본 연구 주제는 약용작물과 특용작물을 포함한 다양한 식물 자원의 유전체 정보를 정밀하게 해독하고, 이를 육종에 직접 활용할 수 있는 기반 기술로 연결하는 데 초점을 둔다. 연구실은 유전육종과 유전체학을 핵심 축으로 삼아 작물의 형질 다양성, 종간·종내 변이, 계통 간 유전적 차이를 체계적으로 분석하며, 식물의 개량 가능성을 높이는 데이터 중심 연구를 수행한다. 특히 전통적으로 유용성이 높은 식물 자원을 대상으로 유전체 수준의 참조 정보를 구축함으로써 향후 품종 개발과 자원 보존의 기반을 마련하고자 한다. 이를 위해 염색체 수준의 유전체 조립, 엽록체 게놈 해독, 전사체 분석, 대사체 분석 등 다층적 오믹스 접근을 적극 활용한다. 한국민트의 염색체 수준 유전체 구축, 인삼속 식물의 비교 전사체·대사체 분석, 백수오와 식방풍 계통의 유전체 정보 생산과 같은 연구는 이 연구실이 단순 서열 확보를 넘어 기능적 해석과 형질 연계까지 확장하고 있음을 보여준다. 이러한 접근은 유용 대사산물 생산성, 생리활성, 환경 적응성 등 실제 산업적 가치가 높은 형질을 분자 수준에서 이해하는 데 매우 중요하다. 궁극적으로 이 연구는 디지털 육종을 위한 핵심 인프라를 형성한다. 유전체와 대사체, 생리활성 데이터를 통합한 디지털 아카이브 구축은 향후 우수 계통 선발, 표적 형질 기반 개량, 유전자원 관리의 효율화를 가능하게 한다. 또한 국내 재배 기반 확대, 기능성 소재 개발, 품종 보호와 같은 실질적 파급효과를 기대할 수 있으며, 스마트농업 및 그린바이오 산업과도 긴밀하게 연결될 수 있는 연구 분야이다.

본 연구 주제는 식물 종의 정확한 동정과 진위 판별을 위해 엽록체 게놈을 활용한 분자마커를 개발하는 것이다. 특히 인삼속과 같은 고부가가치 약용식물은 종에 따라 효능과 경제적 가치가 다르기 때문에, 종 혼입이나 위변조를 방지할 수 있는 정밀한 인증 기술이 필수적이다. 연구실은 완전한 엽록체 게놈 비교를 통해 SNP와 InDel 변이를 발굴하고, 이를 기반으로 특정 종을 안정적으로 구별할 수 있는 실용적 마커 시스템을 구축하고 있다. 대표적으로 인삼속 5종 및 7종의 엽록체 게놈 해독을 바탕으로 종간 구별용 마커와 프라이머 세트를 개발하였으며, 이는 논문과 특허로도 이어졌다. 이러한 성과는 단순한 학술적 발견을 넘어 실제 산업 현장에서 적용 가능한 식물 인증 플랫폼의 성격을 가진다. 또한 환각성 선인장, 바질 유전자원 등 다양한 식물 자원에 대해서도 엽록체 게놈의 de novo assembly와 비교유전체 분석을 수행하고 있어, 연구 범위가 특정 작물에 한정되지 않고 폭넓게 확장되고 있다. 이 연구는 종자 분쟁 해결, 품종 보호, 유통 품질 관리, 바이오소재 원료의 신뢰성 확보 측면에서 매우 큰 의미를 가진다. 저비용·고효율의 분자마커 기반 판별 체계는 농업 및 바이오산업 현장에 곧바로 적용될 수 있으며, 국가 생물자원 관리 체계의 정밀화에도 기여할 수 있다. 나아가 DNA 슈퍼바코딩과 결합될 경우 대규모 생물자원 데이터베이스 구축과 표준화된 인증 시스템으로 발전할 가능성이 높다.

본 연구 주제는 식물의 표현형과 기능성 대사산물 생산을 결정하는 유전적 원인을 규명하기 위해 기능유전체와 대사체를 통합적으로 해석하는 데 초점을 둔다. 연구실은 단순히 유전자 서열을 읽는 수준을 넘어, 특정 유전자 변화가 실제 생리 현상과 대사경로에 어떤 영향을 미치는지 밝히고자 한다. 이를 통해 약용식물과 원예식물의 유용 형질을 이해하고, 향후 맞춤형 개량 전략으로 연결할 수 있는 과학적 근거를 제공한다. 예를 들어 인삼속 4종의 비교 전사체·대사체 분석을 통해 대사산물 생합성의 동태를 탐색하고, 배수성과 진세노사이드 생합성 경로의 관련성을 해석한 연구는 유전체 진화와 대사 특성의 연계를 보여준다. 또한 무늬식물의 백색 표현형을 유발하는 색소체 유전자 변이를 고속으로 발굴한 연구는 기능유전자 탐색, 광합성 이상, 유전자 발현 변화 분석이 통합된 대표 사례다. 이러한 연구는 분자 수준의 돌연변이와 실제 식물 표현형 사이의 연결고리를 정밀하게 밝히는 데 중요한 의미를 지닌다. 장기적으로 이 연구는 기능성 성분의 안정적 생산, 화학형 기반 품종 개량, 관상가치 향상, 스트레스 적응성 개선 등으로 이어질 수 있다. 특히 다중오믹스 데이터를 활용한 형질 예측과 유전자 후보 발굴은 차세대 정밀육종의 핵심 도구가 된다. 따라서 본 연구는 기초 식물생명과학과 응용 육종학을 잇는 가교 역할을 하며, 약용·특용·관상식물의 고부가가치화를 촉진하는 중요한 연구 영역으로 평가할 수 있다.