯 신품종 개발을 위해 10년간 총 100억 원을 지원할 예정이다.

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  2016-08-09

• 산림청 국립산림과학원, 천연기념물 은행나무 22본 “우리만의 지문 있어요”

  산림청 국립산림과학원(원장 남성현)이 천연기념물 은행나무 22본의 DNA 지문 작성을 완료했다고 9일 밝혔다.   DNA 지문은 사람의 지문처럼 생물체가 갖고 있는 고유의 유전자 정보로, 생물체 각각의 구별되는 특성을 확인할 수 있다.   국립산림과학원은 2～6개의 미세한 염기서열 차이를 인식할 수 있는 초위성체(Microsatellite) DNA 분석법을 이용해 은행잎 하나로 어떤 은행나무 잎인지 식별할 수 있는 DNA 지문을 개발했다.   이번에 작성된 천연기념물 은행나무의 DNA 지문은 법적 증거자료로 활용될 수 있어 복제된 유전자원의 보존‧관리 뿐만 아니라 도난 및 훼손 방지에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.   또한 범죄수사 이외에 친자확인에도 활용 가능해 천연기념물 은행나무의 자식나무 관리에도 이용할 수 있다. 천연기념물 노거수(老巨樹‧나이가 많고 커다란 나무)는 오랜 시간 마을 주민과 함께 해온 소중한 문화유산이다. 특히, 은행나무는 예부터 불교‧유교 문화 속에서 많은 사랑을 받아 천연기념물 노거수 가운데 가장 많은 22본이 지정되어 있다.  한편, 국립산림과학원은 2013년부터 문화재청‧지방자치단체와 함께 천연기념물 노거수의 DNA를 추출해 유전자은행을 만들고, 개체별 DNA 지문을 작성하는 등 유전자원 보존사업을 진행하고 있다. 앞으로 은행나무 이 외에도 소나무‧느티나무‧곰솔‧굴참나무‧이팝나무 등 천연기념물 노거수 10종 75건을 대상으로 복제나무 증식 및 DNA 지문 작성을 확대할 계획이다.

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  2016-06-09

• 산림청 국립산림과학원, 맞춤형 표고 신품종 개발을 위한 BT 기술 공유!

  산림청 국립산림과학원(원장 남성현)이 임업 신기술 보급과 효율적인 육종기술의 현장 확산을 위해 12일(화) 생명공학기법을 활용한 「표고 육종세미나」를 개최한다. 이번 세미나는 국가 연구개발예산이 투입된 ‘국산 표고 신품종 개발 연구’ 수행 중 개발된 최신 육종기술을 민간 육종가 및 재배자들에게 보급하고 공유함으로써 정부 3.0을 실현하고자 개최된다. 세미나에는 산림청 산림자원과, 사유림경영소득과 관계관과 국립산림품종관리센터 관계관, 임산버섯 관련 대학교수들이 참석한다. 이번 행사는 표고 재배 현장의 목소리를 듣고, 수렴된 내용을 바탕으로 맞춤형 표고 육종 연구를 수행하고자 마련되었다는 점에서 의미가 크다. 세미나의 주요 내용은 ▲표고 육종균주 보관법 ▲신품종 표고 개발을 위한 전통육종법 ▲표고 교배형(mating type)에 의한 분자육종법 ▲표고 품종 식별을 위한 분자마커(molecular marker) ▲표고의 유전체(genome) 염기서열 분석 ▲표고 분자마커 개발 전략으로, 표고 신품종 육성을 위한 연구내용을 공유하고 발전방안을 토의한다. 국립산림과학원 화학미생물과 이성숙 과장은 “표고 재배 현장과의 소통으로 재배자들의 요구에 맞는 신품종 개발에 전력을 다할 것”이라면서, “연구 결과를 바탕으로 9월에는 친환경 임산물 표고 신품종 및 재배법 설명회를 개최하여 새로운 산림과학기술을 임업인에게 적극적으로 제공하겠다”고 전했다. 국립산림과학원은 앞으로도 골든 시드 프로젝트(Golden Seed Project)를 통해 수입대체용 신품종을 개발하고, 국제식물신품종보호동맹(UPOV) 협약에 따른 국산 표고 품종 보호에 박차를 가할 것이다. 더불어 국내 표고산업 육성을 위한 새로운 버섯재배 연구 활동을 증진하고 기술보급 활성화를 위해 꾸준히 임업인들과 소통의 시간을 가질 계획이다. * 골든 시드 프로젝트(Golden Seed Project) : 글로벌 종자강국 도약과 종자산업 기반구축을 위한 농림축산식품부, 해양수산부, 산림청, 농촌진흥청 공동의 국가 전략형 종자 연구개발 사업으로 2012년부터 2021년까지 10년간 4,911억 원이 투입되며, 산림청은 표고버섯 신품종 개발을 위해 10년간 총 100억 원을 지원할 예정이다. * UPOV(The International Union for Protection of New Varieties of Plants; 국제식물신품종보호동맹)협약 : 식물 신품종 육성자의 지식재산권을 법적으로 보호하는 국제조약  

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  2016-01-08

• 산림청 국립산림과학원, 산림생명공학과 이효신 박사 ‘현신규학술상’ 수상!!

