이 연구 주제는 벼를 중심으로 한 식물의 개화시기 조절 메커니즘을 분자유전학적으로 해명하는 데 초점을 둔다. 개화는 작물의 수량, 생육 안정성, 재배 지역 적응성을 좌우하는 핵심 형질이므로, 장일 조건과 단일 조건에서 식물이 어떻게 환경 신호를 해석해 생식생장으로 전환하는지를 밝히는 일은 기초생물학과 농업응용 양쪽에서 매우 중요하다. 연구실의 논문들은 OsMADS50, OsMADS56, OsCOL4, Ehd1, Hd3a, RFT1 등 벼의 개화 관련 핵심 유전자들을 중심으로 유전자 간 상호작용과 조절 위계를 분석하고 있다. 특히 MADS-box 계열 전사조절인자와 CONSTANS-like 계열 유전자의 기능을 비교하고, 돌연변이체·과발현체·전사체 분석을 통해 개화 촉진 또는 억제 효과를 검증하는 접근이 두드러진다. OsMADS50과 OsMADS56의 길항적 작용, OsCOL4의 상위·하위 조절 관계, 그리고 광주기 신호가 Ehd1 경로에 전달되는 방식은 연구실이 지속적으로 탐구하는 핵심 문제다. 이를 통해 단순한 단일 유전자 기능 규명을 넘어, 광수용체 신호와 전사조절 네트워크가 통합되는 시스템 수준의 개화 조절 모델을 제시한다. 이 연구는 작물 분자육종과 재배 적응성 향상에 실질적인 기반을 제공할 수 있다. 기후변화로 인해 재배 환경의 계절성과 일장 조건이 달라지는 상황에서, 개화시기를 정밀하게 제어하는 유전자원을 확보하는 것은 미래 농업의 핵심 과제다. 따라서 본 연구 주제는 벼의 생식전환 메커니즘을 이해하는 기초과학적 가치뿐 아니라, 조기 출수·만기 출수 품종 개발, 지역 맞춤형 품종 설계, 생산성 안정화 전략으로 확장될 가능성이 크다.

연구실은 유전자 발현이 단순히 DNA 서열 정보만으로 결정되지 않으며, 염색질 구조와 히스톤 변형 같은 후성유전학적 층위에서 정교하게 조절된다는 점에 주목한다. 특히 Trithorax group 단백질인 OsTrx1의 기능 분석을 통해, 벼의 개화시기 조절이 염색질 재구성과 밀접하게 연결되어 있음을 보여준다. 이는 특정 유전자의 발현 유무를 넘어서, 발현이 가능해지는 염색질 상태 자체를 조절하는 메커니즘을 이해하려는 연구 방향으로 해석할 수 있다. OsTrx1와 Ehd3의 상호작용, 히스톤 H3 결합, H3 메틸전이효소 활성 등은 연구실이 후성유전학적 조절을 분자 수준에서 접근하고 있음을 보여준다. 이러한 접근은 개화시기라는 표현형을 설명하기 위해 전사조절 인자만이 아니라, 그 상위에서 작동하는 크로마틴 리모델링과 히스톤 수식 기작까지 통합적으로 분석한다는 점에서 의미가 크다. 다시 말해 연구실은 유전자 네트워크와 후성유전 조절을 연결해 식물 발달과 환경 반응을 설명하는 체계를 구축하고 있다. 이 연구 주제는 향후 식물 적응성, 스트레스 반응, 발달 단계 전환 등 다양한 생명현상으로 확장될 수 있다. 후성유전 조절은 환경 변화에 대한 유연한 반응성과도 연결되므로, 작물 형질 개선과 생명현상 정밀 제어에 새로운 전략을 제공할 수 있다. 또한 유전체 진화와 유전자 기능 보존·분화 연구와도 자연스럽게 이어져, 연구실의 진화생물학 및 유전체 질환 연관성 관심사와도 학문적으로 접점을 형성한다.

연구실의 또 다른 핵심 주제는 식물 호르몬 신호전달과 발달 조절의 관계를 분자생물학적으로 규명하는 것이다. 브라시노스테로이드 반응을 조절하는 OsMADS22, OsMADS55 등의 기능 분석은, 특정 전사인자가 잎기울기, 떡잎집 신장, 노화, 줄기 신장 같은 발달 형질에 어떤 영향을 미치는지 보여준다. 이는 개화시기 연구와 마찬가지로, 발달 조절이 개별 유전자의 단선적 효과가 아니라 복수 조절자의 상호작용에 의해 구성된다는 점을 드러낸다. 단일 RNAi, 이중 및 삼중 RNAi 계통, 과발현 계통 등을 활용한 비교 분석은 유전자 기능의 중복성 및 분화를 동시에 파악할 수 있게 해준다. 연구실은 이를 통해 SVP-group MADS-box 단백질들이 공통적으로 브라시노스테로이드 반응의 음성 조절자로 작동하면서도, 조직 특이성이나 생육 단계에 따라 서로 다른 역할을 수행한다는 점을 제시했다. 이러한 결과는 식물 발달 조절 네트워크에서 유전자 가족의 기능적 진화를 이해하는 데 중요한 단서를 제공한다. 응용 측면에서 이 연구는 작물 형태 형성, 생장 최적화, 환경 적응성 향상과 직접적으로 연결될 수 있다. 호르몬 반응성 제어는 생체량, 줄기 길이, 도복 저항성, 수확 효율과 관련된 형질 개량에 활용 가능성이 높다. 따라서 이 주제는 기초적인 식물 발달생물학 연구이면서도, 궁극적으로는 농업형질 개선과 기능성 유전자 자원 발굴에 기여할 수 있는 중요한 연구 축이라 할 수 있다.