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  • 상수리나무 ‘금수라1호’, 대량·신속 판별 마커 개발
    산림청 국립산림과학원(원장 박현)은 상수리나무 엽록체의 유전적 특성을 이용하여 상수리나무 품종‘금수라1호’의 품종보호 및 종자 관리에 필요한 단일염기다형성(Single nucleotide polymorphisms, SNP) 마커 개발에 성공하였다고 밝혔다. 상수리나무는 지구온난화의 주범인 탄소를 저장하는 능력이 높으며, 건축자재, 표고버섯 재배용 골목, 식용 및 약재 등 다방면으로 활용된다. 특히, 연구에 이용된 상수리나무‘금수라1호’는 다년간에 걸친 검정을 통해 열매가 크고 많이 열리는 우량 상수리나무를 선발하여 육성한 것이다. 이번에 개발이 완료된 SNP 마커는 다른 참나무류 수종과의 개체 및 종자식별 및 교배모본 판별 등 상수리나무의 육종 및 개량에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. ‘금수라1호’를 포함한 참나무류 수종에서 PCR(Polymerase Chain Reaction)과 제한효소를 이용하는 3종의 CAPS(Cleave amplified polymorphism sequences) 마커를 개발하였으며, 상수리나무‘금수라1호’판별 SNP 마커 세트는 3개의 SNP 영역으로 구성되어 있다. 또한, 형광물질이 부착된 프로브와 프라이머 세트를 활용하여 대량·신속하게 판별할 수 있는 2종의 SNP 마커도 개발하였으며, 최근 특허출원을 마쳤다. 국립산림과학원 임목자원연구과 김인식 과장은“상수리나무는 환경적 및 경제적 측면에서 중요한 산림자원이다”라며“이번에 개발된 상수리나무 금수라1호의 대량·신속 판별 SNP 마커는 상수리나무의 품종 관리뿐만 아니라 개량 및 육종에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다”라고 밝혔다.  
    • 산림산업
    • 산림과학원
    2022-07-14
  • 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.
    • 산림산업
    • 산림과학원
    2022-07-08
  • 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.   
    • 뉴스광장
    2019-08-21
  • 산림청, 생물다양성 보전과 관리 박차
    22일은 유엔(UN)이 정한 생물다양성의 날이다. 생물다양성은 유전자 다양성과 종 다양성, 생태계 다양성을 포함한다. 산림은 약 75%의 식물종이 자생하고 있는 생물다양성의 보고(寶庫)로서 그 중요성과 역할이 날로 증가하고 있다. 산림청(청장 신원섭)은 한반도 신종‧미기록종 발굴1)과 식물 표본 수집2) 등 기초 연구를 강화하고 특산식물의 계통분류학적 연구3) 등 국가 산림생물다양성 증진에 기여하고 있다. 1) 신종·미기록종 : (`14) 61종(신종 11, 미기록종 50), (`13까지) 79종2) 표본 확보 : (`13까지) 83만점 → (`14) 89(식물 45, 곤충 40, 기타 4) 3) 엽록체 유전체 지도 완성 : (`14까지) 구상나무 등 15종 → (`23) 한국특산 100종 또한, 기후변화에 의해 사라져가고 있는 희귀‧특산식물을 지키고 보전하기 위해 현지외 보전4) 연구를 지속적으로 추진하고 있다. 이에 전체 희귀식물 571종류 가운데 400종류(70%), 특산식물 360종류 가운데 157종류(44%)를 수집, 저장, 증식하여 현지외 보전에 성공하였다. 4) 현지외 보전(現地外保全, ex-situ conservation) : 희귀 및 특산식물과 같은 생물다양성의 구성요소들을 그 자연 서식지 외에서 보전하는 것을 말한다. 이는 지난 2010년 나고야에서 개최된 생물다양성협약(CBD)에서 지구식물보전전략(GSPC) 2020이 채택됨에 따라 2020년까지 자국의 희귀․멸종위기식물종의 75%를 현지외에서 보전하도록 의무화하는 상황에서, 목표 달성을 눈앞에 두고 있어 상당히 고무적인 결과라 할 수 있다. 또한, 현재 공사 중인 ‘국립백두대간 수목원’에는 ‘현대판 노아의 방주’라 불리우는 ‘종자영구저장시설(Seed Vault)’이 조성 중이다. 아시아 생물다양성 보전을 위해 구축된 국제협력 네트워크5)6)를 통해 국내뿐만 아니라 세계 각국의 종자를 저장하며 급격한 기후변화 등에 대비할 계획이다. 5) 동아시아 생물다양성 보전 네트워크(EABCN) : 러시아, 일본, 중국, 몽골, 한국 등 5개국 6기관 6) 한-중앙아 산림협력을 위한 “중앙아시아 그린로드 프로젝트” : 한국, 우즈베키스탄, 카자흐스탄 등 중앙아시아 5개국 이러한 노력은 식물종 뿐만 아니라 곤충종까지 확대하고 있다. 화분매개곤충의 계절성 변화를 모니터링하고 식물‧곤충 간 상호관계를 꾸준히 연구하고 있다. 이에 대한 결실로 멸종위기동식물 1급이자 천연기념물 218호인 장수하늘소가 2006년, 2014년에 광릉숲에서 발견되어, 국내에서 단위면적당 생물종다양성이 가장 높은7) 유네스코 생물권보전지역으로서의 역할을 톡톡히 해내고 있다. 7) 광릉숲 서식 생물종은 현재까지 약 6,100여종이며, 남한 총 면적(997만 ha)의 약 2.2%인 2,300ha의 광릉숲에서 보고된 곤충의 종 수는 3,925종으로 국내 기록된 곤충 종 수 (14,188종)의 약 27%를 차지 산림청 신원섭 청장은 “생물다양성의 날을 맞아 그동안의 사업을 되돌아보고 생물다양성의 보전과 현명한 이용을 위해 더욱 노력하겠다.”라고 말했다.
