변화하는 자연환경에서 식물이 생존하기 위해서는 적절한 유전다양성을 유지할 뿐 아니라 지역적응성을 갖추어야 세대를 성공적으로 이어나갈 수 있다. 만약 유전다양성이 급격히 감소하게 된다면 집단이 쇠퇴하고 소멸 위험성이 커지게 된다. 본 연구는 주변 집단으로 부터 화분이나 종자의 유입이 어려운 소규모 사시나무 집단의 유전구조를 구명하였다. 월악산 미륵리의 사시나무림은 전체 분포면적 $14,000m^2$에 성목은 350개체로 추정되며, 임분내에 설정한 $70m{\times}70m$ 조사구에 출현하는 123개체 중 61개체를 대상으로 AFLP 마커를 이용하여 유전변이를 분석하였다. 조사구내 사시나무의 수령은 평균 16년 최고 32년생이었으며, 개체의 공간적 분포는 약한 밀집 형태를 이루고 있었다. AFLP primer 6조합에서 196개 증폭산물을 확인하였으며, 이 중 151개는 다형성을 보였다. primer 조합당 평균 유전자좌수는 32.7(표준편차=7.2), 이형접합도 기대치($H_e$)는 0.154, Shannon의 다양성 지수(S.I.)는 0.254로 나타나서, 월악산 사시나무는 우리나라 사시나무 집단 평균에 비하여 매우 낮은 유전다양성을 갖고 있는 것으로 나타났다. 공간적 유전구조는 24 m 이내에서 분포하는 개체들 간에 유전적 유사성이 나타났으며, 소규모 면적과 고립된 분포지 특성으로 인하여 비교적 작은 유전군락이 형성된 것으로 생각된다.
Amplified fragment length polymorphism(AFLP) technique is based on the polymorphism detection through selective PCR amplification of restriction fragments from digested genomic DNA and thus includes the procedures of the total DNA digestion by endonucleases, ligation of adapters to the ends of the fragments, and following the selective amplification of the restricted DNA fragments. This study were aimed to : (1) determine the genetic variability of S aureus strains, (2) estimate genetic diversity within and among these strains, (3) compare phylogenetic relationships among these strains as genetic markers using AFLP techniques. Genomic DNA was digested with a particular combination of three restriction enzymes with specific recognition sites and the DNA fragments were ligated to restriction specific adapters and amplified using the selective primer combinations. In the S aureus strain, the number of scorable AFLP bands detected per each primer combination varied from 29 to 102, with an average of 61.59 using 27 primer combinations. A total of 1,663 markers were generated, 904 bands of which were polymorphic, showing a 33.48% level of polymorphism with these primer combinations. Among the primer combinations, E02/T02, E02/T03, E04/H02, E02/T01 and E04/H03 primer combinations showed a high level of polymorphism with 0.78, 0.76, 0.74, 0.71 and 0.70, respectively. But T03/H01, E01/T02 and E01/T03 primer combinations showed a low level of polymorphism with 0.38, 0.37 and 0.15, respectively, Therefore, the former primer combinations will be the most effective for AFLP analysis of S aureus. In SA1 sub-types the level of polymorphism of S aureus KCTC 1927 was similar to that of S aureus CU 01(0.825) and higher than those of other strains such as S aureus CU 02 (0.715), S aureus KCTC 2199(0.625), S aureus KCTC 1916(0.607) and S aureus KCTC 1621 (0.553). In SA2 sub-types the level of polymorphism of S aureus CU 07 was similar to that of S aureus CU 08(0.935) and higher than those of both S aureus CU 04(0.883) and S aureus CU 05(0.883) and lower than those of S aureus CU 03(0.583). In SA3 subtypes the level of polymorphism of S aureus CU 11 was similar to that of S aureus CU 12(0.913) and lower than that of S aureus CU 15(0.623). The results proved that AFLP marker analysis of S aureus strain could be used to study the epidemiology of mastitis and in addition, common genotype in geographic region could be useful for the development of an effective vaccine or DNA marker for easy diagnosis of mastitis caused by S aureus infection.
