농촌진흥청(청장 조재호)은 오미자, 흑오미자, 남오미자 등 오미자과(科) 식물의 미토콘드리아 유전체 서열 정보를 세계 최초로 해독하고 종 판별용 분자 표지를 개발했다.

◎오미자과 미토콘드리아 유전체 기반 종 판별용 분자 표지 2종을 개발

(좌) 흑오미자 미토콘드리아 해독 (우) 남오미자 미토콘드리아 해독

오미자는 단맛, 짠맛, 쓴맛, 신맛, 매운맛 등 5가지 맛을 가진 약용작물로 한약재, 가공식품, 건강기능식품 등 다양한 분야에 쓰이고 있다. 국내에서는 오미자, 흑오미자, 남오미자가 재배되고 있다. 흑오미자는 제주도에서 자생하고 있고, 남오미자는 국내 남부 섬 지역과 제주도 저지대의 온난한 지역에서 자란다.

우리나라 의약품 규격서인 대한민국약전에 따르면 오미자는 한약재 원료로 인정되나, 흑오미자와 남오미자는 한약재 원료로 사용할 수 없다.

오미자는 국내 약용작물 중 생산량이 가장 많아 유전체 연구와 종 판별 표지 개발이 필요한 작물이다.

농촌진흥청은 이러한 흑오미자(Schisandra repanda)와 남오미자(Kadsura japonica)의 미토콘드리아 유전체 서열 정보를 해독 완료했다고 밝혔다.

미토콘드리아 유전체는 핵 유전자와 달리 모계로만 후손에게 전달되며, 여기서 발생하는 돌연변이를 기반으로 계통 관계나 종 판별에 많이 사용된다.

해독 결과, 총 126개의 유전자를 발굴했다. 흑오미자는 총 60개 유전자 중 단백질암호화유전자(PCGs) 38개, 운반 알엔에이(RNA) 19개, 리보솜 알엔에이(RNA) 3개가 존재했다. 남오미자는 총 66개 유전자 중 단백질암호화유전자 44개, 운반 알엔에이(RNA) 19개, 리보솜 알엔에이(RNA) 3개가 존재했다.

또한, 이번 연구로 오미자, 흑오미자, 남오미자를 구별할 수 있는 분자 표지 2종을 개발했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 Frontiers in Plant Science (IF=5.6)에 논문으로 게재됐으며, 분자 표지 2종은 ‘오미자 미토콘드리아 기반 종 판별용 InDel 분자마커 2종 개발’로 특허출원(10-2022-0174214, 10-2022-0174216) 했다.

농촌진흥청 권수진 유전체과장은 “이번 연구 결과를 근거로 오미자 품종의 혼, 오용을 막을 수 있을 것으로 기대한다.”라며, “앞으로 관련 실용화 기술도 개발해 나갈 계획이다.”라고 말했다.