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    2015-05-22
  • 산림청 국립수목원, 희귀 멸종위기식물 광릉요강꽃 엽록체 게놈 지도 세계 최초 완성
      산림청 국립수목원 (원장 이유미)은 희귀 및 멸종위기식물인 광릉요강꽃(Cypripedium japonicum Thunb.)의 엽록체 게놈 지도를 세계 최초로 완성하였다. 광릉요강꽃은 희귀 및 멸종위기 식물로 산림청 희귀식물 CR(멸종위기종)과 환경부 멸종위기식물Ⅰ급으로 지정되어 있을 만큼 멸종위협에 매우 높은 식물로, 이번 연구결과, 광릉요강꽃은 174kb 이상의 엽록체 게놈을 가지고 있으며, 이는 지금까지 알려진 단자엽식물의 엽록체 게놈 중에서 가장 큰 것으로 밝혀졌다. 광릉요강꽃에서 확인된 거대 엽록체 게놈은 기존에 알려진 난초과 식물과 비교하여 유전자사이지역(IGS, intergenic spacer region)에서 반복적으로 나타나는 AT-염기의 무수한 반복으로 인해 길이가 길어진 것으로 나타났는데, 이러한 연구 결과는 단자엽식물의 진화계통 연구에 매우 중요한 자료가 될 것으로 기대를 모으고 있다. 국립수목원은 이번 연구를 통하여 우리나라 자생 광릉요강꽃의 주권 확보를 위한 필수 작업도 완료하였다. 이번 연구결과를 활용하여 광릉요강꽃과 그 근연식물인 복주머니란(Cypripedium macranthos Sw.), 털복주머니란(Cypripedium guttatum Sw.)과 C. formosanum(대만자생)을 비교 분석하여 각 종을 분자적 수준에서 구별할 수 있는 마커가 새롭게 개발됨으로써 광릉요강꽃의 원산지 판별을 위한 중요한 분자자료를 확보한 것이다. 이번 연구에 공동으로 참여한 가천대학교 김주환 교수는 ‘광릉요강꽃의 엽록체 게놈 지도는 자생지에서 멸종되어 가고 있는 광릉요강꽃의 진화과정 구명과 복원을 위한 매우 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것’이라고 덧붙였다. 한편 이번 연구 결과는 현재 국제적인 전문 학술지에 투고 되었다. 국립수목원은 관계자는 “이번 연구 성과를 기존의 연구 성과와 함께 광릉요강꽃 서식지 보전 및 복원에 적극 활용할 것이며, 국가 희귀 및 멸종위기식물 보전을 위해 노력할 것”이라고 밝혔다.
    • 뉴스광장
    2014-11-05
  • 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
  • '2월의 나무' 식용가능한 붉은열매 ‘개비자나무’
    산림청 국립수목원(원장 김용하)은 ‘2월의 나무와 풀’로 생김새가 비자나무와 비슷한 ‘개비자나무'를 선정했다. 개비자나무는 겉모습이 비자나무와 비슷해 붙여진 이름으로 ‘비자(榧子)’라는 이름은 잎의 배열 모양이 한자의 아닐 비(非)를 닮은 것에서 유래했다. 개비자나무는 크기가 3m 정도로 작고, 잎 끝이 뾰족하나 따갑지 않고 열매가 붉은색인 반면, 비자나무는 크기가 25m 정도이고, 잎 끝이 뾰족하고 따가우며 성숙한 열매의 색깔이 갈색으로 두 종이 잘 구별된다. 이 나무는 우리나라의 중남부지역 이하에 분포하며, 깊은 산의 골짜기나 계곡 등과 같은 습하고 그늘진 곳에서 자란다. 다른 침엽수들은 대부분 햇빛을 좋아해 되도록 크게 자라려고 하지만 개비자나무는 그늘에서 자라는 것을 좋아해 다른 나무보다 크게 자라지 않아 우리들에게 더욱 친근감을 주고 있다. 대다수의 침엽수의 열매가 딱딱한 구과(솔방울 같은)인 반면, 개비자나무는 붉은색의 육질로 싸여 있는 열매로 동물 특히, 새들이나 사람을 유혹한다. 개비자나무의 뿌리는 길게 옆으로 뻗으며, 잎은 납작한 바늘 모양으로 가지의 양옆으로 빗살처럼 달린다. 꽃은 4월에 피며 암꽃과 수꽃이 따로 달리는데 수꽃은 잎자루 끝에 20~30개씩 달리며 암꽃은 2개씩 달린다. 열매는 타원형으로 8~9월에 익으며 붉은색으로 식용 가능하다. 또한 한방에서 개비자나무의 열매는 토향비(土香榧)라고도 불리며 구충제, 변비, 강장제 등의 약용으로 사용되기도 한다. 이달의 풀로는 소가 잘 뜯어 먹는다고 해서 이름이 붙여진 ‘쇠뜨기’를 선정했다.    쇠뜨기는 양치식물에 속하며 3~4월에 햇볕이 잘 드는 풀밭에 흔하게 자라며 이른 봄 다른 식물들보다 먼저 나와 소들이 잘 뜯어 먹는 풀이라 해 쇠뜨기라는 이름이 붙여졌다. 이 식물은 생식줄기와 영양줄기가 따로 나온다. 생식줄기라는 것은 꽃을 피우는 식물의 꽃과 같은 기능을 하는 포자낭을 만드는 줄기이고, 영양줄기는 잎과 줄기만 있고 포자낭을 만들지 않는 식물체를 말한다. 기능이 다른 만큼 생식줄기와 영영줄기의 모양 또한 다르다. 생식줄기는 연한 갈색으로 엽록체가 없어 광합성을 하지 않으며 영양줄기보다 빨리 나오고, 줄기 끝에 뱀머리 모양의 포자낭이 달린다. 반면 영양줄기는 광합성을 하는 엽록체를 가지고 있어 녹색을 띄고 마디에 가지와 같은 잎들이 돌려나 우산살 같은 모양을 한다. 생식줄기가 먼저 나와 포자낭을 퍼뜨리는 이유는 다른 식물들보다 조금이라도 먼저 자손들을 번식시키기 우한 생존 전략으로 생각된다. 쇠뜨기의 뿌리는 그 끝을 알 수 없을 정도로 땅속 깊게 들어가는데, 1945년 원자폭탄이 떨어져 폐허가 됐던 히로시마에서 가장 먼저 싹을 틔울 정도로 생명력이 강하며 민가에서는 어린 생식줄기를 날것으로 또는 삶아서 먹고, 영양줄기는 말려서 이뇨제나 지혈제로 사용하기도 했다.