한국의 Cottus 속 어류 9개체군들의 형태 및 유전 변이를 서로 비교하였다. 형태변이 분석은 계수, 계측 형질 및 수정난의 크기를 분석하였으며, 유전 변이 분석은 AFLP fingerprinting을 이용하였다. 조사결과 동해로 흐르는 하천의 둑중개 집단은 서해와 남해로 흐르는 강 또는 하천의 둑중개 집단과 계측형질에서 유의적인 차이를 보였으나, 계수형질과 수정난 크기의 차이는 없었다. 하지만 배봉천의 Cottus sp. 집단은 계수형질에 있어 한둑중개와 비슷하였고, 배지느러미의 계측형질과 수정난의 크기는 둑중개와 비슷하였다. AFLP를 이용한 유전적 거리를 추정한 결과 둑중개 집단간 0.110~0.221로 나타났다. 한둑중개 집단과 둑중개 집단간 0.542~0.621로 나타났고, 배봉천의 Cottus sp. 집단과 둑중개 집단 간 0.222~0.304로 나타났다. UPGMA dendrogram결과 Cottus sp. 집단은 다른 둑중개 집단과 분리되었다.
금강과 만경강에 서식하는 멸종위기어류 감돌고기(Pseudopungtungia nigra)의 유전 다양성 및 집단 구조를 amplified fragment length polymorphism (AFLP)를 이용하여 분석하였다. AFLP분석은 5개의 primer 조합에서 447개의 유효밴드가 생성되었으며, 64.1%의 다양성을 보였다 (금강: 74.6%, 만경강: 53.6%). 집단 내 이형접합율은 금강 집단이 0.170, 만경강 집단이 0.104, 유전 다양성 수치는 금강 집단이 0.240, 만경강 집단이 0.147로 나타났다. 감돌고기 두 집단 간 분화도(Fst)는 0.150 수준에서 통계적으로 유의하여(P<0.05), 두 집단 사이에 유전적 분화를 나타내었다. 개체간의 UPGMA dendrogram을 분석한 결과 만경강 집단이 낮은 유전적 변이를 나타내었고, 지리적 지역에 대응하여 나뉘었으며, 두 집단 간 낮은 유전적 거리를 보였다(0.026). 따라서, 두 집단은 동일한 유전적 기원으로 추정되고, 감돌고기의 복원을 위한 친어 집단 선정을 위해서는 금강 집단이 적합하며, 만경강 집단은 유전적 및 서식지의 관리가 필요할 것으로 판단된다.
우리나라 멸종위기종 미호종개 3집단(갑천, 백곡천, 지천)의 유전 다양성 및 유전적 구조를 AFLP분석을 통해 조사하였다. 3종의 primer조합형을 이용한 AFLP분석에서 각 집단으로부터 106, 107, 104개의 밴드가 생성되었으며, 집단 내 다형 밴드의 출현 빈도는 3개 집단에서 $21.5\sim24.5%$로 유사하게 나타났고, 이형접합율$(0.067\sim0.084)$및 유전적 다양도$(0.076\sim0.087)$는 매우 낮은 값을 보였다. 집단간 유전적 거리 및 유전적 상동성 분석 역시 유사한 결과를 나타내어 본 연구에서 분석한 미호종개 3개 집단은 유전적으로 매우 밀접한 근연관계를 나타내었다. 비록 pairwise Fst 값은 매우 낮았지만 3집단은 유전적 분화가 진행되고 있었다. 본 연구는 미호종개의 유전적 다양성 및 분화에 대해 처음으로 보고된 연구이며, 미호종개의 보존을 위한 유전적 기초 정보를 제공해 준다.
본 연구는 배 유전자원의 유전적 변이를 DNA 수준에서 비교함으로써 육종의 기초 자료로 활용하기 위하여 유전자원 60점을 대상으로 AFLP 분석을 수행하였다. 총 20종의 AFLP 프라이머 조합을 이용하여 522개의 다형성 밴드를 얻었다. 획득된 다형성 밴드를 이용하여 UPGMA 방식으로 유사도 및 집괴분석을 수행한 결과 유전적 유사도 0.691를 기준으로 4개의 그룹으로 분류되었다. 첫 번째 그룹에는 Pyrus communis에 속하는 품종 및 P. nivalis, P. cordata 등이 포함되었다. P. betulaefolia와 P. fauriei에 속하는 콩배 계통들이 두 번째 그룹에 속하였고, P. calleryana와 P. koehnei를 포함한 콩배 계통들이 세 번째 그룹으로 분류되었다. 네 번째 그룹에는 P. pyrifolia와 P. ussuriensis에 속하는 재배품종, 교잡종 및 그 외의 종들이 대부분 속하여 동아시아에서 유래한 유전자원들은 P. pyrifolia나 P. ussuriensis와 서로 밀접히 연관되어 있음을 확인할 수 있었다. 유전자원 간 유전적 유사도는 0.584에서 0.879범위로 평균 유전적 유사도는 0.686이었다.
