상추 유전자원 핵심집단 선발로 맞춤형 품종 개발 기반 마련

다음은 대한민국 정부 부처에서 발표한 보도자료를 바탕으로 작성된 상세하고 포괄적인 요약입니다.

1. 핵심 요약

농촌진흥청은 2025년 9월 9일, 기후변화와 소비자 기호 변화에 대응하여 맞춤형 상추 품종 개발의 기반을 마련했다고 발표했습니다. 연구진은 아시아와 유럽 등지에서 수집한 상추 유전자원 2,001점을 대상으로 차세대 시퀀싱 기법과 17개 주요 표현형질 분석을 통해 유전적 다양성을 대표하는 핵심집단 300점을 성공적으로 선발했습니다. 이 핵심집단은 잎 길이 최대 46cm, 주당 생체중 최대 1,904.3g에 달하는 등 뚜렷한 유전적 변이를 보여주며, 앞으로 상추의 유용 성분, 내재해성, 병해충 저항성 관련 유전체 연구 및 고품질·고수량 품종 개발에 중요한 기준 자료로 활용될 예정입니다. 이번 성과는 국제 학술지 'Plants'에 게재되어 학술적 가치를 인정받았습니다.

2. 주요 내용

• 상추 핵심집단 300점 선발: 농촌진흥청은 2025년 9월 9일, 전 세계 다양한 지역에서 수집된 상추 유전자원 총 2,001점 중에서 유전적 다양성을 가장 효율적으로 대표할 수 있는 '핵심집단' 300점을 선발했다고 발표했습니다. 핵심집단은 전체 유전자원의 유전적 다양성을 대변하는 최소한의 자원 집단을 의미하며, 방대한 자원을 체계적으로 관리하고 연구에 활용하기 위한 필수적인 단계입니다.

• 첨단 연구 방법론 적용: 핵심집단 선발을 위해 연구진은 '차세대 시퀀싱(Next-generation sequencing, NGS)' 기법을 활용하여 2,001점의 상추 유전자원 각각의 유전적 구조를 심층적으로 분석했습니다. 차세대 시퀀싱은 DNA 염기서열을 대량으로 빠르고 정확하게 해독하는 최신 기술로, 각 유전자원이 가진 고유한 유전 정보를 효율적으로 파악하는 데 결정적인 역할을 했습니다.

• 17개 주요 표현형질 정밀 평가: 유전적 분석과 더불어, 상추의 외부적 특성인 '표현형질(Phenotypic traits)'에 대한 정밀한 평가가 이루어졌습니다. 잎의 모양과 길이, 결구(상추 잎이 뭉쳐지는 현상) 높이, 주당 생체중(식물체 한 개당 무게), 개화소요일(꽃이 피기까지 걸리는 시간) 등 총 17가지 주요 형질을 면밀히 측정하고 분석하여, 유전적 다양성과 표현형 변이를 종합적으로 고려한 핵심집단을 선발했습니다.

• 선발된 핵심집단의 풍부한 유전적 변이: 선발된 핵심집단 300점은 주요 형질에서 뚜렷하고 광범위한 변이를 보였습니다. 예를 들어, 잎 길이는 최소 10.17cm에서 최대 46.00cm, 결구 높이는 최소 10.67cm에서 최대 60.00cm, 주당 생체중은 최소 118.00g에서 최대 1,940.33g에 달하는 등 다양한 특성을 나타냈습니다. 이러한 풍부한 유전적 다양성은 맞춤형 품종 개발에 필요한 귀중한 자원이 됩니다.

• 국제 학술지 게재를 통한 연구 성과 인정: 이번 상추 핵심집단 선발 연구 결과는 식물학 분야의 권위 있는 국제 학술지 'Plants'(영향력 지수 IF 4.1)에 게재되어 그 학술적 가치와 연구의 신뢰성을 국제적으로 인정받았습니다. 이는 농촌진흥청 국립농업과학원 농업유전자원센터의 연구 역량을 입증하는 중요한 지표입니다.

• 다양한 분야에서의 활용 기대: 선발된 핵심집단은 앞으로 락투신과 같은 상추의 유용 성분 분석, 가뭄이나 고온 등 환경 스트레스에 강한 '내재해성(환경 스트레스 저항성)', 그리고 병해충에 대한 '저항성' 관련 유전체 연구에 활용될 예정입니다. 또한, '유전체 연관 분석(Genome-Wide Association Study, GWAS)' 및 형질 관련 유전 마커 개발을 통해 고품질·고수량 상추 품종 개발에 직접적으로 기여할 것으로 기대됩니다.

• 연구 주체 및 담당자: 본 연구는 농촌진흥청 산하 국립농업과학원 농업유전자원센터에서 주관했으며, 안병옥 센터장(063-238-4810)이 책임자를 맡고 나영왕 연구관(063-238-4850)이 담당자로 참여했습니다. 이는 국가 농업 연구기관의 전문성과 역할을 보여주는 사례입니다.

3. 배경 및 목적

상추는 전 세계적으로 두 번째로 많이 재배되는 대표적인 잎채소로, 샐러드나 쌈 채소 등 다양한 형태로 소비되며 식탁에서 중요한 위치를 차지하고 있습니다. 그러나 최근 급격한 기후변화와 예측 불가능한 병해충 발생 증가는 상추의 안정적인 생산 기반을 위협하고 있으며, 이는 농업 생산성 저하와 농가 소득 불안정으로 이어질 수 있습니다. 동시에 소비자들의 건강에 대한 관심 증대와 다양한 맛, 기능성 등에 대한 요구가 커지면서, 특정 환경에 강하거나 특정 영양 성분이 풍부한 '맞춤형' 상추 품종 개발의 필요성이 더욱 강조되고 있습니다.

