배수화체 현상이란 유전체가 2배, 3배로 늘어나는 현상으로, 고유한 염색체의 숫자가 배로 증가하는 현상을 말한다.
이번 연구 성과는 나라꽃인 무궁화의 유전체 해독과 함께 그 동안 의견이 분분했던 무궁화의 배수체화 현상 및 100일간 지속적으로 개화하는 무궁화의 독특한 표현형질을 결정하는 메커니즘을 규명한 것이다.
유전체 분석 결과, 무궁화는 아욱과에 속하는 식물이며 같은 아욱과에 속하는 카카오와는 3천만년전에 목화와는 2천2백만년전에 종분화가 일어난 것으로 밝혀졌다.
목화와의 종 분화시기 이후의 지구의 평균 기온은 지속적으로 감소했으며, 한반도의 경우 빙하로 만주와 한반도는 빙하로 인해 생물체가 이동할 수 없게 됐고 한반도의 평균기온도 무궁화의 생육적온인 30℃에 비해 낮은 온도를 유지했다.
이러한 저온으로 인해 무궁화의 생식세포의 감수분열이 비정상으로 일어나 배수체화 현상이 여러 차례 발생한 것으로 보이며, 유전체 분석 결과 목화와의 종 분화 이후 두 차례의 배수체화 현상이 일어난 것을 확인 할 수 있었다.
연구팀은 배수체화 및 이배체와 현상에 의해 개화와 관련 된 유전자가 무궁화 유전체에서 다른 식물체에 비해서 많이 증가했으며, 이러한 유전자의 증가에 의해 무궁화가 지속적으로 개화하는 표현형질을 진화적으로 획득한 것을 확인 할 수 있었다고 밝혔다.
이번 연구성과는 DNA 리서치 12월 3일자 온라인판에 게재됐다.
대덕=구본혁기자 nbgkoo@sedaily.com
< 저작권자 ⓒ 서울경제, 무단 전재 및 재배포 금지 >
