• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.45-55
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• 2023

멕시코 유래의 2배체 감자 근연야생종 Solanum cardiophyllum은 감자역병, 감자바이러스Y, 콜로라도감자잎벌레 등과 같은 병원균 및 해충에 대한 저항성을 가지고 있어 감자의 신품종 육성에 이용되고 있다. 재배종 감자에 이러한 형질을 도입하기 위해서는 전통적인 교잡육종에 의해 이루어질 수 있으나, 재배종 감자와 근연야생종과의 서로 다른 EBN에 따라 제한적이며, S. tuberosum과 S. cardiophyllum 간에도 생리적 불화합성이 존재한다. 따라서, 이러한 생리적 장벽의 극복을 위해 체세포융합에 의한 체세포잡종 계통을 육성하고 이를 감자 신품종 육성에 활용할 수 있는데, 분자 마커는 적절한 체세포잡종 계통 선발에 필요하다. 이에, 본 연구에서는 S. cardiophyllum의 전체 엽록체 유전체 정보를 구명하고 8개의 다른 Solanum 종의 전체 엽록체 유전체 정보와 비교하여 S. cardiophyllum 특이적인 분자마커를 개발하였다. S. cardiophyllum의 전체 엽록체 유전체의 길이는 155,570 bp였으며, 그 구조와 유전자 구성은 다른 Solanum 종들과 매우 유사하였고 가지과에 속해 다른 32개의 종들과의 계통수 분석을 통해 예상했던 바와 같이 다른 Solanum 종과 같은 그룹에 속해 있고 S. bulbocastanum과의 가장 근접한 유연관계를 확인하였다. S. cardiophyllum의 전체 엽록체 유전체와 8개 다른 Solanum 종의 전체 엽록체 유전체의 다중 정렬 결과로 총 13개의 S. cardiophyllum 특이적인 SNP 영역을 확인하였으며, 이 정보를 이용하여 4개의 PCR 기반 분자마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 S. cardiophyllum의 진화적 측면에서의 연구와 S. cardiophyllum를 이용한 감자 신품종 육성을 위한 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.

• 식물분류학회지
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• 제39권3호
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• pp.135-142
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• 2009

엽록체 rbcL gene의 염기서열과 포자의 형태를 바탕으로 고사리삼과 식물의 계통과 제주고사리삼속의 계통학적 위치를 추정하였다. 엽록체 DNA rbcL 염기서열의 분석 결과 고사리삼과는 뚜렷하게 고사리삼계보 (Botrychioid lineage)와 나도고사리삼계보 (Ophioglossoid lineage)의 두 군으로 구분되었다. 고사리삼계보에 있어 제주고사리삼속(Mankyua)은 Helmintostachys속과 함께 분계의 기저에서 고사리삼속(Botrychium)의 자매분류군으로 분지하였으나, 이들 고사리삼속(Botrychium), 제주고사리삼속(Mankyua), 및 Helmintostachys속 사이의 계통적 유연관계는 결정되지 못했다. 고사리삼속의 경우 Sceptridium아속과 Botrychium아속이 뚜렷한 단계통을 형성하였으나, Botrypus아속에 속한 분류군들은 고사리삼속의 기저에서 다른 고사리삼속 분류군의 자매분류군으로 분지하면서 단계통이 아닌 것으로 밝혀졌다. 나도고사리삼계보를 형성하는 나도고사리삼속(Ophioglossum)의 경우, Ophioglossum아속은 단계통을 형성하였으며, Ophioglossum아속에 대해 Cheiroglossa아속 및 Ophioderma 아속이 차례로 자매분류군으로 분지하였다. 염기서열 계통수, 포자의 형태 및 외부형태의 고찰에 있어 제주고사리삼속은 Helminthostachys와 유사하지만, 계통수에서 patristic distance 뿐 아니라 포자소엽의 형태가 뚜렷이 구분되어 이들 2속은 독립된 속으로 판단된다.

