□ 주관연구과제명 : 광릉숲의 생태적 수용력을 고려한 장수하늘소 보전 연구

□ 위탁연구과제명 : 한국산 장수하늘소 전체 유전체 분석 고도화

□ 용 역 기 간 : 착수일로부터 ∼ 2021년 10월 20일

 

Ⅰ. 연구목적 및 필요성

◦ 장수하늘소는 대한민국 천연기념물 제218호이자 멸종위기야생생물 I급으로 지정되어 법적으로 보고받고 있는 대한민국 대표 산림 희귀곤충 종임.

◦ 곤충 전체 유전체(whole genome) 분석 결과는 알, 번데기, 유충, 성충 등 생육단계별의 유전자 기능, 생태특성에 관련된 유전학적 특성 파악이 가능하여 종 복원을 위한 유용한 정보를 담고 있음.

◦ 하지만, 현재 세계적으로 총 138종의 곤충 종에 대한 전체 유전체가 분석되어 있으며, 이 중 딱정벌레목에 속하는 곤충은 8종(하늘소과 1종)에 불과함.

◦ 본 주관과제(광릉숲의 생태적 수용력을 고려한 장수하늘소 보전 연구)의 궁극적인 연구 목표인 “장수하늘소 종 보전”을 위하여 장수하늘소의 유전학적 특성 이해가 필수적이며, 국립수목원내에 곤충 유전체 전공자가 없고 현재까지 확보한 자료의 분석과 깊이 있는 전체 유전체 분석의 고도화를 위하여 위탁연구과제를 추진할 필요성이 있음.

 

Ⅱ. 연구수행 방안

◦위탁연구의 과업범위

- 대상 분류군 : 국내(광릉숲 포함)·외 장수하늘소 개체

 

◦세부과업 내용

- 장수하늘소 전체 유전체의 고품질/고도화 염기서열 분석

․ Hi-C sequencing을 이용한 염색체 수준의 유전체 염기서열(Chromosome- Level Genome Sequence) 분석

- 장수하늘소 SSR (simle sequence repeat) 표지(marker) 개발(5~10개)

․ 초위성체(microsatellite) 표지 개발을 위한 NGS 분석

․ 단편 분석(Fragment analysis)

․ QDD 프로그램을 이용한 초위성체 영역 탐색

․ 5~10개의 유효한 다양성이 높은 마커 탐색 및 확보

 

- 장수하늘소 비교 유전체 분석 완료

․ 기 보고된 하늘소 전체 유전체 정보와 장수하늘소 전체 염기서열을 이용한 비교 유전체 분석