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    2011-02-07

산림행정 검색결과

  • 상수리나무 ‘금수라1호’, 대량·신속 판별 마커 개발
    산림청 국립산림과학원(원장 박현)은 상수리나무 엽록체의 유전적 특성을 이용하여 상수리나무 품종‘금수라1호’의 품종보호 및 종자 관리에 필요한 단일염기다형성(Single nucleotide polymorphisms, SNP) 마커 개발에 성공하였다고 밝혔다. 상수리나무는 지구온난화의 주범인 탄소를 저장하는 능력이 높으며, 건축자재, 표고버섯 재배용 골목, 식용 및 약재 등 다방면으로 활용된다. 특히, 연구에 이용된 상수리나무‘금수라1호’는 다년간에 걸친 검정을 통해 열매가 크고 많이 열리는 우량 상수리나무를 선발하여 육성한 것이다. 이번에 개발이 완료된 SNP 마커는 다른 참나무류 수종과의 개체 및 종자식별 및 교배모본 판별 등 상수리나무의 육종 및 개량에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. ‘금수라1호’를 포함한 참나무류 수종에서 PCR(Polymerase Chain Reaction)과 제한효소를 이용하는 3종의 CAPS(Cleave amplified polymorphism sequences) 마커를 개발하였으며, 상수리나무‘금수라1호’판별 SNP 마커 세트는 3개의 SNP 영역으로 구성되어 있다. 또한, 형광물질이 부착된 프로브와 프라이머 세트를 활용하여 대량·신속하게 판별할 수 있는 2종의 SNP 마커도 개발하였으며, 최근 특허출원을 마쳤다. 국립산림과학원 임목자원연구과 김인식 과장은“상수리나무는 환경적 및 경제적 측면에서 중요한 산림자원이다”라며“이번에 개발된 상수리나무 금수라1호의 대량·신속 판별 SNP 마커는 상수리나무의 품종 관리뿐만 아니라 개량 및 육종에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다”라고 밝혔다.  
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    2022-07-14
  • 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

산림산업 검색결과

  • 상수리나무 ‘금수라1호’, 대량·신속 판별 마커 개발
    산림청 국립산림과학원(원장 박현)은 상수리나무 엽록체의 유전적 특성을 이용하여 상수리나무 품종‘금수라1호’의 품종보호 및 종자 관리에 필요한 단일염기다형성(Single nucleotide polymorphisms, SNP) 마커 개발에 성공하였다고 밝혔다. 상수리나무는 지구온난화의 주범인 탄소를 저장하는 능력이 높으며, 건축자재, 표고버섯 재배용 골목, 식용 및 약재 등 다방면으로 활용된다. 특히, 연구에 이용된 상수리나무‘금수라1호’는 다년간에 걸친 검정을 통해 열매가 크고 많이 열리는 우량 상수리나무를 선발하여 육성한 것이다. 이번에 개발이 완료된 SNP 마커는 다른 참나무류 수종과의 개체 및 종자식별 및 교배모본 판별 등 상수리나무의 육종 및 개량에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. ‘금수라1호’를 포함한 참나무류 수종에서 PCR(Polymerase Chain Reaction)과 제한효소를 이용하는 3종의 CAPS(Cleave amplified polymorphism sequences) 마커를 개발하였으며, 상수리나무‘금수라1호’판별 SNP 마커 세트는 3개의 SNP 영역으로 구성되어 있다. 또한, 형광물질이 부착된 프로브와 프라이머 세트를 활용하여 대량·신속하게 판별할 수 있는 2종의 SNP 마커도 개발하였으며, 최근 특허출원을 마쳤다. 국립산림과학원 임목자원연구과 김인식 과장은“상수리나무는 환경적 및 경제적 측면에서 중요한 산림자원이다”라며“이번에 개발된 상수리나무 금수라1호의 대량·신속 판별 SNP 마커는 상수리나무의 품종 관리뿐만 아니라 개량 및 육종에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다”라고 밝혔다.  
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    2022-07-14
  • 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
  • 유용 약용자원 산겨릅나무, 세계 최초 ‘엽록체 DNA’ 해독
    산겨릅나무 잎   산림청 국립산림과학원(원장 전범권)이 우리 산림자원을 보존하고 지속 가능한 이용을 위하여 우리나라 토종 약용자원으로 인기가 높은 산겨릅나무의 엽록체 DNA 유전자 지도를 세계 최초로 해독했다고 밝혔다. 이번 연구 결과에서 산겨릅나무의 엽록체 DNA는 총 128개의 유전자로 구성되어 있고, 전체 길이는 15만 6,435 bp(베이스페어, 유전자를 구성하는 DNA의 길이를 나타내는 단위)인 것으로 밝혀졌다. 엽록체 DNA는 식물 세포에 존재하는 소기관으로 빛에너지와 수분 및 이산화탄소를 이용해 식물이 살아가는 데 필요한 에너지를 생산하는 광합성 기능을 담당한다.  이번에 해독한 엽록체 DNA의 유전자지도는 산겨릅나무의 식물학적 진화 과정과 광합성에 대한 중요한 정보를 제공할 것으로 기대되며, 국제 학술지인 ‘미토콘드리얼(Mitochondrial) DNA’에 게재됐다.    산겨릅나무(학명: Acer tegmentosum)는 단풍나무과 단풍나무속에 속하는 낙엽성의 키 큰 나무로, 우리나라에는 중‧북부 지역의 높은 산에서 자란다. 산겨릅나무는 흔히 ‘벌나무’, ‘산청목’ 등의 이름으로 잘 알려진 우리나라 토종 약용자원이다. 여러 연구 결과를 통해 수피와 잎, 가지는 지방간, 간염, 간암 등에 효능이 있다 알려져있다.  그러나 산겨릅나무의 간 기능 개선 효과가 주목받으며 그 수요가 높아지자, 무분별한 불법 채취 문제가 발생하고 있다.  이번 연구결과를 토대로 산겨릅나무 개체를 식별할 수 있는 DNA 지문을 개발하면 산겨릅나무의 무분별한 채취를 방지하기 위한 추적기술로 활용할 수 있어 기대가 모아지고 있다.  훼손된 산겨릅나무   국림산림과학원에서는 천연기념물 은행나무, 희귀식물인 모감주나무 등 우리나라 산림유전자원 보존과 식물법의학 증거자료 확보 등을 위해 DNA 지문 분석 기술을 개발한 바 있다.  산림생명정보연구과 홍경낙 과장은 “산림 생명 자원의 효율적인 보존과 지속가능한 이용을 위하여 생물체를 구성하는 유전자 정보를 분석하고 특성을 정확히 파악하는 것이 중요하다”라면서, “유전자 지도의 활용을 통해 산겨릅나무의 보존은 물론 생명 산업의 소재로서 생물 주권의 확보에도 기여할 것으로 기대된다.”라고 전했다.   산겨릅나무 엽록체 DNA 유전자 지도  
