세종대학교
바이오산업자원공학과 송기환
세종대학교 생명시스템학부 송기환 교수 연구실은 박과채소작물, 특히 오이와 호박을 중심으로 한 첨단 육종 및 유전체 연구를 선도하고 있습니다. 본 연구실은 내병성, 내재해성, 고부가가치 형질 등 농업적으로 유용한 형질을 가진 신품종 개발을 목표로, 최신 유전체 해독 기술과 분자마커를 활용한 분자육종 연구를 활발히 수행하고 있습니다.
오이와 호박의 유전적 다양성 확보와 유용 유전자 탐색을 위해 국내외 다양한 유전자원을 수집·평가하고, 유전체 수준에서의 유전자 기능 분석, 대규모 유전자원 집단의 유전적 다양성 평가 등 기초연구와 응용연구를 아우르고 있습니다. 특히, 오이의 과육색, 과피색, 쓴맛, 향미성분 등 상품성과 소비자 선호도가 높은 형질에 대한 유전적 기반을 규명하고, 이를 바탕으로 분자마커를 개발하여 신속하고 효율적인 품종 선발을 실현하고 있습니다.
또한, 세포 및 조직배양 기술을 활용한 식물육종 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 미세번식, 변이 유도, 이종교배 장벽 극복, 유전자 도입 등 다양한 조직배양 응용기술을 통해 내병성, 내재해성, 고부가가치 형질을 가진 식물체를 효율적으로 선발하고 있습니다. 조직배양을 통한 유전자원의 대량 증식 및 보존, 희귀종의 보전, 생리활성물질 생산 등 다양한 응용 연구도 병행하고 있습니다.
고부가가치 식물형질의 발굴 및 도입 연구도 본 연구실의 중요한 축입니다. 오이와 호박의 카로티노이드, 항산화 성분, 쓴맛 및 향미성분 등 기능성 및 품질 형질의 유전적 기반을 규명하고, 이를 품종 개발에 적극적으로 활용하고 있습니다. 이러한 연구는 소비자 건강 증진과 농산물의 부가가치 창출, 국내외 시장 경쟁력 강화에 크게 기여하고 있습니다.
이처럼 본 연구실은 박과채소작물의 유전체 연구, 분자육종, 조직배양, 고부가가치 형질 개발 등 다양한 연구를 통해 국내외 농업 및 식품산업의 발전에 이바지하고 있습니다. 앞으로도 지속적인 연구와 혁신을 통해 농업의 지속가능성 제고와 식량안보, 그리고 건강한 식생활 실현에 기여할 것입니다.
Genotyping
Low-Temperature Tolerance
Abiotic Stress Response
박과채소작물의 육종 및 유전체 연구
본 연구실은 박과채소작물, 특히 오이와 호박을 중심으로 한 육종 및 유전체 연구에 중점을 두고 있습니다. 박과채소는 전 세계적으로 중요한 식량자원이자 경제적 가치가 높은 작물로, 다양한 품종 개발과 유전적 다양성 확보가 필수적입니다. 연구실에서는 최신 유전체 해독 기술과 분자마커를 활용하여 내병성, 내재해성, 고부가가치 형질을 가진 새로운 품종을 개발하고 있습니다.
특히, 오이의 과육색, 과피색, 쓴맛, 향미성분 등 상품성과 소비자 선호도가 높은 형질에 대한 유전적 기반을 규명하고, 이를 바탕으로 분자마커를 개발하여 신속하고 효율적인 육종을 실현하고 있습니다. 또한, 호박의 내저온성, 내병성 등 환경 스트레스에 강한 대목 품종 개발에도 주력하고 있으며, 이를 위해 전 세계 다양한 유전자원을 수집·평가하고 있습니다.
이러한 연구는 단순히 품종 개발에 그치지 않고, 유전체 수준에서의 유용 유전자 탐색, 유전자 기능 분석, 대규모 유전자원 집단의 유전적 다양성 평가 등 기초연구와 응용연구를 아우르고 있습니다. 이를 통해 국내외 박과채소 산업의 경쟁력 강화와 식량안보, 농업의 지속가능성 제고에 기여하고 있습니다.
세포 및 조직배양을 통한 식물육종 기술 개발
세포 및 조직배양 기술은 전통적인 육종 방법의 한계를 극복하고, 신속하고 정밀한 신품종 개발을 가능하게 하는 첨단 식물육종 기술입니다. 본 연구실은 오이, 호박 등 박과채소를 대상으로 다양한 조직배양 기법을 개발하고, 이를 활용한 유용 형질의 도입 및 증식 연구를 수행하고 있습니다.
특히, 미세번식(micropropagation), 배양세포의 변이 유도, 이종교배의 장벽 극복, 유전자 도입 등 다양한 조직배양 응용기술을 통해 내병성, 내재해성, 고부가가치 형질을 가진 식물체를 효율적으로 선발하고 있습니다. 또한, 조직배양을 통한 유전자원의 대량 증식 및 보존, 희귀종의 보전, 생리활성물질 생산 등 다양한 응용 연구도 병행하고 있습니다.
이러한 연구는 식물의 유전적 다양성 확보와 신속한 품종 개량, 그리고 산업적 활용 측면에서 매우 중요한 역할을 하고 있습니다. 조직배양 기반의 식물육종 기술은 미래 농업의 혁신을 이끌 핵심 기술로, 본 연구실은 관련 분야의 선도적 연구를 지속적으로 추진하고 있습니다.
고부가가치 식물형질의 발굴 및 도입연구
본 연구실은 식물의 고부가가치 형질, 즉 영양성분 강화, 기능성 물질 함량 증대, 상품성 향상 등 농업 및 식품산업에서 중요한 형질의 발굴과 도입 연구에 집중하고 있습니다. 오이, 호박 등 박과채소를 대상으로 과육의 카로티노이드 함량, 항산화 성분, 쓴맛 및 향미성분 등 다양한 형질의 유전적 기반을 규명하고, 이를 품종 개발에 적극적으로 활용하고 있습니다.
예를 들어, 오렌지색 과육을 가진 오이 품종 개발을 위해 카로티노이드 대사 관련 유전자 변이를 탐색하고, 분자마커를 개발하여 신속한 선발이 가능하도록 하였습니다. 또한, 쓴맛이 없고 향미가 우수한 오이 품종 개발을 위해 쓴맛 유전자와 향미성분 대사 경로를 분석하고, 이를 바탕으로 새로운 품종을 육성하고 있습니다.
이러한 고부가가치 형질 연구는 소비자 건강 증진과 농산물의 부가가치 창출, 국내외 시장 경쟁력 강화에 크게 기여하고 있습니다. 본 연구실은 앞으로도 다양한 기능성 및 고품질 형질의 지속적인 발굴과 도입을 통해 농업과 식품산업의 발전에 이바지할 계획입니다.
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Identification of a gene causing yellow endocarp in Cucumis sativus through high-throughput sequencing
송기환, Hemasundar Alavilli
Scientia Horticulturae, 202401
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Cucurbitacin and volatile compound profiling reveals independent domestication of cucumber (Cucumis sativus L.) fruit
송기환, 민경림
Food Chemistry, 202303
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Non-targeted metabolomic analysis for the comparative evaluation of volatile organic compounds in 20 globally representative cucumber lines
송기환, 조효은
FRONTIERS IN PLANT SCIENCE, 202209
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상품과율이 높은 복합내병성 백다다기오이 품종 개발(1단계-1차년도)
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쓴맛이 없고 향기성분이 증강된 오이품종 개발과 보급(2단계-1차년도)
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내재해성 호박 대목 품종 개발 및 수출 가능성 평가(5차년도)
