국내 연구진이 처음으로 무궁화의 유전체를 해독해 100일 이상 지속해서 꽃이 피는 기제(메커니즘)를 밝혔다.

한국생명공학연구원 김용민·권석윤 박사, 서울대 최도일 교수, 경상대 염선인 교수 공동연구팀은 무궁화의 유전체·전사체 8만7603개를 분석해 무궁화가 배수체임을 확인했다고 밝혔다.

배수체는 유전체가 2배, 3배 이상 증가하는 현상으로, DNA가 한 쌍으로 이뤄진 인간은 2배수체이다. 식물에는 배수체가 흔한데 그동안 무궁화에 대해서는 현미경으로 염색체 함량을 관찰해 배수체 수를 간접적으로 추정했지만, 정확한 측정에 한계가 있었다.

연구팀이 무궁화의 유전체를 분석한 결과 무궁화는 같은 아욱과에 속하는 카카오와 3000만년 전 분화됐으며, 목화와는 2200만년전에 종 분화가 일어난 것으로 나타났다.

목화와 종 분화가 일어난 이후 당시 지구의 평균 기온은 급속도로 떨어졌으며, 한반도의 평균 기온도 무궁화 생육에 적절한 온도인 30도보다 낮았다.

이 같은 이상 저온 현상으로 인해 무궁화의 생식세포 감수분열이 비정상적으로 일어났으며, 이로 인해 여러 차례의 배수체화 현상이 일어난 것으로 확인됐다.

여기에 이배체화 현상(배수체화된 유전체가 불안정성을 해소하기 위해 이배체로 돌아가려 하면서 유전자의 손실이 일어나는 현상)이 동반되면서 무궁화에서 개화와 관련된 유전자가 다른 식물에 비해 많이 증가한 것으로 나타났다.

일반적으로 식물의 개화 시기는 짧게는 수일, 길게는 수십 일에 이르지만 무궁화는 배수체화 현상을 거듭하면서 지속해서 개화하는 표현형질을 얻게 됐다고 연구팀은 설명했다.

/연합뉴스