서울대 양태진 교수팀이 인삼의 유전적 다양성을 규명하고 인삼의 디지털 분자 육종 비전을 제시했다.
양태진 교수팀은 인삼 게놈을 세계 최초로 보고, 24개의 염색체를 대표하는 유전자 지도를 세계 최초로 완성·활용해 고효율 유전자 칩을 개발했다고 12일 발표했다.
인삼은 세대 교체에 약 4년이 소요되는 느린 성장 속도를 가지며 종자 생산량이 적어 영양 번식이 어려운 식물이다. 약 3.5 Gbp에 달하는 대형 유전체와 다수의 반복 서열로 인해 분석이 까다로우며 자원확보와 유전 연구에도 어려움이 따랐다.
이에 연구팀은 유전자 칩을 인삼 품종, 육성계통, 산양삼 및 산삼을 포함하는 1500점 이상의 자원에 적용했다. 이들의 디지털 정보를 축적해 유전 다양성도 파악했다. 유전자 칩은 형광신호를 기반으로 대규모의 유전자형을 동시에 탐지할 수 있는 효율적인 디지털 분자육종 수단이다. 이는 새로운 유전자원을 발굴하거나 자원 간 유연관계를 파악하는 데 유용하게 활용된다.
연구팀은 유전자 칩의 육종 활용도를 평가하기 위해 250개 인삼 육성계통에서 각각 두 개체씩 칩에 적용했다. 각 개체의 유전적 고정도(동형접합도: homozygosity)는 물론 계통 내 개체들간의 유전적 균일성(homogeneity)을 평가했다.
해당 500개체의 디지털 유전정보를 분석해 250개 육성 계통 간 유전적 유사도를 파악하고, 각 계통의 유전적 안정화 정도와 품종화 가능성, 타 계통과의 교잡 또는 혼입 여부를 수치화해 품종 등록 요건 등에 필요한 디지털 육종 정보를 제공했다.
이 연구 결과는 농촌진흥청과 경북 및 충남도기술원 산하 육종기관에서 육성 중인 인삼 품종 육성계통들에 대한 유전자칩 분석을 통해 육성계통의 유전적 고정도, 균일성, 종자 순도 검정, 다른 품종과의 차별성 및 보호법을 제시했다는 평가를 받았다.
연구팀은 다양한 인삼과 산양삼 품종 개발 및 종자 공급 기관에서 유전자칩이 품종 육성에 유용한 도구로 활용될 것으로 기대했다. 또한 유전자칩을 적용한 유전정보는 인삼 연구자들에게 1500점의 인삼 자원 데이터베이스를 제공, 새로운 인삼 시료와의 비교, 차이점 파악 등 풍부한 정보를 제공할 것으로 보인다.
