- 진행중인 과제 -
1) 오믹스 정보 활용 메탄가스 저감을 위한 벼 유전적 특성 개량 연구
(수행기간: 2022~2026, 재원: 농촌진흥청, 주관기관: 국립농업과학원, 공동기관: 경북대학교, 전북대학교)
메탄은 온난화 효과가 이산화탄소의 20배를 넘는 강력한 온실기체로, 우리나라 농업분야에서 발생하는 메탄의 약 절반 가량은 논에서 벼를 재배하는 과정으로부터 발생한다. 따라서 농업분야 탄소중립을 위해서는 논에서 발생하는 메탄을 줄이는 것이 매우 중요하다. 우리 연구실에서는 벼의 유전적 특성을 개량하여 메탄 발생을 줄이는 측면에 초점을 두고 있다. 이를 위하여 메탄 방출과 관련이 있는 유전자를 교정한 벼 식물체를 평가하거나, 메탄저감에 효과적인 대립유전자(자연변이)를 탐색하고 이들의 효과를 분석하며, 우량 품종 배경에 유용 대립유전자를 이전하는 연구를 진행하고 있다.
2) 화학비료 감축 대응을 위한 생육기간 단축 벼 육종소재 개발
(수행기간: 2022~2026, 재원: 농촌진흥청, 주관기관: 전북대학교, 공동기관: 경상국립대학교, 부산대학교, 국립식량과학원)
논에서 벼를 재배할 때 방출되는 온실가스를 줄이기 위한 간접적인 방법으로는 생육기간이 짧은 벼 품종을 개발하여 벼가 논에서 자라는 기간을 줄이는 것이 매우 효과적이다. 조생종 품종 개발에 있어 특히 중요한 것은 생육기간 단축으로 인하여 수량과 품질이 떨어지는 것을 최소화하는 것이다. 이를 위해 우리 연구실에서는 국내 벼 품종들이 보유하고 있는 출수기 관련 대립유전자를 살펴보고, 이들이 수량과 품질에 미치는 영향을 평가하며, 작기에 따른 최적 대립유전자 조합을 선정하기 위한 연구를 진행하고 있다.
3) 유전자교정 벼 변이집단 표현형 분석 및 공동활용 시스템 구축
(수행기간: 2024~2026, 재원: 농촌진흥청, 주관기관: 국립농업과학원, 공동기관: 전북대학교)
본 과제는 유전자교정 기술을 작물 육종에 활용하는 차세대농작물신육종기술개발사업(http://www.nbtcenter.or.kr/) 3단계(2024~2026) 과제로, 벼에서 CRISPR/Cas9 기술을 이용하여 개발한 대규모 유전자교정 돌연변이 집단의 증식, 고정, 특성평가를 수행하는 과제이다. 우리 연구실은 다양한 유전자교정 벼 유망 계통의 농업형질과 생산성을 노지 포장에서 검정하고 내건성 등의 목표형질 개선 계통에 대한 정밀 표현형 검정 및 전사체 분석 등을 수행하고 있다.
- 완결된 과제 -
1) 유전자교정 벼 대량계통 표현형 분석 시스템 구축
(수행기간: 2022~2023, 재원: 농촌진흥청, 주관기관: 국립농업과학원, 공동기관: 인천대학교, 전남대학교, 전북대학교)
유전자가위(CRISPR/Cas9)는 목표 유전자의 원하는 위치를 정확하게 편집할 수 있는 신육종기술(New Breeding Technology; NBT)로, 다양한 작물에서 형질 개량을 위하여 빠르게 도입되고 있다. 우리 연구실에서는 국립농업과학원에서 개발하는 유전자교정 벼 대량계통을 연구재료로 하여 내병성, 내재해성 등의 기후변화 대응 형질을 평가하고 노지에서의 주요 생육특성을 검토하는 연구를 수행하였다.
2) 밀 유전자원의 농업형질 연관 분자표지 분석
(수행기간: 2023, 국립농업과학원 용역과제)
국립농업과학원 농업유전자원센터에서 보유한 보통밀과 듀럼밀 유전자원을 대상으로 기존에 보고된 주요 농업형질(출수기, 간장, 수량구성요소, 품질특성, 내병성, 내재해성 등)과 연관된 분자표지를 이용하여 유전자형을 검정하는 과제를 수행하였다.
3) 보리 베타글루칸 함량 관련 KASP 마커 제작
(수행기간: 2023, 국립식량과학원 용역과제)
베타글루칸은 콜레스테롤 저하와 혈당 개선에 효과가 있다고 알려진 보리의 대표적 건강기능성 성분이다. 우리 연구실은 국립식량과학원에서 수행하는 보리 베타글루칸 함량 증진 연구의 일환으로 기존의 유전분석 결과를 바탕으로 향후 유전자 동정 및 분자표지 개발을 위하여 유용하게 활용할 수 있는 염색체 목표 부위의 KASP 마커를 개발하는 과제를 수행하였다.