Haliotis속 전복류 내에서 종간의 유전적 차이 및 유연관계를 나타내는 유전표식으로 RAPD를 사용하여 그 유용성 정도를 파악하기 위하여 북반구 2종(H. discus hannai와 H. rufescens)과 남반구 2종(H. rubra와 H. midae)을 대상으로 RAPD 분석을 행하였다. 그 결과 RAPD는 Haliotis 종간의 구분은 명확히 구분할 수 있는 유용한 유전표식으로 평가되었으나, 유전적 유연관계에 있어서는 형태학적 및 지리학적 분포에 따른 유연관계와는 상이하게 나타났다.
본 연구에서는 서로 다른 지역에서 재배된 장뇌삼 8품종과 밭에서 재배된 재배인삼 등 총 9개체에 대해 장뇌삼 품종들 간의 유연관계를 분석하였다. RAPD분석에 사용한 random primer는 총 40종류(OPA 1~20, OPB 1~20)였으며, 이 중 34개가 각기 다른 지역에서 재배된 품종간의 집단을 형성하여 9개 품종간 유연관계를 밝히는데 유용하였다. 유연관계를 분석한 결과, 홍천과 재배인삼, 의성과 금산, 진안과 풍기와 강화, 상주와 안동 4개의 그룹으로 구분되었으며 이는 다시 2개의 그룹 "홍천-재배인삼-의성-금산", "풍기-강화-상주-안동"으로 구분 되었다. 9개 지역에서 수집한 품종간의 유사도 값은 최저 0.30, 최고 0.53으로 나타났다. RAPD방법은 사용법이 간단하고 소요시간이 적게 소요될 뿐만 아니라 적은 양의 DNA시료로도 분석이 가능한 검정법으로 형태적인 차이가 구별되지 않는 장뇌삼 품종 간의 유전적 유연관계를 밝히는 데 유용한 방법임을 알 수 있었다. 그러나 품종별 계통유연관계를 보다 정확히 분석하기 위해서 AFLP 또는 Molecular Maker를 이용하거나 계통분류에 널리 이용되는 핵, 엽록체 DNA의 유전자 염기서열 비교와 같은 정밀한 분자계통학적 연구가 수행되어져야 할 것으로 사료된다.
한국산 반하속 식물의 종간 및 종내 집단간의 유연관계를 조사하기 위하여 RAPD 분석을 수행하였으며, PCR 과정을 통해 증폭된 RAPD 절편들은 300 bp에서 2,500 bp 사이의 구간에서 관찰되었다. 7개의 oligoprimer를 이용한 효소중합반응에서 70개의 유효한 polymorphic band makers를 확인하였고, Nei-Li의 유전적 거리지수를 이용하여 분석하였다. 또한 이러한 자료에 근거하여 종내 개체군 군집에 대한 UPGMA 유집분석 및 NJ tree를 도출하였다. 반하의 지역별 개체군 집단간에는 각각 낮은 유전적 거리지수 수준에서 유집되어 전반적으로 개체군간 유연관계가 밀접한 것으로 조사되었다. 반하는 지역별 개체군에 따라 잎의 형태와 꽃의 색에 따른 형태학적 변이 및 체세포염색체수의 세포학적 변이 패턴을 다양하게 보이고 있어 이는 생육지의 다양성에 의해 나타난 형질분화의 차이로 추정된다. 이런 특성은 반하의 분화속도를 빠르게 하는 주요 원인으로 판단된다. 본 연구를 통해 볼 때 새로운 종은 반하속에 속하는 분류군으로 제주도와 일본의 반하 개체군과 매우 가까운 유연관계를 형성하고 있는 것으로 밝혀졌다. RAPD 분석은 한국산 반하속 식물종의 종간 및 종내 개체군 집단간의 유연관계 파악에 매우 유용한 실험적 접근방법임을 보여주었다.
본 시험은 국내외에서 수집한 꽃송이버섯균 22균주에 대하여 분자생물학적 유연관계를 분석하고자 하였다. 수집균주의 ribosomal DNA의 ITS 영역에 대한 cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) 분석 결과, KACC50866은 다른 균주들과 20%이하의 유연관계를 나타내었으며 나머지 균주들은 90% 이상의 유연관계를 보이면서 4그룹으로 구분되었다. 따라서 이들의 세분화된 분자생물학적 구분을 위하여 rDNA ITS 영역의 염기서열분석을 하여 구분하여 본 결과 KACC50866 균주는 다른 꽃송이버섯균과 유연관계가 매우 낮은 것으로 나타났다. 그리고 나머지 21개 균주는 같은 그룹으로 구분되어 있어 같은 종으로 생각할 수 있으나, 이들을 좀더 세분하기 위해서는 미토콘드리아의 유전자 서열 분석 등이 병행되어야 할 것으로 판단된다.
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.