기존의 상추 관련 연구들은 제한된 유전자원을 대상으로 진행되어 왔기 때문에, 상추가 가진 전체 유전적 다양성을 충분히 반영하지 못하는 한계가 있었습니다. 이러한 한계를 극복하고 미래 농업 환경 변화에 선제적으로 대응하기 위해서는, 방대하게 수집된 상추 유전자원을 체계적으로 관리하고, 그 유전적 다양성을 효율적으로 대표할 수 있는 '핵심집단'을 구축하는 것이 필수적이었습니다. 본 연구의 궁극적인 목적은 이러한 핵심집단을 선발하여, 기후변화에 강하고 소비자 기호에 맞는 고품질 상추 품종을 개발할 수 있는 견고한 과학적 기반을 마련하는 데 있습니다.

4. 세부 추진 내용

본 연구는 농촌진흥청 국립농업과학원 농업유전자원센터 주도로 진행되었으며, 아시아와 유럽 등 전 세계 다양한 지역에서 수집된 총 2,001점의 방대한 상추 유전자원을 연구 대상으로 삼았습니다. 세부적인 추진 내용은 크게 두 가지 축으로 이루어졌습니다. 첫째, 유전자원의 유전적 구조를 심층적으로 분석하기 위해 '차세대 시퀀싱(Next-generation sequencing, NGS)' 기법을 활용했습니다. 이는 DNA 염기서열을 대량으로 빠르고 정확하게 해독하는 최신 기술로, 각 유전자원이 가진 고유한 유전 정보를 효율적으로 파악하는 데 결정적인 역할을 했습니다.

둘째, 각 유전자원의 외부적 특성, 즉 '표현형질(Phenotypic traits)'을 정밀하게 평가했습니다. 연구진은 잎의 모양과 길이, 결구(상추 잎이 뭉쳐지는 현상) 높이, 주당 생체중(식물체 한 개당 무게), 개화소요일(꽃이 피기까지 걸리는 시간) 등 총 17가지 주요 형질을 면밀히 측정하고 분석했습니다. 이러한 유전적 정보와 표현형질 정보를 종합적으로 고려하여, 전체 2,001점의 유전자원이 가진 유전적 다양성을 가장 효율적으로 대변할 수 있는 최소한의 자원 집단인 '핵심집단' 300점을 최종적으로 선발했습니다. 이 과정은 통계적 분석과 생물정보학적 기법을 결합하여 이루어졌으며, 2025년 9월 9일 연구 결과가 공식 발표되었습니다.

5. 기대 효과

이번 상추 핵심집단 선발 연구는 농업 분야에 다각적인 긍정적 효과를 가져올 것으로 기대됩니다. 우선, 선발된 핵심집단의 상세한 유전정보와 표현형 변이 자료가 공개됨으로써, 국내외 상추 연구자들이 보다 효율적으로 연구 소재를 활용하고 새로운 연구 아이디어를 발굴하는 데 크게 기여할 것입니다. 또한, 다양한 생육 특성과 개화 변이를 가진 자원들이 확보됨으로써, 미래 육종 프로그램의 표준 집단으로서 새로운 품종 개발의 기준점을 제시할 수 있게 됩니다. 궁극적으로는 이 핵심집단을 활용한 유전체 연관 분석(Genome-Wide Association Study, GWAS) 및 특정 형질 관련 유전 마커 개발을 통해, 락투신과 같은 유용 성분이 풍부하거나, 가뭄·고온 등 환경 스트레스에 강한 내재해성, 그리고 병해충에 강한 저항성을 가진 고품질·고수량 상추 품종 개발이 가속화될 것입니다. 이는 농업인들에게는 안정적인 생산과 소득 증대를, 종자 기업에게는 혁신적인 품종 개발 기회를, 그리고 소비자들에게는 더욱 다양하고 안전하며 품질 좋은 상추를 제공하는 결과로 이어질 것입니다.

6. 향후 계획

농촌진흥청은 이번에 선발된 상추 핵심집단을 바탕으로 후속 연구와 실용화 노력을 지속적으로 추진할 계획입니다. 구체적으로는 핵심집단의 유전정보와 표현형 변이 데이터를 활용하여 상추의 주요 형질과 관련된 유전자를 발굴하고, 이를 기반으로 유전체 연관 분석(GWAS) 및 분자 마커 개발 연구를 심화할 예정입니다. 이러한 연구 성과는 '디지털 육종' 기반 구축에 핵심적인 역할을 하여, 전통적인 육종 방식보다 훨씬 빠르고 정확하게 원하는 특성을 가진 품종을 개발할 수 있도록 지원할 것입니다. 나아가, 락투신 등 유용 성분 함량이 높거나, 기후변화에 강한 내재해성, 그리고 특정 병해충에 대한 저항성을 가진 맞춤형 상추 품종 개발을 위한 육종 프로그램에 핵심집단을 적극적으로 연계하여 활용할 것입니다. 이를 통해 농업 현장의 요구를 충족시키고, 지속 가능한 상추 생산 시스템을 구축하는 데 기여할 것으로 기대됩니다.