  국립산림과학원(원장 남성현)은 22일 전남 담양군 담양리조트에서 열린「2015년도 한국임학회 추계총회 및 학술연구발표회」에서 산림생명공학과 이효신 박사가 “제3회 현신규학술상”의 젊은 과학자상을 수상했다고 밝혔다. 이효신 박사는 생장이 빠르고 꽃이 피지 않는 3배체 포플러 신품종, 화석연료를 대체하기 위한 목질계 바이오매스 생산용 신품종, 새만금 간척지와 사막화 지역에 식재할 수 있는 내염·내건성 신품종 개발 등 생명공학분야의 공로를 인정받아 수상의 영예를 안았다. 특히, 이번 수상은 “현신규학술상”의 주인공인 故 현신규 박사의 업적을 이어받아 생명공학기술을 적용한 연구결과라는 점에서 의미가 크다. 이효신 박사가 개발한 포플러 신품종은 현신규 박사가 우리나라의 산지 조림을 목적으로 은백양나무와 수원사시나무를 교잡해 개발한 현사시나무를 이용해 수행한 연구결과로 세대를 잇는 육종연구의 성과라고 할 수 있다. 연구재료로 사용된 현사시나무의 원래 이름은 은수원사시나무였으나 1979년 박정희 대통령이 국토 녹화에 지대한 공헌을 한 현신규 박사의 공덕을 기리기 위해 그의 성을 따서 ‘현사시나무’라고 이름 지었다. 이 외에도 이효신 박사는 나라꽃 무궁화의 엽록체 유전체 DNA염기서열을 세계최초로 완전 해독하여 무궁화의 유래와 원산지, 그리고 새로운 생물자원으로서의 가능성을 모색하는 핵심자료를 제시하였다. 현신규학술상은 대한민국이 낳은 세계적 임목육종학자인 향산(香山) 현신규 박사의 업적을 기리기 위해 2013년부터 제정된 학술상이다. 일제의 산림수탈과 한국전쟁으로 헐벗은 국토를 녹화하고, 산림을 자원화하기 위해 일생을 임목육종 연구에 바친 현신규 박사는 2003년 ‘과학기술 명예의 전당’에 농업분야에서 유일하게 헌정되었으며, 올해 ‘광복 70주년기념 대한민국을 이끈 과학기술 70선’에 선정되기도 했다.

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  2015-10-23

• 국립산림과학원, 세계 최초 무궁화 엽록체 게놈 염기서열 해독 성공

  무궁화의 유전정보를 국내 연구진이 세계 최초로 밝혀내 무궁화 기원을 알아낼 수 있는 열쇠를 확보했다.   국립산림과학원(원장 윤영균)은 무궁화 종의 기원과 원산지에 대한 의문을 해결하는 중요한 유전정보인 무궁화 엽록체 게놈 염기서열을 완전 해독하는데 성공했다고 28일 밝혔다. <설명:강릉 완성된 무궁화 엽록체 게놈 지도 >   무궁화는 일제 강점기 독립투사들에게 민족얼과 저항의 상징으로 사용된 이후 오늘날까지 태극기와 더불어 대표적 국가상징으로 자리매김 하고 있다.   현재 과학적인 원산지 판단 기준인 무궁화 자연 집단의 존재가 명확하게 밝혀지지 않고 있다. 그래서 아직까지 무궁화의 유래와 원산지 등 그 기원을 알 수 있는 방법이 없었다. <설명:강릉  무궁화  >   국립산림과학원과 지앤시바이오 연구팀은 ▲강릉 방동리 무궁화(천연기념물 제520호) ▲백령도 연화리 무궁화(천연기념물 제521호) ▲홍천 고양산 무궁화에서 세포내 엽록체 게놈의 전체 염기서열을 해독하고 유전체 지도를 완성했다. 국내에서 살아있는 무궁화 중 가장 오래된 3그루의 무궁화를 대상으로 실시한 것이다. <설명:백령도  무궁화  >   게놈(genome, 유전체)은 생물체가 가진 모든 염색체의 유전정보로 대부분 세포핵 내 존재한다. 식물의 경우 엽록체와 미토콘드리아 등 세포 소기관에도 작은 크기의 게놈을 가지고 있으며 엽록체 게놈은 주로 광합성과 관련된 단백질 및 색소 관련 유전자를 포함하고 있다. <설명:홍천  무궁화  >   특히 엽록체 게놈은 속씨식물에서 대부분 모계유전(母系遺傳)을 함으로서 번식할 때 재조합이 일어나지 않아 개체 변이가 적어 학술적으로 종의 식별이나 식물 분포 이동 경로를 설명하는데 중요한 정보를 제공한다.   연구 결과에서 무궁화 엽록체 게놈은 대략 161,000개 염기로 이루어져 있으며 105개 유전자가 포함되어 있다는 것이 밝혀졌다.   또한 분석된 무궁화 노거수 3개체(나무)를 비교할 때 백령도와 홍천 무궁화의 엽록체 게놈 염기서열이 거의 100%에 가깝게 비슷했다. 그러나 강릉 무궁화의 경우 이들 2개체와 약간의 차이를 보여 우리나라 무궁화의 유전적 다양성에 대한 높은 기대치를 보였다.   산림청 국립산림과학원 김태수 산림유전자원부장은 "이번 나라꽃 무궁화 엽록체 게놈 염기서열 해독은 우리 고유 무궁화의 유전적 기원을 구명하는데 핵심적인 역할을 해 학술적인 의미가 매우 크다"면서 "앞으로 무궁화 유전자원의 보전과 복원, 미래 새로운 생물자원으로서의 가능성을 파악하는 중요한 기초자료로 활용될 것"이라고 높은 기대감을 내비쳤다.   국립산림과학원은 이번 연구결과를 활용해 국내 남아있는 무궁화 노거수뿐만 아니라 인도와 중국의 무궁화를 대상으로 비교 분석해 우리나라 무궁화의 고유 특성을 밝혀 낼 계획이다.  

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  2014-02-27