애멸구는 벼를 가해하면서 벼줄무늬잎마름병(RSV)을 매개하여 큰 피해를 주는 노린재목 멸구과(Delphacidae)에 속하는 벼의 주요 해충이다. 본 연구에서는 차세 대염기서열분석법(NGS)을 이용하여 이배체 양성생식을 하는 애멸구(상동염색 체: 14쌍, 성염색체: XX(♀), XO(♂))(Noda and Tatewaki, 1990)의 전장 게놈 유전 체 해독을 위한 준비단계로 해독 라인을 선발하고자 하였다. Paired-end sequencing 방법으로 얻어진 실내 누대 사육 애멸구 집단들(Y, S, NA, NB)의 게놈 염기서열을 k-mer distribution analysis를 통해 애멸구의 예상 게놈 사이즈와 Heterozygosity를 검토하였다. 그 결과 sequencing coverage 1 이후 좁고 높은 피크 가 형성된 집단은 찾지 못하였으나 그중 넓지만 상대적으로 높게 피크가 형성된 NB 집단을 통해 애멸구의 예상 게놈 사이즈는 약 528~559Mb로 추정되었다. NB 집단의 read sequence를 de novo contig assembly를 진행한 결과 total size 671Mb 로 나와 예상 게놈 사이즈와 100Mb 이상 차이를 보였다. NB 집단으로부터 Inbreeding 라인을 3세대 이상 만들어 애멸구 게놈 유전체 해독 라인으로 활용할 예 정이다.

버섯유전체 완전해독연구는 세계적으로 식용버섯(느타리, 송이), 약용버섯(영지, 치마버섯), 독버섯(광대버섯)등에 대하여 시작단계에 있다. 국내에서는 식물세균병인 벼 흰잎마름병원균의 유전체염기서열을 완전해독(생공원)함으로써 미생물 유전체 연구기반 기술을 확보하고 있으나 진균은 종에 따라 다양한 유전체 크기를 가지고 있고 반복배열 DNA가 다수 존재하며 다양한 chromosome형이 분포하는 등으로 염기서열 분석에 어려움이 예상되어 새로운 원천기술의 정립이 필요하다. 농업과학기술원에서는 국내토종 식용버섯 유전체 연구 대상을 팽이로 선정(2007.01.30)하고 농업생명공학연구원, (주)마크로젠 연구팀에 의한 유전체 완전염기서열 해독 연구와 건국대학교, 한경대학교 연구팀과 버섯유전체의 기능분석을 위한 연구기반을 확보하기 위하여 바이오그린21사업의 유전체 개발이용연구단 과제를 4년간 수행하게 되었다. 과제의 구성은 팽이버섯 유전체 완전해독연구를 위하여 농업생명공학연구원에서 국내에서 수집된 팽이균주(KACC42777)를 대상으로 염색체분리 및 핵형분석을 수행하고 physical map 작성 및 유전자은행(BAC library)을 제작하고, (주)마크로젠에서 팽이버섯 유전체의 염기서열 해독 및 생물정보 분석을 수행하게 된다. 기능유전체연구로 농업과학기술원에서 형질전환을 이용한 변이체 pool을 작성하고, 건국대학교에서 팽이버섯의 발생단계에 따른 전사산물 구조 및 발현에 대한 연구, 한경대학교에서 팽이버섯 유전체 기능분석을 위한 Target 유전자 파괴 및 과발현 시스템을 구축하는 연구체계를 갖추었다. 이와 같은 과제를 통하여 우리나라 고유의 팽이버섯에 대한 유전체 완전해독과 우리고유의 원천기술을 확보할 수 있을 것이다. 또한 유전체 해독정보를 이용하여 신기능성 유용유전자를 다량 발굴하고, 유전자 기능분석으로 지적소유권을 조기에 확보할 수 있을 것으로 기대된다. 팽이버섯의 대량 유전자 분리 및 기능분석 기술 확립으로 유용유전자 발굴 시스템을 구축함으로써 새로운 분자육종 소재를 발굴하여 제공하고, 팽이버섯 형질전환기술의 확립으로 Post-genome 연구 tool로 활용할 수 있을 뿐 아니라 팽이버섯 유전체 해독정보를 기반으로 한 약리작용 및 발현·대사관련 유전자 기능분석으로 고부가성 생물소재를 개발할 수 있을 것으로 기대된다.