“딸기, 순계 활용 고품질 유전체 전 세계 첫 완전 해독”
“딸기, 순계 활용 고품질 유전체 전 세계 첫 완전 해독”
  • 김영찬 기자
  • 승인 2021.10.18 10:28
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[에브리뉴스=김영찬 기자]국내 채소 생산액 1위 품목인 딸기의 표준 유전체를 완전 해독하는 데 성공했다.

농촌진흥청은 딸기 육종 기간을 앞당기고 경쟁력 있는 품종 육성을 위해 딸기 순계(동형접합성을 지닌 식물체)를 활용한 표준 유전체를 해독하는 데 성공했다고 18일 밝혔다.

이번 연구 결과는 국제학술지 ‘프론티어스 인 플랜트 사이언스’에 실려 학술적으로 성과를 인정받았다. 

농진청에 따르면 그동안 미국과 일본 등에서 딸기 유전체 해독이 이뤄졌지만, 순계를 활용하면서 동시에 염색체가 완벽히 갖춰진 고품질 표준 유전체를 해독한 것은 세계에서 이번이 처음이다. 

딸기의 디지털육종 플랫폼. 사진출처=농촌진흥청
딸기의 디지털육종 플랫폼. 사진출처=농촌진흥청

농진청 관계자는 “이는 유전적으로 고정된 재료의 정확한 표준 유전체 구축으로 육종 효율을 높인다는 점과 육종의 자료 주권 확보 측면에서 의미가 있다”고 전했다.

그동안 딸기는 쌍을 이루는 염색체가 서로 다른 염기서열을 지니는 ‘이형접합성’ 특징으로 종자가 아닌 줄기를 심어(포복경) 번식해 순계 육성이 어렵다고 여겨졌다.

또 8배체(4쌍 염색체) 유전체를 지니고 있어 2배체(1쌍 염색체)인 고추와 배추 등보다 유전체 분석이 어려웠다.

농진청은 2004년부터 10년 이상의 연구를 통해 8개 품종으로 100여 개의 딸기 순계를 육성했다. 그리고 이 딸기 계통 중 열매가 단단한 ‘원교3115호’를 선발했다.

연구진이 ‘원교3115호’의 표준 유전체를 해독한 결과, 기존에 알려진 것과 같이 약 805Mbp(메가베이스페어) 크기의 유전체에 15만개 유전자가 분포했다. 특히 유전체 분석에서 열매의 단단함을 조절하는 데 특정 유전자가 관여함을 확인했다. 

농진청 관계자는 “이번에 해독한 표준 유전체 자료를 활용하면 전통 육종 방법에서 정밀 육종인 디지털 육종으로의 전환을 통해 딸기의 품종 육성 기간을 현재 7년에서 4년으로 단축할 수 있을 것”이라고 기대했다.

이어 “열매의 단단함 조절 유전자 정보를 활용하면 수출용 주요 품종인 매향의 대체 품종 육성에도 속도가 날 것”이라며 “이번 연구 결과를 미국 국립생물정보공학센터(NCBI)에 등록해 전 세계 연구자들이 활용토록 할 계획”이라고 말했다.

이우문 농진청 국립원예특작과학원 채소과장은 “우리나라 딸기의 품종 주권뿐만 아니라 데이터 주권을 확보하는 데 기여한 연구”라며 “전통 교배 육종에서 디지털 육종으로의 전환을 통해 설향, 매향을 뛰어넘는 맛있고 품질 좋은 품종을 육성하겠다”고 전했다.

설향과 매향 품종을 육성한 김태일 박사는 “딸기 표준 유전체를 비롯한 유전체 데이터를 활용하면 품질 좋은 새 품종 육성의 효율성을 높일 수 있을 것”이라고 했다.
 


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