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농촌진흥청 국립농업과학원 농업유전자원센터

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센터소개

추진배경

  • 「아·태 유전자원 네트워크」구축 결의안 12개국 서명 (‘08.10)
  • BI가 농진청에 World Coconut Cryobank 구축 제안서제출 (‘08.12)
  • RDA-BI간 협력 MOU 체결, 국제 코코넛 초저온보존 전문가회의 개최협의 (‘09.3)
  • 고구마, 얌, 토란, 코코넛 등 아.태 원산 영양번식작물의 초저온동결보존 기술개발 및 『국제 초저온보존 연구개발 센터』역할 요청

금후계획

  • 『국제 초저온보존 센터』설치 MOU 체결 계획 (RDA-BI, '10)
  • 코코넛 유전자원 초저온동결보존 실용화 기술개발 ('11)
    • 기존의 동결보존 기술현황 및 문제점을 발굴하여 최적화 - 종자 배의 전배양-건조법, 배아의 작은방울-유리화법, 광범위 적용성
  • World Coconut Cryobank 구축 ('12-'14)
    • BI-COGENT 코코넛 유전자은행 중간협의회 개최, 코코넛 열매 생산, 배 적출 및 기내 도입 후 농진청으로 송부
    • 농진청에 세계 코코넛 초저온은행(World Coconut Cryobank) 구축
  • 국제 초저온보존센터 역할 수행
    • 고구마, 얌, 토란 등 아.태 원산 영양번식작물의 초저온동결보존 실용화 기술개발 및 국제협력연구를 통해 World Cryobank 구축 추진

참고자료 : 코코넛 유전자원과 BI-COGENT

코코넛의 중요성

90개국 1천1백만 농가가 재배하는 "Tree of Life(식량, 생활, 경제)"
생산규모 : 1천1백만 ha

- 인도네시아, 필리핀, 인도, 스리랑카, 태국 등 아시아지역이 94% 차지

코코넛 유전자원 현황
필리핀 224, 인도 212점 등 23개국 1,416점(아태지역이 다수)
5개지역 국제코코넛유전자은행(ICG)에 코코넛수집단 보존(323점)
국제 코코넛 유전자원 네트워크(BI-COGENT)

국제생물다양성연구소(BI, 구. IBPGR)가 1992년에 설립한 국제 코코넛 유전자원 네트워크(International Coconut Genetic Resources Network)

- 회원국 : 38개국
- 홈페이지 : http://www.cogentnetwork.org/
※ BI는 바나나(Transit Center, 구. INIBAP)와 코코넛(COGENT)에 대해 국제적인 유전자원 네트워크 구축

5개 지역 ‘국제 코코넛 유전자은행(ICG)’를 국가프로그램으로 운영

- 동남/동아시아(인도네시아), 남아시아(인도), 남태평양(파푸아뉴기니), 아프리카(코트디부아르), 남미/카리브해(브라질)

코코넛 유전자원 소실위험에 따른 안전장기보존 시급

코코넛 종자는 초대형의 건조감수성 종자로서 포장보존에 의존장기보존기술 미비로 자원 소실
프랑스(CIRAD), 호주(퀸스랜드대학) 등에서 코트디부아르, 인도네시아와 공동으로 종자 배 및 배아의 동결보존연구 수행하였으나, 재생률이 낮아서 실용화 기술 미비
초저온동결보존 실용화 기술개발 필요

- 코코넛 배의 전배양
- 건조법/배아의 작은방울
- 유리화법 등 초저온 동결보존 실용화 기술개발로 COGENT 코코넛 유전자원의 안전장기중복보존

코코넛 유전자원 초저온동결보존 실용화 기술개발

기존의 동결보존 기술현황 및 문제점을 발굴하여 대안 모색

- 적출한 배(embryo)의 건조처리(Dehydration), 종자 배의 배아(plumule)를 적출하여 캡슐화 후 건조하는 방법(Encapsulation- Dehydration) 등 기존의 결과로는 재생률이 낮아서 당장은 실용화 곤란

종자 배의 동결보존 실용화 기술 개발

- 종자 배를 고농도 sucrose 용액에서의 전배양 처리 후 건조처리하는 전배양-건조법을 시도하여 적용가능 여부 판단
- 건조 및 동결장해 극복, 조건 최적화, 광범위 적용성

종자 배아(plumule)를 적출하여 작은방울

- 유리화법 시도
- 건조저항성 유도, 동결보호제 용액 및 탈수조건 등 최적화

World Coconut Cryobank 구축

BI-COGENT 및 회원국 유전자은행들과의 네트워크를 통한 협력연구로 세계 코코넛 유전자원을 농업유전자원센터 액체질소 저장시설에 준영구보존
아태 원산 영양번식작물의 초저온동결보존 실용화 기술개발

- 고구마, 얌, 토란 등 동결보존 곤란 작물의 동결보존 실용화기술개발 및 국제협력을 통해 World Cryobank 구축

단계별 실행 계획

1단계 : 전문가 협의 및 초저온동결보존기술 최적화 - 코코넛 동결보존기술의 현황, 최적화를 위해 필요한 연구분야 확인 및 기술 최적화를 위한 전략 및 작업계획을 수립

- 동결보존 후 완전한 식물체를 재생할 수 있도록 재생률을 만족할만한 수준까지 끌어올리기 위해 동결보존기술을 최적화
- 유전자은행 관리자들이 동결보존을 위한 적적한 샘플 량을 결정할 수 있도록 활용가능한 총체적인 기술과 수단을 적용

2단계 : 코코 유전자은행 중간협의회 개최, 코코넛 배 준비

- 참여 유전자은행들의 중간협의회를 개최하여 유전자원을 초저온 은행으로 옮기기 위한 작업계획을 수립
- 코코넛유전자은행에서 코코넛 열매를 생산(인공수분)하고 배를 적출해서 초저온은행으로 우송준비

3단계: 세계코코넛초저온은행(World Coconut Cryobank) 수립

- 세계 코코넛 수집단의 초저온동결보존 이행 및 유지관리
- 미세증식 등 기내배양기술, 분자마커를 이용한 동결보존자원의 유전적 안전성분석, 유용자원 활용 등 추가 공동연구분야 발굴

기대 효과
농진청 농업유전자원센터의 아태지역 허브뱅크로서의 역할 수행으로 국제사회에 농진청의 위상 제고
고구마, 얌, 토란, 코코넛 등 국제적 문제작물의 초저온동결보존 기술개발 및 국제 초저온보존소 구축을 통해 국제사회에 기술선진국으로서의 위상 정립
생명산업의 기본소재인 유전자원의 확보를 통한 농진청의 국가기관으로서의 역할 증대