이 연구 주제는 원예작물과 박과작물을 중심으로 유전적 다양성을 분석하고, 우수 형질을 빠르게 선발할 수 있는 분자육종 기술을 구축하는 데 초점을 둔다. 연구실은 전통적인 육종 지식에 식물분자유전학과 유전체 분석을 결합하여, 형태적 관찰에만 의존하던 품종 개발 과정을 보다 정밀하고 예측 가능하게 전환하고자 한다. 특히 수박, 오이, 상추, 호박 등 경제성이 높은 작물을 대상으로 품종 식별, 순도 검정, 형질 선발을 동시에 지원하는 실용형 연구를 수행하는 것이 특징이다. 주요 방법론으로는 GBS(genotyping by sequencing), SNP 발굴, 유전연관지도 작성, QTL 분석, 유전자형 기반 군집분석, 품종 식별용 핵심 마커 세트 개발 등이 활용된다. 연구실의 논문과 특허에서는 재배 호박의 유전체 전반 SNP 탐색, 상추 품종 식별용 코어 SNP 세트 개발, 오이 F1 품종 식별 마커 개발, 수박의 왜성·측지·덩굴손·엽설 부재 형질 선발용 마커 개발 등이 확인된다. 이는 단순한 기초 유전학 연구를 넘어, 종자 산업과 품종보호 제도에 직접 연결되는 응용 연구라는 점에서 큰 의미를 가진다. 이러한 연구는 육종 기간과 비용을 절감하고, 어린 식물체나 종자 단계에서 목표 형질을 조기 판별할 수 있게 함으로써 품종 개발의 효율을 크게 높인다. 또한 품종보호권 분쟁 대응, DUS 검정 보완, 국내 육성 품종의 데이터베이스 구축에도 기여할 수 있다. 앞으로는 고밀도 유전체 정보와 표현형 데이터, 환경 반응 정보를 통합하는 정밀육종으로 확장되어, 기후변화와 농업 경쟁력 강화에 대응하는 차세대 작물 육종 플랫폼으로 발전할 가능성이 높다.

이 연구 주제는 수박을 비롯한 박과작물의 주요 농업형질을 유전학적으로 해석하고, 형질에 관여하는 후보 유전자의 기능을 실험적으로 검증하는 데 중점을 둔다. 연구실은 병 저항성, 왜성, 종자 크기, 웅성불임과 같은 육종상 중요한 형질을 대상으로 유전체와 전사체 수준의 데이터를 축적하고, 실제 육종에 활용 가능한 분자적 근거를 제시해 왔다. 이는 박과작물의 유전적 기반을 이해하고 신속한 형질 개량으로 연결하는 핵심 연구 축이라 할 수 있다. 특히 수박의 탄저병 저항성, Fusarium 저항성, 왜성 형질, 웅성불임 관련 후보 유전자 분석이 연구의 중심을 이룬다. 고밀도 유전지도 작성과 QTL 분석을 통해 형질 연관 영역을 찾고, 전사체 분석으로 차등 발현 유전자를 선별한 뒤, VIGS(virus-induced gene silencing) 시스템을 이용해 식물체 내에서 후보 유전자의 기능을 검증하는 접근이 사용된다. 연구실은 박과작물에 적합한 바이러스 벡터를 개발하고, 형질전환이 어려운 수박에서도 고속 기능분석이 가능한 플랫폼을 제시함으로써 유전자 기능 연구의 실용성을 크게 높였다. 이 연구의 의의는 유전지도나 연관분석에서 끝나지 않고, 실제 원인 유전자 수준의 검증으로 이어진다는 점에 있다. 이를 통해 저항성 품종 개발, 웅성불임 계통 활용, 생산성 증대형 초형 개량 등 다양한 육종 전략을 정교하게 설계할 수 있다. 장기적으로는 유전체 기반 선발과 기능유전체학이 결합된 박과작물 정밀육종 체계를 구축하여, 병해 대응력과 품질 경쟁력을 갖춘 고부가가치 품종 개발을 가속화할 수 있을 것으로 기대된다.

이 연구 주제는 농림축산업용 유전자변형생물체와 유전자교정 작물의 안전성 심사를 지원하기 위한 분자생물학적 평가기술을 개발하는 분야이다. 연구실은 식물 분자유전학과 분석기술 역량을 바탕으로, LMO의 도입유전자 구조 확인, 정성·정량 검출, 표준물질 검정, 규제 대응형 분석법 구축에 참여하고 있다. 이는 작물 육종 연구와 더불어 국가 차원의 생명공학 안전관리 체계와 직접 연결되는 응용 연구이다. 구체적으로는 디지털 PCR, 시퀀싱 기반 서던 분석, 혼합 이벤트 정량분석, 차세대염기서열분석 기반 검정법, 후대교배종 평가기술 개발 등이 수행되고 있다. 관련 프로젝트에서는 농업용 LMO의 수입·유통 검정, 사료용 LM 작물 심사 가이드 개발, 유전자교정 기술 적용 생명공학 작물의 위해성 평가기술 구축 등이 포함되어 있다. 학회 발표에서도 GM 고추, GM 토마토, GM 옥수수, 형질전환 벼 캘러스 분석 등 다양한 사례가 확인되며, 도입유전자 검출과 발현 확인, 안정성 평가 방법론을 체계적으로 발전시켜 왔다. 이 연구는 생명공학 작물의 상용화와 규제 사이의 간극을 메우는 중요한 역할을 한다. 신뢰성 높은 검정기술은 위해성 심사의 객관성과 재현성을 높이고, 산업계와 공공기관이 안전하게 생명공학 작물을 활용할 수 있는 기반을 제공한다. 앞으로는 유전자교정 작물과 신규 게놈기술 산물의 규제 과학이 더욱 중요해질 것이므로, 본 연구는 농업 생명공학의 혁신과 사회적 수용성을 동시에 뒷받침하는 핵심 분야로 확장될 가능성이 크다.