기후에너지환경부 산하 국립호남권생물자원관(관장 박진영)은 천연기념물로 지정된 경남 통영 비진도의 팔손이(Fatsia japonica) 자생지를 보전하기 위해 자생지 팔손이 유전체를 해독하고 유전자 지도를 완성했다고 밝혔다.
※ 유전체 및 유전자 지도: 유전체는 한 생물이 가진 모든 유전정보로, 유전체 정보를 체계적으로 해독하고 배열하여 유전자 지도로 나타냄

팔손이는 우리나라 남해안 섬 지역에 자생하는 식물로, 통영 비진도 자생지는 천연기념물로 지정되어 보호받고 있다. 이번 연구는 도서 지역 자생식물의 유전체 정보를 바탕으로 과학적인 보전 방안을 마련하기 위해 추진되었다.

▲  비진도 팔손이 자생지

연구진은 최신 유전체 분석 기술을 활용하여 팔손이의 전체 유전정보를 담은 유전자 지도를 완성했다. 해독된 팔손이 유전체는 약 12억 8천만 개의 염기서열로 구성되어 있으며, 24개 염색체 상에서 총 64,844개의 유전자를 확인하였다. 이번 유전자 지도 구축으로 도서 지역에 자생하는 팔손이가 섬 환경에 적응하며 진화해 온 과정과 유전다양성 수준을 파악할 수 있는 기반이 마련되었다.

※ 유전다양성: 같은 종 내에서 개체군 간에 나타나는 유전적 차이의 정도. 유전다양성이 높을수록 환경 변화에 대한 적응력이 크고 종의 생존 가능성이 높아짐

▲  팔손이 식물

특히 연구진은 유전체 연구를 통해 오랜 세월 섬 환경에 적응하며 간직한 자생지 팔손이의 고유한 유전다양성을 보호하는데 중점을 두었다. 이에 식재된 재배종으로부터 자생지로 유입될 수 있는 유전자 오염을 막기 위해 꽃가루 생산 조절 후보 유전자를 발굴했다. 이 유전자를 활용하여 식재용 팔손이의 꽃가루 이동을 제어한다면, 유전다양성이 낮은 육지 조경수 팔손이의 유전자가 유전다양성이 높은 섬 자생지로의 유입을 차단할 수 있을 것으로 기대된다. 이번 연구는 유전체 정보를 바탕으로 팔손이 자생지의 유전다양성을 보호할 수 있는 과학적 기반을 마련했다는 점에서 의미가 있다.

▲  팔손이 유전체 지도

앞으로 국립호남권생물자원관은 완성된 유전자 지도를 기반으로 도서 지역 팔손이 자생지의 유전다양성을 비교 분석하고, 자생지 식물의 유전적 고유성을 지키기 위한 과학적 보전 전략을 마련할 계획이다.

유전자원연구부 이신애 전임연구원은 "이번 유전자 지도 구축은 도서 자생식물 보전에 첨단 과학기술을 접목한 의미 있는 성과"라며, "앞으로도 유전자 지도를 활용한 섬 지역 자생생물의 과학적 보전 체계를 지속적으로 강화해 나갈 것"이라고 밝혔다. 

▲  모식도