초록 ▼

생물자원은 살아있는 생명체, 세포, 유전자 그리고 관련된 가공 처리되지 않은 일차 정보를 포함하는 의미로, 생물공학, 보건, 생명과학 연구와 개발에 필요한 원천적 물질로 정의된다(국가생명자원현황 실태조사, 2007). 생물자원은 21세기 바이오산업 성장 동력의 필수소재로서 막대한 시장 창출의 잠재력을 지니고 있는데, 생물자원을 원천소재로 하여 개발되는 상품들의 시장규모가 2003년 8천억불에서, 2010년도에는 2조 5천억불로 증가될 것으로 예견되고 있다. 생물자원은 의약, 농업, 환경 분야에서 고부가 가치를 창출하는 필수 소재로

생물자원은 살아있는 생명체, 세포, 유전자 그리고 관련된 가공 처리되지 않은 일차 정보를 포함하는 의미로, 생물공학, 보건, 생명과학 연구와 개발에 필요한 원천적 물질로 정의된다(국가생명자원현황 실태조사, 2007). 생물자원은 21세기 바이오산업 성장 동력의 필수소재로서 막대한 시장 창출의 잠재력을 지니고 있는데, 생물자원을 원천소재로 하여 개발되는 상품들의 시장규모가 2003년 8천억불에서, 2010년도에는 2조 5천억불로 증가될 것으로 예견되고 있다. 생물자원은 의약, 농업, 환경 분야에서 고부가 가치를 창출하는 필수 소재로 재인식되고 있으며, 인간문화의 주축으로 후손에게 물러주어야 할 소중한 공공의 자산임에 틀림이 없다. 최근 국제 생물다양성 협약을 통해 자국의 생물 유전자자원에 대한 생물주권의 개념이 전 세계적으로 확산되고 있다. 국제 생물다양성 협약은 서식지 보호, 개발 규제등을 통해 생물의 종 다양성을 보존하고, 유전자원의 이용을 통해 얻는 다양한 혜택을 유전자원 제공 국가와 이용 국가 간에 공평하게 배분하는데 그 목표를 두고 있다(국가생명자원현황 실태조사, 2007). 과거 선진국들은 동물, 식물, 미생물 등의 생물은 소유권의 대상이 아니라는 주장을 펴며 전 세계의 생물자원을 별다른 제재없이 이용하여 그 결과물을 독점하였지만, 생물다양성 협약은 생물 유전자원 보유국의 주권적 권리임을 인정하였다. 따라서 고부가 가치를 지닌 유용한 생물자원을 선점하기 위한 국가 간의 경쟁이 가열되고, 확보된 생물자원의 활용기반을 갖추기 위한 국가의 투자가 증가되고 있는 실정이다.
우리나라는 기후의 특성상 많은 생물종을 가지고 있는 생물자원의 보고이다. 그러나 도시화와 산업화로 인한 서식지 파괴와 무분별한 남획 등으로 우리나라 고유의 생물종들이 멸종위기에 처해 있다. 그러므로 우리나라 역시 멸종위기에 속해 있는 생물종에 대한 유전자 자료의 축적과 관리를 통해 고유 생물종에 대한 주권을 확보하여야 할 필요성에 직면하게 되었다. 점점 사라져 가는 생물종들을 효율적으로 보존하고, 관리하는 정책을 수립하고, 그것을 실행하기 위해서는 생물의 특성 및 진화의 모든 정보를 보유하고 있는 유전적 특성을 파악하여 정확히 종을 인식하는 과정이 필수적으로 선행되어야 한다. 더불어 확보된 유전자원을 향후 학술연구와 산업에 이용하기 위하여 보유 유전자를 관리 하는 체계의 구축이 필요하다. 따라서 본 제안의 목적은 우리나라에서 자생하는 멸종위기의 생물종에서 소기관 유전체의 염기서열을 결정하고, 유전체의 특성을 연구하며, 확보된 유전자원의 관리를 위한 데이터베이스를 구축하는데 있다. 지난 4년간 국립생물자원관에서는 주요 생물자원의 유전자 분석 연구를 통하여, 멸종위기동·식물 총 80종(멸종위기종 75종, 고유종 5종)에서 소기관 유전체(동물: 미토콘드리아 유전체, 식물: 핵 및 엽록체 유전체)의 염기서열을 결정하고, 총 28종(멸종위기종 25종, 고유종 3종)에서 유전적 다양성 분석을 수행하였다. 2010년 5차년 사업에서는 총 16종의 멸종위기생물(척추동물, 무척추동물, 고등식물)을 선정하여, 14종의 멸종위기동물에서 전체 미토콘드리아 유전체, 2종의 멸종위기식물에서 전체 엽록체 유전체의 염기서열을 결정하고, 유전체의 특성을 규명하였다.

