멸종위기 식물 보호·복원·증식을 위한 맞춤형 유전정보 확보
※ 유전적다양성 분석 이란?
사람(종)에게 황인, 백인, 흑인 등 변이가 있듯이 개체간에 나타나는 유전적 차이에 대해, 서식지내 및 서식지 간의 유전적 변이(다양성) 정도를 비교 연구하는 것.
유전적 변이 정도가 높은 경우 다양한 환경 위협에 대한 생존 가능성이 높고, 변이 정도가 낮으면 환경 변화에 민감한 영향을 받을 수 있음.
※‘주요 생물자원의 유전자 분석 연구’는 ’06년부터 시작되어 멸종위기 동·식물의 보존 및 복원을 위한 주요 유전자 정보를 지속적으로 확보 하는 사업
국립생물자원관 야생생물유전자원센터(WGRC)연구팀은 본 연구 사업에서 멸종위기 식물 4종에 대해 서식지별 총 400개체 이상의 분석 시료를 채집하여 핵 유전자, 엽록체 유전자, 알로자임(효소의 일종) 등 최대 10종류 이상의 다양한 마커를 사용하여 서식지에 따른 유전자 Type을 각각 정밀 분석하였다.
※ 유전자 Type : 생물이 가지고 있는 특정한 유전자의 조합
가시연꽃, 솔잎난, 층층둥굴레는 유전적 다양성이 낮은 반면 노랑무늬붓꽃은 유전적 다양성이 높게 나타났다. 이러한 4종 식물의 유전적 다양성에 대한 정밀 분석 결과 및 종별 차별화된 보존·복원 방안은 다음과 같이 밝혀졌다(멸종위기 식물의 보호를 위해 자세한 지명은 명시하지 않음).
가시연꽃은 강원도와 제주를 제외한 전국에 분포하지만 환경의 변화에 따라 해거리가 심하고 특정 환경에만 서식하기 때문에 환경이 급속하게 변할 경우 멸종 위험이 매우 높은 것으로 판단된다.
⇒ 본 연구 결과 유전자 Type 빈도가 가장 낮게 나타난 경기도 ○○, 전남 ○○ 및 ○○ 지역의 집단에 대해 보다 세심하고 지속적 관리 및 보호 대책이 필요한 것으로 밝혀졌다.
솔잎난은 해안가 절벽, 계곡 암벽의 틈 사이 및 나무줄기 등 특정 환경에 주로 서식하며 분포 지역(전남, 제주) 범위가 좁고 개체수 또한 매우 적은 것으로 조사된바,
⇒ 본 연구에서 다양한 유전자형이 나타나는 제주도 ○○동과 제주도 집단에만 나타나는 일부 유전자형과 동일한 유전자형이 나타난 전남 ○○지역을 우선적으로 보존할 필요가 있는 것으로 밝혀졌다.
층층둥굴레는 강원도, 경기도, 충청북도, 경상북도 등 다양한 지역에 분포하지만 국내에 서식하는 개체는 모두 동일한 하나의 유전자형을 갖고 있음이 밝혀졌다. 이는 층층둥굴레가 종자가 아닌 뿌리를 통한 영양번식을 하기 때문에 장기적인 유전적 부동에 의한 유전적 다양성 감소가 원인이라 할 수 있겠다.
※ 영양번식 : 식물이 씨앗이나 포자를 이용하지 않고 잎, 줄기, 뿌리와 같은 영양기관을 이용해서 번식하는 방법
⇒ 따라서 층층둥굴레는 환경의 변화에 따른 절멸의 위험이 매우 높기 때문에 다양한 유전자형 도입을 위한 생태학적 연구와 종자 발아 연구를 통해 국내 서식하는 층층둥굴레의 유전적 다양성을 높여 다양한 집단에 대한 보호 관리가 필요한 실정이다.
강원도, 경상북도 및 전라북도 등 비교적 넓은 서식지를 갖고 있는 노랑무늬붓꽃은 여타 3종의 식물과 달리 다양한 유전자형을 갖고 있는 것으로 연구 결과 밝혀졌다.
⇒ 이는 영양번식이 아닌 타가수분을 통한 번식방법이 가장 큰 요인이라 추정되며 유전적 다양성이 높은 강원도 ○○산, 경상북도 ○○산과 ○○산 집단들을 우선적으로 보존할 지역이라고 밝혔다(붙임 4).
※ 타가수분 : 같은 종의 식물에서 한 식물 개체의 꽃가루가 다른 식물 개체의 암술머리에 붙는 현상
NIBR 야생생물유전자원센터 연구팀 관계자는 ‘이번 조사 결과 최초로 확보된 국내 멸종위기 식물의 맞춤형 유전적 다양성 정보는 서식지별, 종별, 생태적 특성에 적합한 보존·복원 계획을 수립하는데 과학적인 유전자 자료로서 활용성이 높을 것으로 기대한다’고 말했다.
금번 연구 결과는 개체수가 극히 적어 스스로 증식할 수 없거나, 기후변화와 무분별한 개발 등으로 자생지가 파괴되어 멸종의 위험이 가속화되는 멸종위기 식물의 맞춤형 보존 및 복원 방안을 제시하는데 큰 의미가 있으며, 향후 우리나라 자생하는 멸종위기 야생동·식물 목록 갱신 및 보존·복원 정책 선진화를 앞당기는데에도 기여할 것으로 기대한다.
NIBR 야생생물유전자원센터는 금년에도 대청부채 등 멸종위기 식물 3종에 대한 연구를 진행중이며 2014년까지 국내 멸종위기 식물 64종 전체에 대한 유전적 다양성 분석 연구를 마무리하여 국내 멸종위기 식물의 보호를 위한 마스터플랜을 마련할 계획이라고 밝혔다.
웹사이트: http://www.nibr.go.kr
연락처
국립생물자원관 야생생물유전자원센터
임영운 과장
032-590-7201