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    2020-04-09
  • 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
  • 국립산림과학원, 세계 최초로 소나무 엽록체 유전체 완전 해독
    우리나라 국민이 가장 사랑하는 소나무의 엽록체 유전자 정보가 밝혀졌다. 산림청 국립산림과학원(원장 전범권)은 소나무의 진화과정과 유전적 특성을 정립하는 과정이 꼭 필요한 엽록체의 유전체를 세계 최초로 해독하는 데 성공하였다.   소나무(학명: Pinus densiflora)는 최근 기후변화와 소나무재선충병 등으로 인해 그 분포 면적이 줄고 있어서 유전자원 등의 보전대책 마련이 시급한 상황이다. 이번 연구에서 사용된 ‘강원139호’ 수형목은 강원도 삼척시 준경 숲에서 선발된 우량 개체로, 천연기념물 제103호인 정이품송(正二品松)의 후계목을 생산하기 위해 어미나무로 선발된 보호수로도 알려져 있어 문화적 상징성이 크다.   <사진: 강원139호’ 수형목>   이번 국립산림과학원 연구로 밝혀진 우리 소나무 엽록체 DNA는 전체 11만 9,875bp(베이스페어: 유전자를 구성하는 DNA의 길이를 나타내는 단위) 크기의 고리모양으로 113개의 유전자로 이루어져 있다.  이번에 해독이 완료된 소나무 엽록체의 DNA 지도는 우리나라에 분포하는 소나무의 유전적 다양성을 평가하고 진화과정을 추적하는 데 활용할 수 있다. 또한 다른 소나무류 수종과의 계통유전학적 관련성을 구명할 뿐만 아니라 종을 구분하기 위한 DNA 표지 개발 등 학술적으로 매우 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.   아울러 유전적으로 형질이 우수한 소나무를 육종하기 위해서는 40년 이상의 오랜 시간이 소요되는데, 이번에 밝혀진 유전체 정보 빅데이터를 활용하면 소나무 육종기간을 대폭 단축할 수 있을 것으로 전망된다. 이번 연구 결과는 산림과학분야 1등급 국제학술지인 ‘Forests(포레스츠, 산림)’ 7월호에 게재되었다.     국립산림과학원 이석우 산림자원개량연구과장은 “소나무는 우리나라에서 생태적, 경제적, 문화·예술적 측면에서 중요한 나무로 우리가 반드시 지켜야 할 귀중한 산림자원”이라면서 “이번에 밝혀진 소나무 엽록체 DNA 정보는 우리나라의 생물주권을 지키는 데에도 크게 기여할 것으로 기대된다.”라고 밝혔다.  
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    2019-08-05
  • 토종 블루베리 정금나무, 세계 최초 ‘엽록체 DNA’ 해독
    -토종 생물자원 주권 확보 및 바이오 생명 산업 등 활용도 높아- 산림청 국립산림과학원(원장 전범권)은 신토불이, 우리의 토종 생물자원에 대한 주권을 확보하고 바이오 생명 산업의 국외 경쟁체제에 대비하기 위해 우리나라의 토종 블루베리 정금나무의 엽록체 디앤에이(DNA) 유전자지도를 세계 최초로 해독했다고 밝혔다. 정금나무(학명: Vaccinium oldhamii)는 진달래과 산앵두나무속에 속하는 낙엽성의 키 작은 나무로, 우리나라에는 중・남부 지역의 낮은 산에서 자란다. 정금나무와 같은 산앵도나무속(Vaccinium)에 속하는 나무에서 열리는 열매를 블루베리라고 한다. 최근 흔하게 먹는 블루베리는 북아메리카 지역이 원산지이지만, 외국의 블루베리가 들어오기 이전부터 우리나라에도 ‘토종 블루베리’가 있었던 셈이다. 블루베리는 몸에 좋은 ‘슈퍼푸드’ 중 하나로 강력한 항산화작용으로 세포노화 억제 효과가 있으며, 안토시아닌의 함량이 높고, 면역력 강화와 성인병 예방에 좋은 것으로 알려져 있다. 국립산림과학원 산림생명정보연구과에서 정금나무의 엽록체 DNA를 분석한 결과, 정금나무는 총 133개의 유전자로 이루어져 있고 전체 길이는 17만 3,245bp(베이스페어, 유전자를 구성하는 DNA의 길이를 나타내는 단위)인 것으로 밝혀졌다. 식물 세포의 소기관인 엽록체 DNA는 빛에너지와 수분 및 이산화탄소를 이용해 식물이 살아가는 데 필요한 에너지를 생산하는 광합성 기능을 담당한다. 이번에 해독한 엽록체 DNA의 유전자지도는 정금나무의 유전적인 다양성과 식물학적 진화 과정을 추적하고, 식물이 생존하는 데 중요한 광합성 정보를 제공할 것으로 기대된다. 최근 생물다양성협약(CBD) 및 유전자원에 대한 접근과 이용에 따른 이익의 공정하고 공평한 공유(Access and Benefit Sharing)에 관한 나고야의정서가 발효됐다. 이에 따라 생명자원은 과거 인류공동유산이 아니라 생명자원을 보유한 각 나라의 고유한 생물주권으로 인식되고 있다. 정금나무는 국내 자생종으로 국외에 반출하려 하는 경우 법률에 따라 반드시 국가의 승인을 받아야 하는 ‘국외반출승인 대상종’으로 지정돼 있을 만큼 중요성과 가치가 매우 높다. 즉, 우리나라의 생물자원에 대한 주권을 강화하는 측면에서 정금나무와 같은 토종 산림 자원의 보존 연구를 강화하고 다양한 산업 활용을 위한 정보를 축적할 필요가 있다. 이번 연구는 우리나라의 유용한 산림유전자원을 보존하기 위한 목적으로 수행됐으며, 연구결과는 최근 국제 학술지인 ‘미토콘드리얼(Mitochondrial) DNA’에 게재됐다. 산림생명정보연구과 이제완 박사는 “최근 기후변화로 귀중한 산림자원이 생존에 위협을 받고 있다.”라면서, “유전자지도의 활용을 통해 정금나무의 보존은 물론 생명산업의 소재로서 생물주권의 확보에도 기여할 것으로 기대된다.”라고 말했다.
