• 대한본초학회지
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• 제39권2호
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• pp.1-9
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• 2024

Objectives : Paeng-hwal is described as an insect herbal medicine used for digestive diseases in the Dong-ui-bo-gam. The origin of this herbal medicine is limited to several small crabs, such as Helice tridens. These crab species cohabitat in the same environment and share similar morphological characteristics, making it very difficult to distinguish and collect the individual species for use in dietary supplements or herbal medicines. This study was conducted to develop a genetic identification tool for discriminating among these closely related small crab species. Methods : CO1 DNA barcode regions of 15 samples from 6 species of small crabs were analyzed to obtain the individual sequences. To identify the correct species, comparative analyses were carried out using the database of the NCBI GenBank and the NIBR. SCAR primers were designed to develop simple and rapid assay methods using inter-species specific sequences. Optimal SCAR assay conditions were established through gradient PCR, and the limit of detection (LOD) was determined. Results : Six species of small crabs (Helicana tridens, Macrophthalmus abbreviatus, Helicana tientsinensis, Helicana wuana, Chiromantes dehaani, and Hemigrapsus penicillatus), which are distributed as Paeng-hwal, were identified through CO1 sequences analysis. We also developed SCAR markers to distinguish between six small crabs at the species level. Furthermore, we established the optimal PCR assay methods and the LOD of each individual species. Conclusions : The rapid and simple SCAR-PCR assay methods were developed to identify the species and control the quality of herbal medicines for Paeng-hwal based on the genetic analyses of CO1 DNA barcodes.

• 한국응용곤충학회지
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• 제62권4호
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• pp.325-331
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• 2023

본 연구에서는 한국산 미기록속인 이마줄불청객파리속(신칭)과 미기록종인 작은눈이마줄불청객파리(신칭)를 처음으로 보고한다. 우리는 이 종이 포식성 거미의 섭식과정에 관여하는 phoretic relationship의 습성을 갖는 것을 확인하였다. 이 종의 성충에 대한 기재문과 사진 및 DNA바코드 서열을 제공한다.

• 대한본초학회지
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• 제30권3호
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• pp.41-47
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• 2015

Objectives : Due to the morphological similarity of the pericarp and description of multi-species in National Pharmacopoeia of Korea and China, the Zanthoxylum Pericarpium is difficult to authenticate adulterant in species levels. Therefore, we introduced the sequence analysis of DNA barcode and identification of single nucleotide polymorphism(SNP) to establish a reliable tool for the distinction of Zanthoxylum Pericarpium from its adulterants. Methods : To analyze DNA barcode region, genomic DNA was extracted from twenty-four specimens of authentic Zanthoxylum species and inauthentic adulterant and the individual internal transcribed spacer regions (rDNA-ITS and ITS2) of nuclear ribosomal RNA gene were amplified using ITS1, ITS2-S2F, and ITS4 primer. For identification of species-specific sequences, a comparative analysis was performed using entire DNA barcode sequences. Results : In comparison of four Zanthoxylum ITS2 sequences, we identified 16, 4, 6, and 4 distinct species-specific nucleotides enough to distinguish Z. schinifolium, Z. bungeanum, Z. piperitum, and Z. simulans, respectively. The sequence differences were available genetic marker to discriminate four species. Futhermore, phylogenetic relationship revealed a clear classification between different Zanthoxylum species showing 4 different clusters. These results indicated that comparative analysis of ITS2 DNA barcode was an useful genetic marker to authenticate Zanthoxylum Pericarpium in species levels. Conclusions : The marker nucleotides, enough to distinguish Z. schinifolium, Z. piperitum, Z. bungeanum, and Z. simulans, were obtained at 30 SNP marker nucleotides from ITS2 sequences. These differences could be used to authenticate official Zanthoxylum Pericarpium from its adulterants as well as discriminating each four species.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권3호
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• pp.131-138
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• 2021