• 한국균학회지
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• 제46권2호
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• pp.193-199
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• 2018

1991년에 우리나라에서 복숭아나무(Prunus persica var. persica) 과실에 흰가루 증상을 일으키는 병원균은 형태적 특징에 의거하여 Podosphaera pannosa로 동정되었다. 복숭아 과실이 P. pannosa에 감염된다는 사실은 일본을 비롯한 여러 나라에서 알려져 왔다. 2011년에 Jankovics 등[11]은 세르비아 및 프랑스에서 채집한 10점의 시료를 연구하여 복숭아 과실의 '녹얼룩점(rusty spot)' 증상은 P. leucotricha에 의한 것이며, 천도(Prunus persica var. nucipersica) 과실의 '흰가루(powdery mildew)' 증상은 P. pannosa에 의한 것이라고 보고하였다. 이에 따라, 한국에서 복숭아 과실에 발생한 흰가루병을 4점 채집하여 형태적 검경 및 분자적 분석을 통해 병원균의 정체를 밝혔다. 3점의 시료는 흰가루 증상, 1점의 시료는 녹얼룩점 증상을 나타냈다. 형태적으로는 4점 모두 P. pannosa로 동정되었다. 분자적으로는 2점의 시료에서 ITS 염기서열을 분석하여 Rosa spp. 유래의 P. pannosa와 99% 이상 상동성을 확인하였다. 그리고 maximum likelihood 방법으로 계통수를 작성한 결과 Rosa spp. 유래의 P. pannosa와 분자계통학적으로 동일한 클러스터에 소속됨을 확인하였다. 이상의 결과를 바탕으로 한국에서 복숭아 과실의 흰가루 증상과 녹얼룩점 증상은 모두 P. pannosa에 의해 발생됨을 처음으로 보고한다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.34-44
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• 2023

멕시코 유래의 4배체 감자 근연야생종 중 하나인 Solanum hjertingii는 괴경에서 발생하는 흑변현상에 강한 것으로 알려져 감자의 신품종 육성에 유용한 형질로 이용이 가능하다. 이러한 저항성은 생리적 장해인 효소적 갈변과 흑반을 감소시킬 수 있다. 하지만, S. hjertingii와 S. tuberosum은 생리적 장벽에 기인한 교잡종 생산이 제한적인 관계로 직접적인 교배육종보다는 체세포잡종을 육성하는 방법을 활용할 수 있다. 체세포잡종 계통이 육성이 되면 분자표지를 이용한 적절한 잡종 계통을 선발하는 것이 필요하여, 본 연구에서는 S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체 정보를 이용하여 S. hjertingii 특이적인 PCR 기반의 분자마커를 개발하였다. S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체는 155,545 bp였으며, 다른 Solanum 종들과 구조 및 유전자 구성이 매우 유사하였고, 가지과의 다른 15개의 종들과 계통수 분석에서 근연야생종 S. demissum, S. hougasii, S. stoloniferum과 매우 가까운 유연관계를 나타냈다. 또한, S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체와 8개의 다른 Solanum 종의 전체 엽록체 유전체의 다중 정렬 결과로 S. hjertingii 특이적인 1개의 InDel 영역과 7개의 SNP 영역을 확인하였고, 이를 이용하여 1개의 InDel 및 4개의 SNP 기반 PCR마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 S. hjertingii의 진화적 측면에서의 연구와 S. hjertingii를 이용한 감자의 신품종 육성 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.

• 식물분류학회지
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• 제46권3호
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• pp.314-325
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• 2016