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    2019-04-12
  • 세계 최초 한국 특산 물들메나무 ‘엽록체 DNA’ 해독
    산림청 국립산림과학원(원장 이창재)이 우리나라의 특산식물인 물들메나무의 엽록체 DNA 유전자지도를 세계 최초로 해독했다고 밝혔다. 물들메나무의 엽록체 DNA는 전체 길이가 155,571 bp(베이스페어, 유전자를 구성하는 DNA의 길이를 나타내는 단위)이고, 총 132개의 유전자로 구성돼있는 것으로 밝혀졌다. 식물세포의 소기관인 엽록체 DNA는 빛에너지와 수분 및 이산화탄소를 이용해 식물이 살아가는데 필요한 에너지를 생산하는 광합성 기능을 담당한다. 이번에 해독한 엽록체 DNA의 유전자지도는 물들메나무의 식물학적 진화 과정을 추적하고 식물이 생존하는데 중요한 광합성 정보를 제공할 것으로 기대된다. 물들메나무(학명: Fraxinus chiisanensis)는 물푸레나무과에 속하는 낙엽성의 키 큰 나무로 덕유산과 지리산 등 일부 지역에만 제한적으로 분포하는 고유식물이다. 물푸레나무과에는 물들메나무, 들메나무, 물푸레나무, 쇠물푸레나무가 있는데 물들메나무는 겨울눈의 모양이 다른 수종에 비해 독특하다. 물들메나무의 분포는 우리나라에 한정돼있고 개체수가 적어 세계자연보존연맹(IUCN)은 물들메나무를 멸종 위기 적색목록(Red List)에 포함해 멸종 가능성(위기등급, EN)이 높은 것으로 평가했다. 이번 연구는 우리나라의 유용한 산림유전자원을 보존하기 위한 목적으로 수행됐으며, 연구결과는 국제 학술지인 ‘미토콘드리얼(Mitochondrial) DNA’에 게재됐다. 최근 생물다양성협약(CBD) 및 유전자원에 대한 접근과 이용에 따른 이익의 공정하고 공평한 공유(Access and Benefit Sharing)에 관한 나고야의정서가 발효됨에 따라 유전자원은 과거 인류공동유산의 개념이 아닌 유전자원을 보유한 각 나라의 고유한 생물주권의 개념으로 인식되고 있다. 즉, 나고야의정서 체제에서는 우리나라의 생물자원에 대한 주권을 강화하는 측면에서 물들메나무와 같은 특산식물의 보존 연구를 강화하고 다양한 활용을 위해 특성 정보를 축적할 필요가 있다. 산림유전자원과 이제완 박사는 “최근 기후변화로 인해 물들메나무와 같이 분포 면적이 좁고 개체수가 적은 나무들은 생존에 위협을 받고 있다.”라면서, “유전자지도의 활용이 물들메나무의 보호는 물론 생명산업의 소재로써 생물주권의 확보에도 기여할 것으로 기대된다.”라고 전했다.
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    2018-02-21
  • 세계 최초로 모감주나무 ‘엽록체 DNA 유전자지도’ 해독
    산림청 국립산림과학원(원장 이창재)이 희귀식물인 모감주나무의 엽록체 DNA 유전자지도를 세계 최초로 해독했다고 밝혔다. 모감주나무는 무환자나무과에 속하는 낙엽성의 키 작은 나무로 우리나라와 중국, 일본의 일부 지역에만 제한적으로 분포하는 희귀식물이다. 우리나라에는 일부 해안가에 규모가 작은 군락으로 자생하고 있는데, 대표적으로는 안면도 모감주나무 군락(제138호)과 완도 모감주나무 군락(제428호)이 희귀성과 가치를 인정받아 천연기념물로 지정되어 있다. 이번에 해독된 엽록체 DNA의 유전자지도는 모감주나무의 식물학적 진화 과정을 추적하고 식물 생존에 중요한 광합성에 관한 정보를 제공할 것으로 기대된다. 모감주나무의 엽록체 DNA는 전체 길이가 163,258 bp(베이스페어)이고, 총 131개의 유전자로 구성되어 있는 것으로 밝혀졌다. 식물세포의 소기관인 엽록체 DNA는 빛에너지와 수분 및 이산화탄소를 이용하여 식물이 살아가는데 필요한 에너지를 생산하는 광합성 기능을 담당한다. 이번 연구결과는 국립산림과학원이 우리나라의 유용한 산림유전자원을 보존하기 위한 목적으로 수행하였으며, 국제 학술지인 ‘유전자원 보존(Conservation Genetics Resources)학회지’의 온라인 저널에 실려 가치를 인정받았다. ※ 베이스페어(base pair) : 유전자를 구성하는 DNA의 길이를 나타내는 단위   모감주나무 꽃은 6월 말〜8월까지 노란색의 꽃을 피우는 대표적인 여름 꽃으로 고깔꽃차례(圓錐花序)로 피며, 아름다운 풍경을 제공해‘황금비 나무(goldenrain tree)’라는 이름을 갖고 있다. 모감주나무 꽃은 척박한 환경에서도 잘 자라기 때문에 공원이나 아파트 단지의 공원수나 가로수로 인기가 높으며, 벌들이 꿀을 생산하기 위해 꿀을 채취하는 식물인 밀원식물로서도 가치가 높다. 나무의 열매는 불교에서 염주를 만드는데 사용되고, 비누 성분을 포함하고 있어 천연비누로 활용되기도 한다. 국립산림과학원 산림유전자원과 이제완 박사는“최근 기후변화로 모감주나무와 같이 분포 면적이 좁고 개체수가 적은 나무들은 생존에 위협을 받고 있다”면서“유전자지도를 활용해 유전적인 다양성 연구와 미래 환경에 대한 적응성을 분석하여 모감주나무의 보호는 물론 생명산업 소재로 활용하여 생물주권 확보에도 기여할 것으로 기대된다”고 전했다.
