초록 ▼

세계적으로 생물자원은 생물산업(BT)의 기본 소재로 그 중요성이 증대되고 있다. 생물다양성협약(CBD) 및 생물 유전자원의 접근 및 이익 공유(ABS)에 따른 국가 간의 자원 주권이 강화되고 있는 실정에서, 한국 고유 생물종의 유전자원 연구는 자원 주권 확보와 지적 재산권 강화에 필수적이다. 본 연구는 녹색성장 및 생물산업에 활용할 목적으로 유전체 및 유전적 다양성 연구를 보다 체계적으로 수행하였다. 유전체 연구는 엽록체 완전 염기 서열 4종을 포함한 6종에서 엽록체 유전체 정보를 확보하였으며, 유전적 다양성 연구는 그 유전체 정보

세계적으로 생물자원은 생물산업(BT)의 기본 소재로 그 중요성이 증대되고 있다. 생물다양성협약(CBD) 및 생물 유전자원의 접근 및 이익 공유(ABS)에 따른 국가 간의 자원 주권이 강화되고 있는 실정에서, 한국 고유 생물종의 유전자원 연구는 자원 주권 확보와 지적 재산권 강화에 필수적이다. 본 연구는 녹색성장 및 생물산업에 활용할 목적으로 유전체 및 유전적 다양성 연구를 보다 체계적으로 수행하였다. 유전체 연구는 엽록체 완전 염기 서열 4종을 포함한 6종에서 엽록체 유전체 정보를 확보하였으며, 유전적 다양성 연구는 그 유전체 정보를 활용한 DNA(2종) 및 allozyme 다양성(2종) 연구를 통하여, 대상 연구종 4종에 대한 보존 대책을 제시하였다.
엽록체 유전체 연구에서, 한국 특산인 노랑붓꽃(Iris koreana)과 노랑무늬붓꽃(Iris odaesanensis)의 엽록체 유전체는 각각 150,696 및 153,623bp로 밝혀졌으며, 기저 현화 식물인 순채(Brasenia schreberi) 및 가시연(Euryale ferox)은 각각 158,835와 159,625bp로 밝혀졌다. 양치식물인 솔잎난(Psilotum nudum)의 13유전자를 포함한 25구간의 10.5kb를 전남과 제주 개체 비교 분석하였으며, 현화 기저식물인 죽절초(Sarcandra glabra)와 근연식물 2종에 대하여 IRA와 IRB의 일부인 28구간의 8.5kb를 비교 분석하였다. 붓꽃과(Iridaceae) 및 어항마름과(Cabombaceae)의 엽록체 유전체 연구에서 완전 염기 서열을 밝힌 것은 세계 최초이다.
DNA와 allozyme 다양성을 분석하여 유전적 다양성을 연구하였으며, 솔잎난의 7집단에 대한 엽록체 DNA 다양성(SSR, SNP) 연구결과 6개의 엽록체 유전형이 파악되었고, 가시연의 8군집에 대한 핵(SSR, SNP)과 엽록체(SSR, SNP) DNA 다양성 연구 결과 4개의 유전형이 파악되었다. 층층둥굴레(Polygonatum stenophyllum)의 7집단의 allozyme(10효소계, 22종류 유전좌위)다양성 연구에서 8종류의 다형성 유전자위가 파악되었고, 노랑무늬붓꽃 10집단의 allozyme(10효소계, 분석된 20종류 유전좌위) 다양성 연구에서 16종류의 다형성 유전자위가 파악되었다. 집단 내 및 집단 간의 유전적 다양성과 식물의 번식 특성에 근거하여, 보존 및 복원 대책을 제시하였다. 멸종 위기식물 65종 중, 유전체 연구 46종과 유전적 다양성 연구 51종의 향후 진행할 연구에서 한국 멸종 위기종의 많은 수를 차지하고 있는 단자엽 식물의 우선 연구를 제안한다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 5
• 목차 ... 7
• 표목차 ... 8
• 그림목차 ... 9
• Ⅰ. 서론 (연구개요) ... 11
• 1. 연구 배경 ... 11
• 2. 4차년도 연구 내용 ... 14
• II. 연구 수행 계획 ... 17
• 1. 연구 목표 및 조직 ... 17
• 2. 연구 수행 계획 ... 20
• III. 4차년도 연구 결과 및 고찰 ... 22
• 제1장 엽록체 유전체 연구 ... 22
• 1. 양치식물의 엽록체 유전체 연구: 솔잎난 ... 24
• 2. 기저 현화 식물의 엽록체 유전체 연구 ... 33
• 3. 단자엽 식물의 엽록체 유전체 연구: 노랑붓꽃과 노랑무늬붓꽃 ... 49
• 제2장 유전적 다양성 조사 ... 54
• 1. 양치식물의 세포질 DNA 표식자에 의한 유전적 다양성 연구: 솔잎난 ... 54
• 2. 기저 현화식물의 DNA 표식자에 의한 세포질 및 핵의 유전적 다양성 연구: 가시연 ... 61
• 3. 알로자임 표식자에 의한 멸종위기 식물 2종의 유전적 다양성 연구: 층층둥굴레 및 노랑무늬붓꽃 ... 73
• IV. 제 4차년도 연구 결론 ... 85
• 1. 엽록체 완전 염기 서열과 의미 ... 85
• 2. 멸종 위기종의 유전적 다양성 분석을 통한 보존 대책 ... 91
• 3. 미연구 멸종 위기종 ... 99
• 4. ABS와 유전정보 자료 확보의 의미 ... 102
• 5. 유전 정보 자료의 데이터베이스에 대한 의견 ... 104
• V. 참고 문헌 ... 105