광합성 경로의 전환은 현화식물의 계통에서 여러 번에 걸쳐서 독립적으로 일어난 진화적 사건으로서 사초과에서는 다섯 번 이상 발생한 것으로 추정되고 있다. 방동사니족에서 나타난 C4 광합성 경로로의 전환은 한 번 발생하였으며 이는 방동사니족 내 C4 식물의 공유파생형질로 여겨진다. 방동사니족에 포함된 속들의 형태학적 한계는 분자계통학적 유연관계와 일치하지 않으며, 특히 다계통군으로 여겨지는 방동사니속의 한계는 계통분류학적으로도 논란이 되고 있다. 본 연구에서는 한국산 방동사니족 식물의 광합성 경로와 분자계통을 비교하고자 하였다. 해부학적 관찰을 통해 우리나라 방동사니족 식물 20종(방동사니속 18종, 파대가리속 1종, 세대가리속 1종)의 광합성 경로를 확인하였다. 또한 nrITS, rbcL, trnL-F의 염기서열에 근거하여 각 분류군의 분자계통학적 위치를 파악하고자 하였으며, 분류군 전체의 계통을 파악하기 위하여 선행연구 결과와 함께 분석하였다. 엽록체가 밀집된 광합성 조직의 위치에 따라 우리나라 방동사니속 식물 중 병아리방동사니와 우산방동사니, 모기방동사니, 알방동사니의 네 종은 C3 식물로 확인되었고, 나머지 14종의 방동사니속 식물, 파대가리, 그리고 세대가리는 C4 식물로 결정되었다. 또한 분자계통학적 분석에서 방동사니족은 CYPERUS 분계군과 FICINIA 분계군으로 구분되었으며, 우리나라 방동사니족 식물은 모두 CYPERUS 분계군에 속하였다. CYPERUS 분계군내에서 C4 식물들은 단계통군을 형성하였지만 각 분류군 간의 유연관계는 명확하게 나타나지 않았다. 분자계통수에서 세대가리속과 파대가리속은 C4 식물인 방동사니속 식물들과 함께 단일 분계군을 형성함으로서 각각 독립된 속으로서 지지 되지 않는다. 이는 기존의 연구결과와 일치하며, CYPERUS 분계군에 속한 속들의 계통분류체계를 명확하게 하기 위해서는 면밀한 형태학적 연구와 더불어 높은 해상력을 갖춘 분자계통학적 연구가 이루어져야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제8권3호
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• pp.249-256
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• 1998

일본의 잡종잉어 ${\beta}$사 globin유전자의 염기배열로부터 추정되는 아미노산 배열과 이미 보고되어 있는 ${\beta}$사 globin의 아미노산 배열을 비교한 결과, 금붕어와 가장 높은 상동성인 97.3%를 나타내었으며, 거울잉어 ${\beta}_B$와 95.2%, 거울 잉어 ${\beta}_A$와 93.9%의 높은 상동성을 나타내었다. 다음으로 송어(76.9%), 전기뱀장어(71.4%), 혹다랑어(61.9%), 성대(59.9%), 양태(58.5%), 시라칸스(52.4%), 폐어(46.9%), 상어(38.1%) 및 전기가오리(36.1%)의 순으로 나타났다. 또한 ${\beta}$사 globin의 아미노산 배열의 상동성을 기초로하여 분자진화의 계통수를 구하였을 때, 각각의 진화거리로부터 일본의 잡종잉어와 금붕어가 0.013으로 가장 가깝고, 분기한 것이 가장 근년인 것으로 생각되어졌다. 그 다음이 같은종인 거울잉어로 진화거리는 0.035였으며, 연골어류나 폐어와는 그 진화거리가 크게 벌어져 있어 상당히 오래전에 분기한 것으로 추정되었다. 일본 잡종이어의 ${\beta}$사 globin유전자로부터 추정되는 아미노산 배열과 이미 보고되어 있는 다른 척추동물의 아미노산 배열과 비교한 결과, 상동성은 오리(58.1%), 닭(57.8%), 쥐(55.1%), 사람(52.4%), 개구리(50.7%), 및 염소(45.9%)의 순으로 나타났다.

• 한국자원식물학회지
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• 제29권5호
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• pp.547-554
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• 2016

피나무속 식물은 화경의 아래에 부착된 선형의 포를 특징적으로 가지고 있으며 이러한 형질은 아욱과의 다른 속과 구분된다. 본 연구는 피나무속의 종간 계통학적 유연관계를 규명하고자 하였다. 계통학적 분석은 한국과 일본의 피나무속 10종, outgroup으로 멕시코목화를 선정하여 수행하였다. nrDNA의 ITS와 cpDNA의 trnL-F, rpl32-trnL의 염기서열을 확보하여 분석하였다. ITS, trnL-F 와 rpl32-trnL의 data를 유합한 결과 계통수는 6개의 분계조로 구성되었다. 구주피나무는 outgroup과 가장 가깝게 나타났다. 피나무 , 뽕잎피나무 그리고 털피나무는 한 분계조를 형성하였다. 연밥피나무, 섬피나무, 일본피나무는 각각 독립적인 분계조를 형성하였다. 섬피나무는 일본피나무와 가장 가까운 관계를 보여주었다. 보리자나무, 찰피나무, 염주나무는 하나의 분계조를 형성하여 서로 근연관계에 있음을 보여주었다.