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    2017-06-26
  • 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

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  • 상수리나무 ‘금수라1호’, 대량·신속 판별 마커 개발
    산림청 국립산림과학원(원장 박현)은 상수리나무 엽록체의 유전적 특성을 이용하여 상수리나무 품종‘금수라1호’의 품종보호 및 종자 관리에 필요한 단일염기다형성(Single nucleotide polymorphisms, SNP) 마커 개발에 성공하였다고 밝혔다. 상수리나무는 지구온난화의 주범인 탄소를 저장하는 능력이 높으며, 건축자재, 표고버섯 재배용 골목, 식용 및 약재 등 다방면으로 활용된다. 특히, 연구에 이용된 상수리나무‘금수라1호’는 다년간에 걸친 검정을 통해 열매가 크고 많이 열리는 우량 상수리나무를 선발하여 육성한 것이다. 이번에 개발이 완료된 SNP 마커는 다른 참나무류 수종과의 개체 및 종자식별 및 교배모본 판별 등 상수리나무의 육종 및 개량에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. ‘금수라1호’를 포함한 참나무류 수종에서 PCR(Polymerase Chain Reaction)과 제한효소를 이용하는 3종의 CAPS(Cleave amplified polymorphism sequences) 마커를 개발하였으며, 상수리나무‘금수라1호’판별 SNP 마커 세트는 3개의 SNP 영역으로 구성되어 있다. 또한, 형광물질이 부착된 프로브와 프라이머 세트를 활용하여 대량·신속하게 판별할 수 있는 2종의 SNP 마커도 개발하였으며, 최근 특허출원을 마쳤다. 국립산림과학원 임목자원연구과 김인식 과장은“상수리나무는 환경적 및 경제적 측면에서 중요한 산림자원이다”라며“이번에 개발된 상수리나무 금수라1호의 대량·신속 판별 SNP 마커는 상수리나무의 품종 관리뿐만 아니라 개량 및 육종에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다”라고 밝혔다.  
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    2022-07-14
  • 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
  • 유용 약용자원 산겨릅나무, 세계 최초 ‘엽록체 DNA’ 해독
    산겨릅나무 잎   산림청 국립산림과학원(원장 전범권)이 우리 산림자원을 보존하고 지속 가능한 이용을 위하여 우리나라 토종 약용자원으로 인기가 높은 산겨릅나무의 엽록체 DNA 유전자 지도를 세계 최초로 해독했다고 밝혔다. 이번 연구 결과에서 산겨릅나무의 엽록체 DNA는 총 128개의 유전자로 구성되어 있고, 전체 길이는 15만 6,435 bp(베이스페어, 유전자를 구성하는 DNA의 길이를 나타내는 단위)인 것으로 밝혀졌다. 엽록체 DNA는 식물 세포에 존재하는 소기관으로 빛에너지와 수분 및 이산화탄소를 이용해 식물이 살아가는 데 필요한 에너지를 생산하는 광합성 기능을 담당한다.  이번에 해독한 엽록체 DNA의 유전자지도는 산겨릅나무의 식물학적 진화 과정과 광합성에 대한 중요한 정보를 제공할 것으로 기대되며, 국제 학술지인 ‘미토콘드리얼(Mitochondrial) DNA’에 게재됐다.    산겨릅나무(학명: Acer tegmentosum)는 단풍나무과 단풍나무속에 속하는 낙엽성의 키 큰 나무로, 우리나라에는 중‧북부 지역의 높은 산에서 자란다. 산겨릅나무는 흔히 ‘벌나무’, ‘산청목’ 등의 이름으로 잘 알려진 우리나라 토종 약용자원이다. 여러 연구 결과를 통해 수피와 잎, 가지는 지방간, 간염, 간암 등에 효능이 있다 알려져있다.  그러나 산겨릅나무의 간 기능 개선 효과가 주목받으며 그 수요가 높아지자, 무분별한 불법 채취 문제가 발생하고 있다.  이번 연구결과를 토대로 산겨릅나무 개체를 식별할 수 있는 DNA 지문을 개발하면 산겨릅나무의 무분별한 채취를 방지하기 위한 추적기술로 활용할 수 있어 기대가 모아지고 있다.  훼손된 산겨릅나무   국림산림과학원에서는 천연기념물 은행나무, 희귀식물인 모감주나무 등 우리나라 산림유전자원 보존과 식물법의학 증거자료 확보 등을 위해 DNA 지문 분석 기술을 개발한 바 있다.  산림생명정보연구과 홍경낙 과장은 “산림 생명 자원의 효율적인 보존과 지속가능한 이용을 위하여 생물체를 구성하는 유전자 정보를 분석하고 특성을 정확히 파악하는 것이 중요하다”라면서, “유전자 지도의 활용을 통해 산겨릅나무의 보존은 물론 생명 산업의 소재로서 생물 주권의 확보에도 기여할 것으로 기대된다.”라고 전했다.   산겨릅나무 엽록체 DNA 유전자 지도  
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    • 산림과학원
    2020-04-09
  • 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.   
    • 뉴스광장
    2019-08-21
  • 국립산림과학원, 세계 최초로 소나무 엽록체 유전체 완전 해독
    우리나라 국민이 가장 사랑하는 소나무의 엽록체 유전자 정보가 밝혀졌다. 산림청 국립산림과학원(원장 전범권)은 소나무의 진화과정과 유전적 특성을 정립하는 과정이 꼭 필요한 엽록체의 유전체를 세계 최초로 해독하는 데 성공하였다.   소나무(학명: Pinus densiflora)는 최근 기후변화와 소나무재선충병 등으로 인해 그 분포 면적이 줄고 있어서 유전자원 등의 보전대책 마련이 시급한 상황이다. 이번 연구에서 사용된 ‘강원139호’ 수형목은 강원도 삼척시 준경 숲에서 선발된 우량 개체로, 천연기념물 제103호인 정이품송(正二品松)의 후계목을 생산하기 위해 어미나무로 선발된 보호수로도 알려져 있어 문화적 상징성이 크다.   <사진: 강원139호’ 수형목>   이번 국립산림과학원 연구로 밝혀진 우리 소나무 엽록체 DNA는 전체 11만 9,875bp(베이스페어: 유전자를 구성하는 DNA의 길이를 나타내는 단위) 크기의 고리모양으로 113개의 유전자로 이루어져 있다.  이번에 해독이 완료된 소나무 엽록체의 DNA 지도는 우리나라에 분포하는 소나무의 유전적 다양성을 평가하고 진화과정을 추적하는 데 활용할 수 있다. 또한 다른 소나무류 수종과의 계통유전학적 관련성을 구명할 뿐만 아니라 종을 구분하기 위한 DNA 표지 개발 등 학술적으로 매우 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.   아울러 유전적으로 형질이 우수한 소나무를 육종하기 위해서는 40년 이상의 오랜 시간이 소요되는데, 이번에 밝혀진 유전체 정보 빅데이터를 활용하면 소나무 육종기간을 대폭 단축할 수 있을 것으로 전망된다. 이번 연구 결과는 산림과학분야 1등급 국제학술지인 ‘Forests(포레스츠, 산림)’ 7월호에 게재되었다.     국립산림과학원 이석우 산림자원개량연구과장은 “소나무는 우리나라에서 생태적, 경제적, 문화·예술적 측면에서 중요한 나무로 우리가 반드시 지켜야 할 귀중한 산림자원”이라면서 “이번에 밝혀진 소나무 엽록체 DNA 정보는 우리나라의 생물주권을 지키는 데에도 크게 기여할 것으로 기대된다.”라고 밝혔다.  
