[제5회 한광호 농업상] 작물 유전체 연구 성과 바탕, 신품종 육성 등 국내 육종 기술 개발 선도

중앙일보

입력

농업연구인상 김승일 서울대 식물유전체육종연구소 연구교수

5년간 세계적 저널에 논문 5편 발표 #거대 고추 유전체 정보 해독 기여 #고추 유전체 DB 구축 세계에 공개

김승일 연구교수는 작물 유전체학 분야의 성과를 바탕으로 농업적인 주요 형질에 관련된 기능유전자를 밝히는 연구를 선도하고 있다. [사진 한광호기념사업회]

제5회 한광호 농업상 농업연구인상을 받은 서울대학교 식물유전체육종연구소 김승일 연구교수는 작물 유전체학 분야에서 거둔 괄목할 만한 성과를 바탕으로 유전체 정보를 활용한 육종 연구를 선도하고 있는 공로를 인정받았다.

　지난 5 년간 김 연구교수는 ‘Nature Genetics’ ‘Genome Biology’ ‘DNA Research’ 등 세계 최고 수준의 저널에 5 편의 논문을 주저자로 출판한 바 있다. 신진 과학자임에도 불구하고 김 연구교수가 출판한 논문은 2200 회 이상 인용됐다(Google Scholar 기준). 이 같은 업적을 인정받아 2015년 교육부 장관 표창, 2016년 한국분자세포생물학회 다카라 우수 논문상을 받았다. 또 국내외 과학자와 소통하며 토마토·양파·감귤·인삼과 참외를 비롯한 박과작물, 고등식물의 기생식물(Striga)까지 다양한 식물의 유전체, 전사체, 유전체 재분석 등의 연구를 수행해 다양한 논문을 출판했다.

　이런 김 연구교수의 연구 성과와 경험은 유전체 정보 기반 신품종 육성에 활용돼 우리나라 분자육종 기술 개발·활용의 국제경쟁력 제고·유지에 기여할 것으로 기대를 받고 있다.

　김 연구교수는 거대 고추 유전체 정보 해독 및 활용 플랫폼 구축에 기여했다. 고추 유전체 프로젝트에 핵심 인력으로 참여해(Nature Genetics, 2014, 제1저자), 전체 3.06Gbp 크기의 고추 유전체 조립을 수행하고 3만4903개의 유전자를 동정했다. 이를 기반으로 고추의 거대유전체 형성 원인, 매운맛 진화, 과실 발달 기작 등에 대한 연구를 했다. 이를 통해 표준 유전체 정보를 기반으로 고추 신품종 육성, 특히 영양가를 높이거나 내병성·내충성 품종을 만드는 데 드는 시간과 비용을 단축할 수 있는 토대를 구축했다. 이는 고추 육종의 국제경쟁력을 크게 높일 수 있게 됐다는 점에서 의미가 큰 것으로 평가받았다.

　고추 속에 속하는 식물 2종의 신규 유전체 해독과 기존 표준유전체에 대한 고도화 분석을 수행한 다중 고추 표준 프로젝트에도 참여했다(Genome Biology, 2017, 제1저자, Scientific Data, 2018, 공저자). 여기에서 기존 표준 유전체의 크로모좀 재구축, 유전자 재동정 및 신규 유전체 조립분석을 수행하고, 이를 기반으로 고추속 식물의 종 분화 및 병저항성 유전자와 반복서열 간의 공진화 기작 연구, 고추 탄저병 저항성 유전자 후보군 동정 연구를 했다. 또 고추 유전체 DB를 구축해 세계에 공개했다(peppergenome.snu.ac.kr). 고추 유전체 및 전사체 정보는 고추속 식물의 유전체 기반 육종, 비교유전체 연구, 종 분화, 진화 및 농업형질 유전자의 진화와 기능성 유전자 발굴에 필수적인 플랫폼 역할을 할 것으로 기대된다.

　‘나라꽃 무궁화를 사랑하는 모임’에 참여해 나라꽃 무궁화 유전체 해독 프로젝트를 수행하기도 했다(DNA Research, 2017, 제1저자). 우리나라에서 가장 오래된 강릉의 무궁화(천연기념물 제520호)를 대상으로 유전체 정보를 완성하고, 배수체화 현상과 100일간 개화가 일어나는 개화 메커니즘을 규명했다. 이뿐 아니라 양파 전사체 분석을 통한 표준 유전자 세트(set) 구축(DNA Research, 2015, 제1저자), 토마토 유전체 프로젝트 수행(Nature, 2012, 공저자) 등 중요 작물 유전체 및 전사체 분석 연구에 기여했다.

　김 연구교수는 지난 2017년부터 작물 유전체 분석을 위한 컴퓨터 프로그래밍, 농업형질 관련 유전자군 분석, 유전체·전사체분석교육(한국유전체학회·강원대미래BIT융합교육사업단·국가생명연구자원정보센터 주관)을 수행하고 있다.

　중앙일보디자인=김승수 기자 kim.seungsoo@joongang.co.kr