본 리뷰에서는 우리나라, 중국, 일본 등에서 각각 그 기원식물을 달리하는 당귀 속 식물 계통의 기원 계통을 판별하기 위한 DNA barcoding 기술의 발전현황에 관하여 조사하였다. 약용작물들에 대한 종의 기원을 판별하기 위하여 단일염기다형성을 이용한 DNA 바코드의 개발에 관한 연구가 활발하게 진행되어왔다. 그러나 가까운 근연종간에는 단일염기다형성을 보이는 염기의 수가 많지 않아 어려움이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 ARMS-PCR 및 HRM curve 패턴 비교 분석기술 등이 개발되었다. 이들 기술을 적용하여 국내 자생종 및 국외에서 수집된 당귀 계통들에 대하여 이들의 기원을 판별 할 수 있는 조건이 확립되었다. 특히 단하나의 단일염기다형성을 보이는 국내 자생종인 참당귀와 세발당귀의 판별이 가능하여 향후 현장에 적용이 가능한 실용화 연구가 필요한 것으로 조사되었다. 그러나 이들 연구결과는 그 기원이 확인된 계통의 시료들을 대상으로 분리한 순수 DNA를 대상으로 조사한 결과로, 현장에서 실용화하기에는 아직 보다 많은 연구가 필요하다. 실제로 일정한 비율로 혼합한 계통들을 대상으로 분리한 DNA를 대상으로 한 후속 연구가 필요하다. 또한, 수확 후 가공 및 처리 방법에 따른 시료들에 대한 후속 연구도 필요하다. 당귀와 같은 약용작물은 건조한 시료, 다양한 가공제품(잼, 잴리, 쥬스 등), 약탕(탕재) 등으로 유통이 되기 때문에 이들에 대한 시료별 적용 가능성에 대한 연구도 필요한 것으로 조사되었다.

• 대한본초학회지
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• 제29권6호
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• pp.45-53
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• 2014

Objectives : Due to the morphological similarity of in the roots of herbal medicine, the official herbal medicine is very difficult to authenticate between the original plants of Patriniae Radix and two adulterant Patrinia species. Therefore, we introduced DNA barcode analysis to establish a powerful tool for the authentication of Patriniae Radix from its adulterants. Methods : To analyze DNA barcode regions, genomic DNA was extracted from twenty-nine specimens of Patrinia scabiosaefolia, Patrinia villosa, Patrinia saniculifolia, and Patrinia rupestris, and internal transcribed spacer 2(ITS2), matK and rbcL genes were amplified. For identification of species specific sequences, a comparative analysis was performed by the ClastalW based on entire sequences of ITS2, matK and rbcL genes, respectively. Results : In comparison of three DNA barcode sequences, we identified 22, 22, and 12 species-specific nucleotides enough to distinguish each four species from ITS2, matK and rbcL gene, respectively. The sequence differences at the corresponding positions were available genetic marker nucleotides to discriminate the correct species among analyzed four species. These results indicated that comparative analysis of ITS2, matK and rbcL genes were useful genetic markers to authenticate Patriniae Radix. Conclusions : The marker nucleotides enough to distinguish P. scabiosaefolia, P. villosa, P. saniculifolia, and P. rupestris, were obtained at 22 SNP marker nucleotides from ITS2 and matK DNA barcode sequences, but they were confirmed at 12 SNP marker nucleotides from rbcL. These differences could be used to authenticate Patriniae Radix from its adulterants as well as discriminating each four species.

• 식물병연구
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• 제30권3호
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• pp.219-228
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• 2024