본 연구에서는 형태적인 특성에 의해 분류가 이루어져, 객관성이 부족한 뽕나무를 대상으로 분자생물학적인 기법을 활용하여 유연관계를 분석하여 뽕나무 품종분류의 기초자료를 얻기 위하여 본 실험을 수행하였다. 30개의 primer를 이용하여 41개의 뽕나무품종에 대하여 RAPD를 수행한 결과 201개의 band를 얻었으며, 이중 151개의 polymorphic band를 집괴분석하여 dendrogrom을 작성하였다. 이 계통수에서 유사도 0.747을 기준으로 41개의 공시 계통을 19개 품종과 16품종이 각각 속해있는 2개의 대분류군과 2품종이 속하는 1개의 군 그리고 1품종씩 속하는 4개의 군으로 모두 7개의 분류군으로 나눌 수 있었다. 분류군별 관계를 보면 I군, II군, III군에 속하는 품종들은 유전적 상동성이 비교적 높았으나, IV-Ⅶ군에 속하는 품종들은 다른 품종군들과 유연관계가 비교적 낮았으며, 특히 단독으로 하나의 군을 형성(Ⅶ군)하는 모후상은 다른 품종군들과의 유연관계가 매우 낮았다.
잉어과(Gyprinidae)의 Zocco속 어류 4종과 Candidia속 어류 1종에 대한 종간 유연관계와 종분화 연대측정 및 이들의 지질학적 분포경로를 밝히기 위하여 한국, 일본 및 대만에서 채집된 개체를 대상으로 전기영동법에 의한 유전자 분석을 하였다. 각 종의 지역별(한국, 일본, 대만) 집단간 유전적 유연관계를 분석한 결과 평균 유전적 근연치는 90% 이상이었다. Z. temmincki의 경우 일본집 단들은 한국의 A-type 집단과는 유연관계가 가까왔으나 한국의 B-type과는 유전적 차이가 현저하러다. Z. PlaD여5의 경우 한국집단과 일본집단사이의 유연관계는 S = 0.852였고, 한국집단과 대만집단 사이는 5 = 0.672, 일본집단과 대만집단 사이는 S = 0.751로서 지리적으로 현저한 차이를 업였다. Z. pochycephalus 3개 집단간의 유전적 근인치는 S = 0.963이었고 Candidia borbota 2개 집단간은 S = 0.946이었다. 종간의 유전적 근연환계를 비교한 결과 Candidia borbota와 Z. temmincki사이는 S = 0.608, Z. pluDpus와 1. pachycephalus사이는 S = 0.612였으나, Z. temmincki와 Z. platypus사이는 S = 0.441, Z. temmincki 와 Z. pochycepholus 사이는 S = 0.350이었고, Z. plotpus와 Condfda barbata사이는 S = 0.328로서 이들 사이에는 현저한 유전적 차이가 있었다. 각 종간의 롱분화 연대를 추산한 결과 이들은 약 480만년 전인 Pliocene 초기에 공통 조상종에서 분화하여 Z. temmincki, Candidia borbato group과 Z. plotypus, Z. pochycepholus group으로 분리되었고 약 260만년 전인 Pliocene 후기에 Z. temminc소와 Candidia borbota로 분화되었다고 추산되며 약 80만년 전인 Pleistocene시기에 남 temmincki B-type에서 h-type이 분화되었다짙 여겨진다. 한편 또 다른 한 단opP은 약 230만년 전인 열iocene후기에 대만 지역의 Z. plotypas에서 Z. pochvcepholus가 분화된 후 현재에 이르렀다고 추정된다. Z. platypus는 약150만년 이전인 초기 Pleistocene시기에 대만지역에서 한국 및 일본집단으로 분리되었다고 보며 이들 한국집단과 일본집단은 약 50만년 전 Pleistocene의 Middle기에 고황하 수계를 거쳐 현재의 분포 상황에 이르렀다고 여겨진다. 한편 대. temmin체과의 B-type에서 저온 적응으로 분화되었다고 추측되는 A-type은 약 20만년 전인 Pleistocene의 Riss기에 역시 고황하 수계를 통하여 한국과 일본으로 분포하여 현재에 이르렀다고 사료된다.
가시오갈피 및 오갈피의 수집종 간의 유연관계를 구명하기 위하여 RAPD 분석을 한 결과 10개의 primer를 선발하였으며 G+C의 수가 모두 60%이상이었다. 10개의 primer를 사용하여 얻을 수 있는 총 밴드 수는 106개 였으며 이중 monomorphic한 밴드는 17.9%에 해당하는 19개였으며 나머지 87개는 polymorphic한 것으로 나타났다. 10개의 primer를 사용하여 얻은 106개의 밴드를 각각 하나의 형질(character)로 보아 이를 유연관계를 분석한 결과 영월 수집종과 일본종 및 지리산 오갈피와 서울오갈피를 포함하는 군(Group I )과 국내종과 러시아종, 중국종을 포함하는 군(Group II)으로 나뉘어졌으며 genetic distance값의 평균은 0.61이었다. Group I으로 분류된 북해도 가시오갈피는 국내의 각 수집지역의 가시오갈피나 러시아 가시오갈피와 원연의 관계인 것으로 나타났으며 2군에 포함된 수집 지역종 간의 원연 관계 중 춘천 수집종은 국내의 다른 지역인 잠곡이나 태기산 오대산 등과 비교하여 러시아 산이나 중국산에 대하여 더 근연의 관계를 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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