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    2019-08-05
  • 토종 블루베리 정금나무, 세계 최초 ‘엽록체 DNA’ 해독
    -토종 생물자원 주권 확보 및 바이오 생명 산업 등 활용도 높아- 산림청 국립산림과학원(원장 전범권)은 신토불이, 우리의 토종 생물자원에 대한 주권을 확보하고 바이오 생명 산업의 국외 경쟁체제에 대비하기 위해 우리나라의 토종 블루베리 정금나무의 엽록체 디앤에이(DNA) 유전자지도를 세계 최초로 해독했다고 밝혔다. 정금나무(학명: Vaccinium oldhamii)는 진달래과 산앵두나무속에 속하는 낙엽성의 키 작은 나무로, 우리나라에는 중・남부 지역의 낮은 산에서 자란다. 정금나무와 같은 산앵도나무속(Vaccinium)에 속하는 나무에서 열리는 열매를 블루베리라고 한다. 최근 흔하게 먹는 블루베리는 북아메리카 지역이 원산지이지만, 외국의 블루베리가 들어오기 이전부터 우리나라에도 ‘토종 블루베리’가 있었던 셈이다. 블루베리는 몸에 좋은 ‘슈퍼푸드’ 중 하나로 강력한 항산화작용으로 세포노화 억제 효과가 있으며, 안토시아닌의 함량이 높고, 면역력 강화와 성인병 예방에 좋은 것으로 알려져 있다. 국립산림과학원 산림생명정보연구과에서 정금나무의 엽록체 DNA를 분석한 결과, 정금나무는 총 133개의 유전자로 이루어져 있고 전체 길이는 17만 3,245bp(베이스페어, 유전자를 구성하는 DNA의 길이를 나타내는 단위)인 것으로 밝혀졌다. 식물 세포의 소기관인 엽록체 DNA는 빛에너지와 수분 및 이산화탄소를 이용해 식물이 살아가는 데 필요한 에너지를 생산하는 광합성 기능을 담당한다. 이번에 해독한 엽록체 DNA의 유전자지도는 정금나무의 유전적인 다양성과 식물학적 진화 과정을 추적하고, 식물이 생존하는 데 중요한 광합성 정보를 제공할 것으로 기대된다. 최근 생물다양성협약(CBD) 및 유전자원에 대한 접근과 이용에 따른 이익의 공정하고 공평한 공유(Access and Benefit Sharing)에 관한 나고야의정서가 발효됐다. 이에 따라 생명자원은 과거 인류공동유산이 아니라 생명자원을 보유한 각 나라의 고유한 생물주권으로 인식되고 있다. 정금나무는 국내 자생종으로 국외에 반출하려 하는 경우 법률에 따라 반드시 국가의 승인을 받아야 하는 ‘국외반출승인 대상종’으로 지정돼 있을 만큼 중요성과 가치가 매우 높다. 즉, 우리나라의 생물자원에 대한 주권을 강화하는 측면에서 정금나무와 같은 토종 산림 자원의 보존 연구를 강화하고 다양한 산업 활용을 위한 정보를 축적할 필요가 있다. 이번 연구는 우리나라의 유용한 산림유전자원을 보존하기 위한 목적으로 수행됐으며, 연구결과는 최근 국제 학술지인 ‘미토콘드리얼(Mitochondrial) DNA’에 게재됐다. 산림생명정보연구과 이제완 박사는 “최근 기후변화로 귀중한 산림자원이 생존에 위협을 받고 있다.”라면서, “유전자지도의 활용을 통해 정금나무의 보존은 물론 생명산업의 소재로서 생물주권의 확보에도 기여할 것으로 기대된다.”라고 말했다.
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    • 산림과학원
    2019-04-12
  • 세계 최초 한국 특산 물들메나무 ‘엽록체 DNA’ 해독
    산림청 국립산림과학원(원장 이창재)이 우리나라의 특산식물인 물들메나무의 엽록체 DNA 유전자지도를 세계 최초로 해독했다고 밝혔다. 물들메나무의 엽록체 DNA는 전체 길이가 155,571 bp(베이스페어, 유전자를 구성하는 DNA의 길이를 나타내는 단위)이고, 총 132개의 유전자로 구성돼있는 것으로 밝혀졌다. 식물세포의 소기관인 엽록체 DNA는 빛에너지와 수분 및 이산화탄소를 이용해 식물이 살아가는데 필요한 에너지를 생산하는 광합성 기능을 담당한다. 이번에 해독한 엽록체 DNA의 유전자지도는 물들메나무의 식물학적 진화 과정을 추적하고 식물이 생존하는데 중요한 광합성 정보를 제공할 것으로 기대된다. 물들메나무(학명: Fraxinus chiisanensis)는 물푸레나무과에 속하는 낙엽성의 키 큰 나무로 덕유산과 지리산 등 일부 지역에만 제한적으로 분포하는 고유식물이다. 물푸레나무과에는 물들메나무, 들메나무, 물푸레나무, 쇠물푸레나무가 있는데 물들메나무는 겨울눈의 모양이 다른 수종에 비해 독특하다. 물들메나무의 분포는 우리나라에 한정돼있고 개체수가 적어 세계자연보존연맹(IUCN)은 물들메나무를 멸종 위기 적색목록(Red List)에 포함해 멸종 가능성(위기등급, EN)이 높은 것으로 평가했다. 이번 연구는 우리나라의 유용한 산림유전자원을 보존하기 위한 목적으로 수행됐으며, 연구결과는 국제 학술지인 ‘미토콘드리얼(Mitochondrial) DNA’에 게재됐다. 최근 생물다양성협약(CBD) 및 유전자원에 대한 접근과 이용에 따른 이익의 공정하고 공평한 공유(Access and Benefit Sharing)에 관한 나고야의정서가 발효됨에 따라 유전자원은 과거 인류공동유산의 개념이 아닌 유전자원을 보유한 각 나라의 고유한 생물주권의 개념으로 인식되고 있다. 즉, 나고야의정서 체제에서는 우리나라의 생물자원에 대한 주권을 강화하는 측면에서 물들메나무와 같은 특산식물의 보존 연구를 강화하고 다양한 활용을 위해 특성 정보를 축적할 필요가 있다. 산림유전자원과 이제완 박사는 “최근 기후변화로 인해 물들메나무와 같이 분포 면적이 좁고 개체수가 적은 나무들은 생존에 위협을 받고 있다.”라면서, “유전자지도의 활용이 물들메나무의 보호는 물론 생명산업의 소재로써 생물주권의 확보에도 기여할 것으로 기대된다.”라고 전했다.