• 한국산림과학회지
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• 제87권2호
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• pp.153-163
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• 1998

사시나무속(屬)(Genus Populus) Leuce절 수종중 우리나라에 식재되어 있는 사시나무, 수원사시나무, 은백양, 은사시나무와 인공교배종 수개 클론에 대한 분자유선학적 유연관계를 RAPD PCR 방법을 이용하여 구명하였다. 88개의 arbitrary primer중 재현성과 다형성을 기준으로 선발하고, 유연관계분석을 위하여 22개의 primer에서 181개의 RAPD marker를 이용하였다. 유연관계를 위한 조사는 5개 수종, 14개 클론 몇 천연집단의 개체목에 대하여 181개의 다형성 RAPD marker를 가지고, UPGMA와 Neighbor-joining 방법으로 유연관계도를 구했다. 방법을 달리하여 그런 유연관계도에서 각각의 분지에서의 차이는 현 사시 클론간에 미미한 위치변화만 있을 뿐 전체적인 계통수에는 변화가 없었다. 유연관계도에서 수원사시나무는 은백양과 같은 분지군을 형성하였고, 주성분분석에서는 사시나무와 같은 계열을 이루고 있어서 수원사시나무는 이 들 두 종의 1대 교잡종으로 추정되며, 은사시나무는 자연교잡종과 인공교배종이 동일한 유전적 배경을 갖는 것으로 나다났다.

• 생명과학회지
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• 제14권4호
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• pp.593-607
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• 2004

유해성 적조생물 Cochlodinium polykrikoides/Gyrodinium aurelum을 포함한 43 종류의 와편조류를 대상으로 SSU 부위 유전자를 분석했다. 유전자 염기서열에 의거한 상호 계통수는 parisomny, distance, maxium 방법으로 실행했다. Noctilura scintillans, Gonyaulax spinifera와 Crythecodinium cohnii 종들은 와편모조류 중 가장 유전적으로 먼 것으로 보였다. Alexandrium과 Symbiodinium 종간의 bootstrap는 70% 이상의 상호 단일 계통도를 보인 반면에, Gymnodinium과 Gyrodinium은 근립절약계수와 최대 유사도 방법에서 다형 계통도를 나타내었다. Gyroddinium aurelum과 G. dorsum/G. galathenum의 유전적 분화율은 7.4% (45 bp) 였고, G. aurelum과 G. mikimotoi 상호간에는 0.9% (5bp) 밖에 나타나지 않았다. 또한 C. polykrikoides와 G. aurelum도 5.2% (31bp)로 낮은 유전적 분화율을 보였다. 계통도를 분석한 결과 G. aureolum과 C. polykrikoides는 Gyrodinium 보다 Gymnodinim 속에 훨씬 더 근접하게 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제16권6호
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• pp.994-1000
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• 2006

스테비아(Stevia rebaudiana Bertoni)는 남미가 원산지인 국화과의 감미식물이다. 스테비아추출물 발효액으로부터 세균 23균주와 효모 10균주를 분리하여 일반적인 분류학적 방법과 분자유전학적 방법으로 동정하였다. 스테비아추출물 발효액에서 분리된 균주들은 5속 10종의 세균과 1종의 효모균에 속하는 것으로 나타났다.16S와 18S rDNA 염기서열 분석에 근거하여 계통수를 작성하였다. 분리균들의 항미생물 활성을 여러 세균과 식물병원성 진균들에 대해 조사하였다. 분리균들 중에서는 Lactobacillus paracasei SB13이 광범위한 세균들에 대해서 강한 항균활성을 나타내었다. 이들 결과는 토양개량을 위한 친환경적 미생물 제제를 개발하는데 도움을 줄 것이다.