산림청 국립산림과학원(원장 박현)은 나무의 정확한 가계 정보 관리가 장기간 요구되는 임목육종 연구를 효과적으로 진행하기 위해 ‘DNA 바코드’를 활용하여 시험림 관리시스템을 구축하고 있다고 6일 밝혔다.

나무의 품종을 개량하기 위해서는 자생지에서 선발된 수형목(나무의 형태와 형질이 외형적으로 우량함이 인정된 수목) 및 그의 교배후대를 시험림으로 조성한 다음, 유전적 우수성을 검증하기 때문에 어미나무 등의 가계정보에 대한 정확한 이력 관리가 매우 중요하다.

바코드는 정해진 코드를 부여하는 형식으로 상품 결제, 물품관리 등 다양한 분야에서 이용되고 있으며, 생명 분야에서도 바코드 개념을 도입하여 생물을 구별할 수 있는 DNA 바코드 개발에 이용하고 있다.

DNA 바코드는 일종의 유전자 신분증으로 생명체가 가지고 있는 고유의 염기서열 정보를 이용하여 다른 종과의 차이를 나타낼 수 있으며, 종 및 개체 판별에 사용되는 유전자 영역이다. 

국립산림과학원 연구진은 DNA 바코드를 이용한 시험림 관리시스템 구축을 위해 시험림 내 나무를 대상으로 차세대 염기서열 분석법(NGS)을 활용하여 분자표지 개발과 유전형 데이터베이스를 구축하고 있다.

연구팀은 나무 개체별 DNA 바코드를 부여하기 위해 핵형 및 엽록체 유전체(chloroplast genome) 염기서열분석을 통하여 변이 염기서열을 발굴하고 단순염기반복(Simple Sequence Repeat, SSR) 및 단일염기다형성(Single Nucleotide Polymorphism, SNP) 마커와 같은 분석용 분자표지로의 전환으로 유전형 정보를 추출하고 있다. 

특히, 정부혁신의 일환으로 정보무늬(QR 코드)와 연계한 가계 정보를 현장에서 스마트기기로 확인할 수 있는 소프트웨어도 함께 개발하고 있으며, 그 활용성도 높일 계획이다.

국립산림과학원 임목자원연구과 김인식 과장은 “임목육종은 가계의 이력 관리가 매우 중요하기 때문에 나무의 DNA 바코드가 필요하다”라며“지속적인 분자표지 개발을 통해 나무의 유전형 정보를 축적해 나가 임목의 개량 및 육종뿐만 아니라 시험림 관리의 효율을 높이겠다”라고 밝혔다.