Colletotrichum spp.에 의해 감염되는 고추 탄저병은 고추 생산량에 경제적인 감소를 초래한다. 분자 진단은 병원균의 신속한 동정과 살균제 저항성을 결정하는 데 중요한 역할을 하는데, 이를 위한 병원균의 분리, 게놈 DNA 추출 및 유전자 염기서열 분석은 시간이 소요된다. 이 연구에서는 게놈 DNA 추출이나 특별한 처리 과정 없이 Colletotrichum 종의 포자를 사용하는 방법을 적용하였다. 방법의 명확성을 위해 ITS 기반의 primer 쌍을 이용하여 PCR 및 qPCR 검정으로 민감도를 분석하였다. PCR과 qPCR 실험 모두 탄저병균 1개의 포자에서도 검출되었다. 이 결과 1,000개 포자가 1 pg의 게놈 DNA와 동일하였다. QoI 계열 살균제 감수성 검정을 위한 cytb 유전자 증폭은 단일포자에서도 검출이 가능하지만, cycle 수를 35 cycle로 늘릴 경우 염기서열 정보를 안정적으로 확보할 수 있을 만큼의 PCR 산물이 확보되었다. 또한, V8-Juice 한천 배지에 10% 간 고추를 첨가할경우 일반적으로 사용되는 감자 한천 배지에 비해 3.2-6.0배 더 많은 포자가 형성되어 포자 기반 연구를 위해 적용 가능할 것이다. 본 연구를 종합하면, 이 연구는 PCR 및 qPCR 분석을 통해 고추 탄저병의 분자 동정을 위한 최소 포자량 및 바코드 유전자를 포함한 표적 유전자 증폭에 포자를 활용할 수 있는 유용한 기술을 제공한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제26권3호
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• pp.238-247
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• 2021

돌말류는 미세조류의 일종으로서 담수 및 해양의 여러 다양한 환경의 수생태계에서 가장 중요한 1차 생산자 중 하나이다. 환경을 대표할 수 있는 생물 지표로서 널리 이용되고 있으며, 여러 지역에서 서로 다른 과학자들에 의한 연구 결과들이 과학적 통일성과 객관성을 갖추도록 하기 위해서는 돌말류 분석 자료의 정도 관리가 매우 중요하다. 현재 돌말류 분석은 형태적인 특징으로 분류하는 형태 기반의 분석과 DNA 서열로 종을 식별하는 DNA 바코드 분석이 사용되고 있다. 형태학 기반의 돌말류 분류는 분석 자료를 해석하는 분류학자들 간의 일관된 종 식별이 요구되는 한편 분자 분류 기반의 돌말류 분류는 신뢰성 있는 참조데이터가 필수적이다. 본 논문에서는 돌말류 분석 자료 정도관리의 국내외 현황을 우선 살펴보았으며, 그에 기반하여 국내 돌말류 분석 자료의 정도 관리에 대한 의견을 또한 제안하였다.

• 한국어류학회지
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• 제19권4호
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• pp.274-285
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• 2007

자리돔과(Teleostei: Pomacentridae) 어류는 열대 및 아열대 해역에 널리 분포하고 있으며 특히 산호해역의 해양생물 군락을 이루는 주요구성 어류이다. 현재 우리나라에는 본과에 5종이 분포하는 것으로 알려져 있는데 본 논문에서는 genus Chromis와 Dascyllus 2속을 대상으로 분자계통학적 위치를 규명하는데 그 목적이 있다. 분자계통분석에서 일본산 D. aruanus는 계통도상에서 폴리네시아산 D. aruanus와 함께 유집되었고, 우리나라의 Chromis fumea는 호주의 C. nitida와 함께 유집되었으며, 두 종간의 유전적 거리를 표시하는 P 값은 0.047로 상대적으로 매우 낮았다. 우리나라의 C. notatus는 뉴칼레도니아산 C. flavomaculata와 함께 유집되었는데, 특히 제주의 D. melanurus와 인도-태평양의 D. melanurus 사이에는 유전자 염기서열의 차이가 전혀 관찰되지 않았다. 그러나 이 두 지역의 D. melanurs와 인도네시아의 D. melanurus간에는 한개의 염기서열 차이가 있었다. 일본산 Dascyllus aruanus의 염기서열은 폴리네시아산 Dascyllus aruanus와 2개의 염기서열 차이가 있었고, 한국산 Chromis fumea와 C. notatus 사이에는 다소 많은 수의 염기서열 차이가 있었다. 본 논문에서 도입한 미토콘드리아 cytochrome DNA의 염기서열 정보 및 분석은 이 유전자가 종 수준에서 뿐만 아니라 지역집단의 구분 및 확인을 위한 DNA 바코드로서 이용될 수 있음을 보여준다.

