연구 흐름도.(사진=국립창원대 제공)

국립창원대학교는 첨단바이오학부 생명과학전공 식물유전체연구실(지도교수 박인규, G-LAMP 전임교원) 연구팀이 수행한 ‘지황(Rehmannia glutinosa) 품종 특성 및 유전다양성 분석 연구’가 국제 저명 학술지 'Industrial Crops and Products(Impact Factor 6.2, JCR 상위 4.3%)'에 ‘Genetic diversity and cultivar identification in Rehmannia glutinosa using morphological traits and genome-wide SNP/InDel variation’이라는 제목으로 게재됐다고 25일 밝혔다.

이번 연구는 농촌진흥청과 함께 G-LAMP 사업단 소속 램프교원-램프포닥-학생연구원이 공동 수행한 대표적인 융합 연구 성과로, 지황 품종의 형태 형질-유전체 변이-분자표지 개발을 통합한 국내 최초 수준의 성과이다. 특히 산업계 수요 증가에도 불구하고 표준화된 품종 식별 체계의 부재로 인한 현장 품종 오인식 문제가 지속돼 온 상황에서 이 연구는 형태적 특성과 전장유전체 변이 정보를 결합한 정밀 품종 진단 플랫폼을 제시했다는 점에서 학술적·산업적 가치가 크다는 평가다.

연구팀은 국내에서 재배되는 ９개 지황 품종을 대상으로 잎·꽃·줄기·종자를 포함한 23개 형태 형질을 정밀 분석하고, 전장 유전체 재시퀀싱(Whole-genome resequencing)을 수행해 대규모 단일염기다형성(Single Nucleotide Polymorphism, SNP) 및 삽입·결실(Insertion-Deletion, InDel) 변이를 발굴했다. 이후 품종 간 구분력이 큰 핵심 형태형질을 선별하고, 고신뢰 InDel 변이 기반으로 9종의 다형성 분자표지(RV1-RV9)를 개발해 간단한 PCR만으로 품종을 정확히 식별할 수 있는 InDel 기반 진단·유전자형 분석 시스템을 구축했다.

박인규 교수는 “이번 연구는 환경 요인에 따라 변동성이 큰 외형 중심 평가를 넘어 지황 유전체 전반에 축적된 SNP·InDel 정보를 활용한 정밀 품종 진단 체계를 제시한 데 의의가 있다”며 “향후 지황의 고수량·고기능성 품종 개발, 디지털 육종 플랫폼 구축, 약용작물 유전자원 관리 고도화에 기여할 것으로 기대한다”고 설명했다.

한편 이번 연구는 국립창원대 G-램프(LAMP)사업단 및 지역혁신중심 대학지원체계(RISE)사업단, 한국기초과학지원연구원(KBSI) 경남생명항노화 핵심연구지원센터의 지원을 받아 수행됐다.