Ⅰ. 개 요

1. 연구용역 배경

◦ 생물다양성협약의 나고야의정서 발표에 따라 세계 각국의 생물자원에 대한 주권확보 인식 전환, 특히 우리나라에만 분포하는 특산식물의 주권 강화를 위한 고유 유전정보 확보 필요
◦ 37만 여종의 식물 중에서 DNA 유전정보가 알려진 식물은 대부분 작물 중심의 유전자분석 연구로 우리나라 자생 특산식물에 대한 연구 결과는 매우 미흡한 실정
◦ 한반도 특산식물에 대한 모계 유전적 특성분석이 가능한 엽록체 DNA(chloroplast DNA) 유전체 분석은 유전적 정보 기반의 Megadata구축이 가능하며, 이러한 정보를 활용한 진화 및 분류학적 연구를 수행하는 것은 한반도 특산식물의 종분화 및 기원 구명에 매우 중요한 연구 분야임
◦ 특히 일부 특산식물의 경우 분류학적 실체나 정체성이 애매모호한 종들이 있어, 이에 대한 중점적 검토가 필요.
◦ 미선나무(Abeliophyllum distichum)와 만리화(Forsythia ovata)는 물푸레나무과 개나리족(Tribe Forsythieae)에 속하는 근연종으로서 두 종 모두 우리나라 특산식물임
◦ 미선나무와 만리화에 대한 염색체 전장유전체가 순차적으로 해독됨에 따라 유전체 비교 연구 및 유전체 기원과 종분화 시기 결정이 가능
◦ 올리브(Olea europaea var. sylvestris), 구주물푸레나무(Fraxinus excelsior), 수수꽃다리(Syringa oblata), 자스민(Jasminum sambac)의 유전체 역시 유럽과 중국 연구팀에 의해 해독되어 물푸레나무과의 계통유전체 연구가 가능해짐

2. 연구용역 목적

ㅇ 미선나무와 만리화 전장유전체의 정밀화 및 유전자와 반복서열 주석 개선
ㅇ 미선나무-만리화-물푸레나무과 식물 종 유전체의 비교유전체 분석
ㅇ 물푸레나무과 조상유전체의 구성 및 종 별 유전체 진화 모델 작성
ㅇ 미선나무와 만리화 유전체의 기원과 종분화 시기 결정

Ⅱ. 제안요청내용

1. 용역명 : 전장유전체 비교 연구를 통한 미선나무와 만리화의 종분화 및 진화 역사 구명

2. 용역수행기간 : 계약일로부터 2023. 12. 13일까지

3. 용역범위 및 내용

가. 공시재료 : 개나리족 특산식물(미선나무, 만리화)

나. 세부 과업 내용
ㅇ 미선나무와 만리화 전장유전체 정밀화
- 전장유전체 메틸화 분석을 통한 동원체(centromere) 영역 결정
- 조립 오류 영역의 개선
- 유전자 및 반복서열 주석의 추가, 수정 및 신규 모델 제시

ㅇ 미선나무-만리화와 물푸레나무과 식물종의 전장유전체 비교 분석
- 미선나무, 만리화, 올리브, 수수꽃다리, 자스민의 이종상동유전자 세트 구성
- 이종상동유전자의 Synonymous substitution rate 분석
ㅇ 물푸레나무과 염색체 진화 모델 작성
- 물푸레나무과 식물 유전체간 염색체 신테니 블록 결정
- 염색체 신테니 블록을 이용한 물푸레나무과 공통 조상 염색체 구성
- 올리브족(Tribe Oleeae), 개나리족, 영춘화족(Tribe Jasmineae)의 유전체 배수화 및 재배열 양상 분석
- 단일카피 이종상동유전자를 이용한 유전자 진화 속도 및 종분화 시기 결정

4. 주요 산출물

ㅇ 최봉보고서

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

ㅇ D/B 및 기타 자료

- 연구사업 분석에 이용된 표본정보 및 시료, DNA추출물, sequences 정보 원본파일, 유전체 염기서열 파일 제출

ㅇ 용역기간 중 작성되는 산출물은 별도의 언급이 없는 한 3부이상 작성하여 보고서와 제출하여야 하며, 제출자료는 워드프로세서로 작성한 File을 동시에 제출하고, 인터넷으로 공개가 가능한 형식이어야 한다.

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