Seoul National University Fungal Plant Pathology Lab

농업생명과학대학 이용환

서울대학교 곰팡이식물병리학 연구실은 식물병원성 곰팡이와 숙주 식물 간의 상호작용을 분자, 유전체, 생태적 관점에서 심층적으로 연구하는 세계적 수준의 연구실입니다. 본 연구실은 벼 도열병균(Magnaporthe oryzae)과 벼(Oryza sativa) 간의 병원성 기작을 모델로 삼아, 곰팡이 병원체가 식물의 내재적 방어 시스템을 어떻게 극복하고 감염을 성공시키는지에 대한 분자적 메커니즘을 규명하고 있습니다. 특히, 곰팡이의 감염 구조인 압포(appressorium) 형성과정, 신호전달경로, 병원성 유전자 및 이펙터 단백질의 기능을 집중적으로 분석하여, 식물병 발생의 근본 원리를 밝히고 있습니다. 연구실은 기능유전체학, 시스템생물학, 생물정보학 등 첨단 융합기술을 활용하여 곰팡이 병원성 유전자 네트워크를 체계적으로 해석하고 있습니다. 대규모 돌연변이주 라이브러리 구축, DNA 마이크로어레이, RNA-Seq, 비교유전체학, ATMT(Agrobacterium tumefaciens 매개 형질전환) 등 다양한 오믹스 및 분자생물학적 기법을 통해 병원성 관련 유전자와 경로를 발굴하고, 이들의 기능을 실험적으로 검증하고 있습니다. 또한, 식물의 방어기작과 곰팡이 병원성 유전자 간의 상호작용을 시스템생물학적으로 통합 분석하여, 식물-병원균 상호작용의 복잡한 네트워크를 전체적으로 이해하고 있습니다. 더불어, 식물 뿌리, 종자, 토양 등 다양한 환경에서 서식하는 미생물군집(마이크로바이옴)의 생태와 기능을 연구하여, 작물의 생육, 병 저항성, 수량 등과의 연관성을 규명하고 있습니다. 차세대 염기서열 분석, 메타지놈, 메타트랜스크립톰 분석을 통해 미생물군집의 조성, 다양성, 기능적 역할을 심층적으로 분석하며, 환경적 요인과의 상관관계, 미생물 간 상호작용 네트워크, 핵심 미생물의 기능적 역할 등도 연구하고 있습니다. 이러한 연구는 식물병 발생의 근본 원리 규명, 내병성 작물 개발, 친환경적 병해 관리 전략 수립, 생물학적 방제, 지속가능한 농업 실현 등 실질적인 농업 문제 해결에 중요한 기반을 제공하고 있습니다. 앞으로도 다양한 식물병원성 곰팡이와 숙주 식물, 그리고 미생물군집 간의 상호작용을 다각도로 분석하여, 농업 생산성과 환경 친화적 농업 발전에 기여하고자 합니다. 연구실은 국내외 다양한 연구기관 및 산업체와의 협력 연구, 대형 국가 연구과제 수행, 국제 학술대회 발표 등 활발한 학술 활동을 통해 식물병리학 및 곰팡이학 분야의 선도적 역할을 하고 있습니다. 또한, 차세대 연구인력 양성에도 힘쓰며, 미래 농업과 생명과학 발전에 지속적으로 기여하고 있습니다.