Ⅰ. 개 요

1. 연구용역 배경
◦ 국립산림과학원 임목자원연구과에서는 임목 육종기간을 단축할 수 있는 유전체 육종 기술을 개발 및 확대적용하기 위해 ‘산림탄소흡수 증진을 위한 차세대 분자육종 기반 용재수종 가속육종 연구’ 과제를 수행하고 있음.

◦ 최근 산림의 탄소흡수 능력이 증진되고 생육형질(수고 및 흉고직경 등)이 뛰어난 신품종 육성 요구가 증가함에 따라 육종 프로그램을 진행하고 있으나 전통육종기술을 이용한 임목 품종의 개발 및 개량은 한계가 있어 유전체 정보와 분자육종 기술을 활용한 유전체 육종 기술 개발로 임목육종기간을 획기적으로 단축할 필요가 있음.

◦ 성공적인 임목 분자육종 선발 기술을 구현하기 위해서는 고밀도 및 고품질 단일염기다형성(SNP)/삽입·삭제(indel)의 변이염기서열 발굴과 이를 활용하여 대량의 유전형을 효율적으로 분석할 수 있는 유전형 분석용 분자표지 개발이 필요함.

◦ 이를 위해서는 개체별 변이염기서열(SNP/indel)의 탐색이 요구되며, 전체 유전체를 포함하는 변이염기서열의 재현성이 높은 변이염기서열(SNP/indel) 대량 발굴이 요구됨.

2. 연구용역 목적
◦ 거대유전체(15Gb 이상)를 가진 낙엽송의 re-sequencing 분석을 통하여 고밀도·고품질 SNP 및 indel을 발굴하고 임목 분자육종에 활용할 수 있는 유전형 분석용 분자표지 개발에 이용하고자 함.

Ⅱ. 제안요청내용

1. 용역명 : 낙엽송의 re-sequencing 분석

2. 용역수행기간 : 계약일로부터 2023년 11월 30일까지

3. 용역금액 : 119,900,000원(부가세포함)

4. 과업범위
◦ 공시재료
- 낙엽송(Larix kaempferi) 수형목 클론(30본)

◦ 주요 분석내용
- 낙엽송 시료 전처리 및 DNA 시료의 정량 및 정성분석을 통하여 시료의 실험 적절성 판단
* 국립산림과학원에서 DNA 시료 제공

- 정량 및 정성분석을 통과한 시료를 대상으로 Illumina 등 NGS 장비를 활용한 유전체 염기서열 생산 및 read 품질 확인
* short-read(pair-end) 염기서열 200Gb 이상/본 생산

- 낙엽송 개체목의 생산된 염기서열을 이용하여 낙엽송 표준유전체에 mapping 및 변이염기서열(SNP/indel) 탐색
* Transposable elements (TE) 영역은 가능한 제외

- 개체목별 mapping된 trimmed read에서의 재현성이 높은 변이염기서열(SNP/indel) 발굴 및 선발
* Depth 및 유전거리에 따라 SNP와 indel을 homo/hetero로 구분하여 선발
* Indel의 경우, 단순 염기서열 반복(SSR) 및 tandem repeat 등 영역 포함

- 유전형 분석용 분자표지 개발을 위한 변이염기서열(SNP 및 indel) 주변 염기서열(프로브) 정보 발굴
* ~60K SNP 선발 및 변이염기서열 포함한 주변 염기서열 정보(~100bp) 발굴

5. 주요 산출물
◦ 착수보고서(회)
- 연구용역 계약 후, 연구과제를 수행하기 위한 계획 및 일정 등을 명시한 착수보고서를 계약일로부터 10일 이내에 제출

◦ 중간(정기)보고서(회)
- 연구용역 계약 후 프로젝트를 수행한 중간 보고서를 2023년 7월 30일 이전까지 제출

◦ 완료보고서
- 연구용역 완료 후, 본 연구사업과 관련하여 분석결과, 실험방법 및 연구매뉴얼 등이 포함된 보고서 5부를 제출

◦ D/B 및 기타 제출 자료(외장하드 2 copies)
- 낙엽송 read 염기서열 raw data(150Gb 이상/본)
- 낙엽송 개체별 고품질 변이염기서열 정보
- 고품질 SNP/Indel의 주변 염기서열 정보
- 보고서 및 논문 등에 사용할 수 있는 그래프 등의 가공 데이터

◦ 용역기간 중 작성되는 산출물은 별도의 언급이 없는 한 5부 이상 작성하여 보고서와 제출하여야 하며, 제출 자료는 워드프로세서로 작성한 파일을 동시에 제출하고, 인터넷으로 공개가 가능한 형식이어야 한다.

6. 보증기간 및 불량 분석 보상
◦ 품질보증기간 : 1년

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