세종대 스마트생명산업융합학과 박현승 교수, SCI급 학술지 ‘Horticulture Research’에 논문 게제

세종대학교(총장 배덕효) 스마트생명산업융합학과 박현승 교수가 “관상용 키메라 식물에서 알비노 표현형을 보이는 엽록체 유전자를 규명하기 위한 고효율 시스템 (High-throughput discovery of plastid genes causing albino phenotypes in ornamental chimeric plants)”에 관한 연구를 원예과학 분야 상위 1% 국제 우수 학술지 ‘Horticulture Research’ (영향력 지수 7.291)에 발표했다.

이번 연구는 서울대학교 농업생명과학대학 농림생물자원학부 양태진 교수팀(BK21 농림생물자원창의인재양성사업단장)과의 공동연구를 통해 진행됐으며, 박현승 교수는 공동 제 1저자로서 이번 연구에 참여했다.

장기간 이어지고 있는 코로나 대유행으로 인해 실내 주거 환경에 대한 관심이 늘어나면서 식물을 이용한 인테리어 ‘플렌테리어’가 주목받고 있다. 키메라 식물은 녹색과 백색을 비롯한 다양한 색이 섞인 잎을 가지고 있어 관상용으로 인기가 높으나, 색 변이가 일어나는 유전적인 원인이나 무늬의 발생 과정에 대해 아직 밝혀져야 할 부분이 많다.

이번 연구에서는 주변에서 볼 수 있는 키메라 식물 23개체를 분류군별로 다양하게 수집하고 녹색 조직과 알비노 조직에 대해 각각 엽록체 유전체를 완성하고 비교 분석했다. 이 중 14개 키메라 식물의 녹색과 알비노 잎 조직 간의 엽록체 유전체에서 단일 염기 서열 변이를 발견했으며, 해당 변이가 발견된 유전자들을 보고했다. 각 돌연변이는 염기서열의 치환이나 결실을 통해 해당 유전자의 아미노산 길이나 단백질 구조를 변화시켰으며, 대상 유전자들은 전자, 광합성, ATP 합성과 관련된 8개의 중요한 엽록체 유전자로 확인됐다.

박현승 교수는 “자연조건에서 관찰되는 알비노 유발 돌연변이가 어떤 엽록체 유전자에 존재하는지를 유전체 분석을 통해 쉽게 규명할 수 있다는 것을 보여줬을 뿐만 아니라, 이형세포질성을 통해 해당 돌연변이가 유지되고 있음을 밝혔다는 데 의의가 있다. 향후 이들 유전자의 기능을 조절해 인위적으로 높은 관상가치를 가지는 키메라 식물을 만들 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구는 생명연구자원확보관리및활용사업(과학기술정보통신부)의 지원을 받아 수행됐다.

온라인 중앙일보