각 게놈형간의 근연관계 및 배수체종의 게놈분석에 관한 새로운 접근을 시도하고자, Aegilops 19종 및 재배밀(T. aestivum)을 공시하여 AFLP 분석을 실시하여 얻은 결과는 다음과 같다. 1. AFLPs를 이용한 Aegilops종들간 근연관계를 분석한 결과, 7개의 primer 조합에서 총 207개의 다형 band를 조사하였으며 조합당 평균 다형 band수는 29.8개 이었다. 2. 각 게놈간 유연관계로 보아 Ae. heldreichii ($M^h$) 는 Ae. comosa (M)와 Ae. uniaristate(N)의 중간위치의 게놈으로 나타났고, UM게놈을 가진 4배체종의 M게놈 공여종으로 판단되었다. 그리고 Ae. squarrosa는 재배밀의 D게놈 공여종임을 확인하였다. 3. 6배체성 Ae. triaristate(UMN)는 4배체성 Ae. triaristate(UM)보다는 Ae. columnaris(UM)와 더 근연인 것으로 나타났다. 그리고 Ae. ventricosa(DN)은 U게놈이 N게놈보다 더 근연인 것으로 나타났다. 4. AFLPs에 의한 군집형성은 5개의 군집으로 구분되었고 이는 기본적으로 Gihara의 Section군과 일치하였고, 다양성분석, 게놈분석 등에 보다 효율적인 것으로 평가되었다.
Rumex acetosa L. is a dioecious flowering plant with well developed sex chromosome system: 2n = 12 + XX in the female plants and 2n = 12 + XY1Y2 in the male plants. To isolate sex-linked DNA, we carried out chromosome micromanipulation, followed by DOP-PCR, AFLP of the PCR products, reverse Southern hybridization and sequence analysis. From 500 AFLP specific clones, 13 X-chromosome and 5 Y-chromosome specific clones were obtained. Except one clone RADAX-239 ($\underline{R}umex\;\underline{a}-\underline{D}OP-PCR-\underline{A}FLP-\underline{Y}-chromosome\;specific$), all clones appear to be R. acetosa plant-specific sequences and non-coding sequences. Southern blot analysis using these clones could not discriminate genomic DNAs either from male or female plants. Results of this study imply that both autosome-origin and degeneration of sex chromosomes are prevalent in plant systems.
Kim, Changkyun;Na, Hye Ryun;Jung, Jongduk;Kim, Hojoon;Hyun, Jin-Oh;Shin, Hyunchur;Choi, Hong-Keun
Journal of Ecology and Environment
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제35권4호
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pp.301-306
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2012
Determination of the minimum population size is an important component for the ex situ conservation of an endangered species. Here, we present the identification of collection strategies that most efficiently captured the genetic diversity of Brasenia schreberi J.F. Gmelin (water-shield) in natural populations from the mainland (MGC) and Jeju Island (JNS) of South Korea, using amplified fragment length polymorphism (AFLP) markers. A total of 313 and 383 polymorphic bands were detected in the MGC and JNS populations, respectively. All of the 140 sampled ramets were distinguishable by the presence of distinct AFLP phenotypes. According to the simulation of the individual sampling by maximization sampling, 25 and 28 individuals captured all of the genetic diversity in the MGC population (mainland of South Korea) and the JNS population (Jeju Island), respectively. The level of genetic diversity of the core collections was similar to the entire collection, indicating that the core collections very well represent the diversity of the entire collection. We therefore suggest a management unit of B. schreberi based on the genetic information for assessing the minimum population size for its ex situ conservation.
Park, Sook-Young;Jwa, Nam-Soo;Chi, Myoung-Hwan;Lee, Yong-Hwan
The Plant Pathology Journal
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제25권2호
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pp.184-188
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2009
Identification of differently expressed genes under specific tissues and/or environments provides insights into the nature and underlying mechanisms of cellular processes. Although cDNA-AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) is a powerful method for analyzing differentially expressed genes, its use has been limited to the requirement of radioactive isotope use and the difficulty of isolating the bands of interest from a gel. Here, we describe a modified method for cDNA-AFLP that uses a fluorescence dye for detection and isolation of bands directly from a small size polyacrylamide gel. This method involves three steps: (i) preparation of cDNA templates, (ii) PCR amplification and differential display, and (iii) identification of differentially expressed genes. To demonstrate its utility and efficiency, differentially expressed genes during vegetative growth and appressorial development of Magnaporthe oryzae were analyzed. This method could be applied to compare gene expression profiles in a diverse array of organisms.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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