    • 산림산업
    • 산림과학원
    2018-02-21
  • 세계 최초로 모감주나무 ‘엽록체 DNA 유전자지도’ 해독
    산림청 국립산림과학원(원장 이창재)이 희귀식물인 모감주나무의 엽록체 DNA 유전자지도를 세계 최초로 해독했다고 밝혔다. 모감주나무는 무환자나무과에 속하는 낙엽성의 키 작은 나무로 우리나라와 중국, 일본의 일부 지역에만 제한적으로 분포하는 희귀식물이다. 우리나라에는 일부 해안가에 규모가 작은 군락으로 자생하고 있는데, 대표적으로는 안면도 모감주나무 군락(제138호)과 완도 모감주나무 군락(제428호)이 희귀성과 가치를 인정받아 천연기념물로 지정되어 있다. 이번에 해독된 엽록체 DNA의 유전자지도는 모감주나무의 식물학적 진화 과정을 추적하고 식물 생존에 중요한 광합성에 관한 정보를 제공할 것으로 기대된다. 모감주나무의 엽록체 DNA는 전체 길이가 163,258 bp(베이스페어)이고, 총 131개의 유전자로 구성되어 있는 것으로 밝혀졌다. 식물세포의 소기관인 엽록체 DNA는 빛에너지와 수분 및 이산화탄소를 이용하여 식물이 살아가는데 필요한 에너지를 생산하는 광합성 기능을 담당한다. 이번 연구결과는 국립산림과학원이 우리나라의 유용한 산림유전자원을 보존하기 위한 목적으로 수행하였으며, 국제 학술지인 ‘유전자원 보존(Conservation Genetics Resources)학회지’의 온라인 저널에 실려 가치를 인정받았다. ※ 베이스페어(base pair) : 유전자를 구성하는 DNA의 길이를 나타내는 단위   모감주나무 꽃은 6월 말〜8월까지 노란색의 꽃을 피우는 대표적인 여름 꽃으로 고깔꽃차례(圓錐花序)로 피며, 아름다운 풍경을 제공해‘황금비 나무(goldenrain tree)’라는 이름을 갖고 있다. 모감주나무 꽃은 척박한 환경에서도 잘 자라기 때문에 공원이나 아파트 단지의 공원수나 가로수로 인기가 높으며, 벌들이 꿀을 생산하기 위해 꿀을 채취하는 식물인 밀원식물로서도 가치가 높다. 나무의 열매는 불교에서 염주를 만드는데 사용되고, 비누 성분을 포함하고 있어 천연비누로 활용되기도 한다. 국립산림과학원 산림유전자원과 이제완 박사는“최근 기후변화로 모감주나무와 같이 분포 면적이 좁고 개체수가 적은 나무들은 생존에 위협을 받고 있다”면서“유전자지도를 활용해 유전적인 다양성 연구와 미래 환경에 대한 적응성을 분석하여 모감주나무의 보호는 물론 생명산업 소재로 활용하여 생물주권 확보에도 기여할 것으로 기대된다”고 전했다.
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    • 산림과학원
    2017-06-26
  • 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.
    • 산림산업
    • 산림과학원
    2015-10-23
  • 산림청 국립수목원, 희귀 멸종위기식물 광릉요강꽃 엽록체 게놈 지도 세계 최초 완성
      산림청 국립수목원 (원장 이유미)은 희귀 및 멸종위기식물인 광릉요강꽃(Cypripedium japonicum Thunb.)의 엽록체 게놈 지도를 세계 최초로 완성하였다. 광릉요강꽃은 희귀 및 멸종위기 식물로 산림청 희귀식물 CR(멸종위기종)과 환경부 멸종위기식물Ⅰ급으로 지정되어 있을 만큼 멸종위협에 매우 높은 식물로, 이번 연구결과, 광릉요강꽃은 174kb 이상의 엽록체 게놈을 가지고 있으며, 이는 지금까지 알려진 단자엽식물의 엽록체 게놈 중에서 가장 큰 것으로 밝혀졌다. 광릉요강꽃에서 확인된 거대 엽록체 게놈은 기존에 알려진 난초과 식물과 비교하여 유전자사이지역(IGS, intergenic spacer region)에서 반복적으로 나타나는 AT-염기의 무수한 반복으로 인해 길이가 길어진 것으로 나타났는데, 이러한 연구 결과는 단자엽식물의 진화계통 연구에 매우 중요한 자료가 될 것으로 기대를 모으고 있다. 국립수목원은 이번 연구를 통하여 우리나라 자생 광릉요강꽃의 주권 확보를 위한 필수 작업도 완료하였다. 이번 연구결과를 활용하여 광릉요강꽃과 그 근연식물인 복주머니란(Cypripedium macranthos Sw.), 털복주머니란(Cypripedium guttatum Sw.)과 C. formosanum(대만자생)을 비교 분석하여 각 종을 분자적 수준에서 구별할 수 있는 마커가 새롭게 개발됨으로써 광릉요강꽃의 원산지 판별을 위한 중요한 분자자료를 확보한 것이다. 이번 연구에 공동으로 참여한 가천대학교 김주환 교수는 ‘광릉요강꽃의 엽록체 게놈 지도는 자생지에서 멸종되어 가고 있는 광릉요강꽃의 진화과정 구명과 복원을 위한 매우 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것’이라고 덧붙였다. 한편 이번 연구 결과는 현재 국제적인 전문 학술지에 투고 되었다. 국립수목원은 관계자는 “이번 연구 성과를 기존의 연구 성과와 함께 광릉요강꽃 서식지 보전 및 복원에 적극 활용할 것이며, 국가 희귀 및 멸종위기식물 보전을 위해 노력할 것”이라고 밝혔다.
    • 뉴스광장
    2014-11-05
  • 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.  
    • 뉴스광장
    2014-02-27
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