바이오에너지 작물 억새, 사탕수수 및 수수의 게놈복제 및 진화관계 비밀 규명

원예학과 이긍주 교수가 바이오에탄올 생산 대상이 되고 있는 억새, 사탕수수 및 수수의 유전체 정보를 이용하여 이 들 작물간의 게놈의 복제구조, 염색체 및 배수성 변화를 분석하고 게놈 복제관계를 밝혀 진화의 비밀을 설명한 논문이 국제저명학술지 ‘Plant Cell’(IF=9.251, 5년 평균 IF=10.125)에 지난 6월 24일에 게재됐다(논문명: Comparative Analysis of Miscanthus and Saccharum Reveals a Shared Whole-Genome Duplication but Different Evolutionary Fates).

Plant Cell은 식물학 관련 SCI 저널 197개 중에 Impact Factor를 기준으로 할 때 상위 4위에 있으며, 이긍주 교수는 POSTECH 생물학연구정보센터(BRIC) “한국을 빛내는 사람들(약칭 한빛사)”에 게재 논문과 함께 소개됐다.

이번 연구는 이긍주 교수의 억새 유전체 정보와 미국 조지아대학교 Andrew Paterson 교수의 수수 유전체 정보를 통합하게 되면서 그 동안 숙제로 남아있던 사탕수수의 8배체 형성과정과 이들 간의 진화관계를 밝힌 것이다.

이번 연구 결과를 통해 상대적으로 유전 정보가 부족한 억새의 비교유전체 분석과 유용한 유전자의 탐색이 가능해져 높은 바이오매스 생산 품종의 개발에 도움을 받게 됐다.

억새는 척박지에서도 생육이 왕성하여 타 바이오연료용 작물과 달리 농경지 이외의 장소에 재배가 가능하고 콩 또는 옥수수와 달리 가격상승 문제를 유발하지 않아 높은 바이오매스 생산 대상으로 최근 미국과 유럽에서 집중 연구되고 있는 식물이다.

농촌진흥청 차세대바이오그린 21사업 식물분자육종사업단의 연구비 지원으로 수행된 이번 연구와 함께 이긍주 교수는 지난 5월 BMC Plant Biology (IF=4.354)에 억새 전사체 분석을 완료해 분자육종을 위한 한국형 분자마커의 대량 발굴과 억새 유전자원간의 지하경(rhizome) 형성의 차이를 설명하는 논문(논문명: Sequencing of transcriptomes from two Miscanthus species reveals functional specificity in rhizomes, and clarifies evolutionary relationships)을 게재하기도 했다.