목차 Contents

• 표 지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 목 차 ... 5
• 표 목 차 ... 7
• 그 림 목 차 ... 10
• Ⅰ. 연구사업의 배경과 목적 ... 15
• 1. 연구사업의 목적 및 배경 ... 15
• 가. 우리나라 멸종위기야생동·식물의 관리 현황 ... 16
• 나. 타 기관이나 연구 사업을 통해 이루어진 멸종위기종의 보존과 복원을 위한 연구 사례 ... 26
• 다. 소기관 유전체 분석의 중요성 ... 29
• 라. 연구의 목표 ... 32
• 2. 연구사업의 범위 ... 34
• 가. 주요 생물자원의 유전자 분석·연구 사업(2006~2009)의 유전자 분석 대상 생물종 ... 34
• 나. 5차년도 유전자 분석 대상종 및 연구 범위 ... 36
• 3. 연구사업의 내용 ... 37
• 4. 연구추진계획 ... 38
• 가. 연구사업의 구성 ... 38
• 나. 수행조직 ... 39
• 다. 연구원 편성표 ... 39
• 라. 추진일정 ... 40
• Ⅱ. 결과 및 고찰 ... 41
• 제 1 장 멸종위기동물의 소기관 유전체 특성 규명 연구 ... 41
• 1. 미토콘드리아 유전체 특성 규명 I(척추동물, 무척추동물: 절지동물, 연체동물) ... 41
• 가. 서론 ... 41
• 나. 재료 및 방법 ... 41
• 다. 결과 및 고찰 ... 51
• 1) 붉은박쥐 Myotis formosus Mori ... 51
• 2) 토끼박쥐 Plecotus auritus ognevi Linnaeus ... 56
• 3) 금개구리 Rana plancyi chosenica Okada ... 73
• 4) 표범장지뱀 Eremias argus Peters ... 83
• 5) 비바리뱀 Sibynophis collaris Gray ... 93
• 6) 긴꼬리투구새우 Triops longicaudatus LeConte ... 99
• 7) 갯게 Chasmagnathus convexus De Hann ... 106
• 8) 붉은발말똥게 Sesarmops intermedius De Hann ... 114
• 9) 두드럭조개 Lamprotula coreana v. Martens ... 123
• 2. 미토콘드리아 유전체 특성 규명 II(무척추동물: 자포동물) ... 132
• 가. 서론 ... 132
• 나. 재료 및 방법 ... 133
• 다. 결과 및 고찰 ... 140
• 1) 둔한진총산호 Euplexaura crassa Kukenthal ... 140
• 2) 측맵시산호 Plexauroidea complexa Nutting ... 145
• 3) 연수지맨드라미 Dendronephthya mollis (Holm) ... 150
• 4) 자색수지맨드라미 Dendronephthya putteri Kukenthal ... 155
• 5) 별혹산호 Verrucella stellata Nutting ... 160
• 라. 미토콘드리아 유전체를 이용한 계통분석 ... 165
• 제 2 장 멸종위기종식물의 소기관 유전체 특성 규명 연구 ... 167
• 1. 서론 ... 167
• 2. 재료 및 방법 ... 169
• 3. 결과 및 고찰 ... 172
• 가. 연구대상종의 특징 ... 172
• 1) 층층둥굴레 Polygonatum stenophyllum Maxim., Liliaceae ... 172
• 2) 솔나리 Lilium cernuum Kom., Liliaceae ... 173
• 나. 결과 및 고찰 ... 174
• 1) 층층둥굴레와 솔나리의 엽록체 유전체 구조 결정 ... 174
• 2) 층층둥굴레와 솔나리의 유전체 완전 염기서열 분석 ... 176
• 3) 층층둥굴레와 솔나리의 유전자 염기서열 분석과 타 분류군과 비교 ... 180
• 4) 단자엽식물의 엽록체 유전체 계통과 rpl23 오페론의 진화 ... 188
• 5) 향후 연구 및 복원에 대한 고찰 ... 189
• Ⅲ. 종합 고찰 ... 193
• 제 1 장 주요 생물자원의 유전자 분석·연구 사업의 결과 ... 193
• 1. 멸종위기동물의 소기관 유전체 특성 규명 연구 ... 193
• 2. 멸종위기종식물의 소기관 유전체 특성 규명 연구 ... 197
• 제 2 장 연구 성과 ... 198
• 1. 연구 성과 학술지 개제 ... 198
• 2. 주요 생물자원의 유전자 분석·연구 데이터베이스 구축 ... 199
• 3. 언론 홍보 ... 202
• IV. 차년도 사업의 연구 방향 ... 205
• 제 1 장 차년도 연구 수행 계획 ... 205
• 1. 차년도 사업의 세부 계획 ... 205
• 2. 차년도 사업의 추진 방향 ... 206
• 3. 차년도 사업의 수행 조직 ... 207
• 제 2 장 차년도 분석 대상종의 선정 ... 207
• 1. 멸종위기동물의 소기관 유전체 특성 규명 연구 ... 207
• 2. 멸종위기식물의 소기관 유전체 특성 규명 연구 ... 208
• V. 참고문헌 ... 209