• 한국산림과학회지
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• 제108권2호
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• pp.200-207
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• 2019

본 연구는 한국 전나무(Abies holophylla) 및 2종의 일본 전나무(A. firma 및 A. homolepis), 그리고 우리나라 법정 보호 전나무 간의 구별을 위한 기초자료를 제공하기 위하여 수행하였다. 각각 조사대상목의 잎 끝의 형태적 특성을 분석한 결과, A. holophylla는 뾰족한 형태를 보였고, 반면에 A. firma와 A. homolepis는 미요두(微凹頭) 형태를 보였다. 그리고 법정 보호 전나무의 잎 끝은 원두(圓頭) 형태를 보였다. 각각 전나무 종들 간의 잎 기공수를 비교한 결과, A. holophylla와 A. firma의 잎 기공수는 통계적으로 유의한 차이가 없었으며, A. homolepis와 법정 보호 전나무의 잎 기공수는 매우 유사한 것으로 보였다. 엽록체 DNA 바코드(matK, atpF-atpH, rpoC2-rps2, rpoC1, psbA-trnH)를 이용하여 전나무 종간 유전적 차이를 비교 분석하였다. 그 결과, atpF-atpH와 psbA-trnH 영역에서 A. firma와 다른 전나무 종들 간의 분명한 염기서열의 차이가 있었다. 하지만, 종명이 분명히 다른 한국 전나무(A. holophylla)와 일본 전나무(A. homolepis)간에 엽록체 염기 서열차이가 전혀 없으며, 또한 법정 보호 전나무와도 차이가 없었다. 따라서 이들 종간의 유전적 차이에 대한 구체적인 연구의 진행이 필요하다고 본다.

• 원예과학기술지
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• 제35권3호
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• pp.344-360
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• 2017

Zoysia 속 잔디는 학교운동장 및 공원, 골프장, 스포츠경기장과 같이 다양한 장소에 식재되고 있는 중요한 잔디이다. 해안가에서 자생하는 Zoysia 속 들잔디와 갯잔디는 외부 형태적 특성이 유사하여 외부 형태적 분류 뿐 만 아니라 분자생물학적 분류도 필요하다. 본 연구에서는 nrDNA-ITS(Internal Transcribed Spacer)의 DNA 바코드 분석을 통해서 자생하는 들잔디와 갯잔디의 분자생물학적 신속한 분류체계를 확립하고자 하였다. 이를 위해 난지형 잔디인 Zoysia 속 들잔디(Z. japonica) 및 갯잔디(Z. sinica)와 한지형 대표 잔디인 크리핑 벤트그라스(A. stolonifera) 및 켄터키 블루그라스(P. pratensis)의 nrDNA-ITS 염기서열을 확보하였다. 확보된 들잔디및 갯잔디, 크리핑 벤트그라스, 켄터키 블루그라스의 ITS 염기서열 전체 구간은 각 686bp와 687bp, 683bp, 681bp으로 확인되었으며, nrDNA-ITS 내부 염기서열구간 분석 결과, ITS1의 크기는 248-249bp, ITS2는 270̵-274bp, 5.8S rDNA는 163-164bp의 차이로, 각 4종의 잔디가 ITS 염기서열을 이용하여 식별되었다. 특히, 들잔디와 갯잔디 nrDNA-ITS 염기서열은 19 염기(2.8%) 차이를 나타냈으며, ITS1과 ITS2의 G + C 함량은 55.4-63.3% 임을 확인하였다. 이러한 들잔디와 갯잔디의 ITS 염기서열 차이를 바탕으로 CAPS 마커로 전환하여 대조구 및 수집된 자생 Zoysia 속 잔디 영양체 62개체를 분석한 결과, 외부형태학적 분류법으로 들잔디 개체, 갯잔디 개체로 동정되었지만, ITSCAPS 마커를 이용한 분자생물학적 분류법으로 들잔디 36개체와 갯잔디 22개체 뿐만 아니라 들잔디와 갯잔디간의 자연교배종 4개체도 식별하였다. 이상의 결과에서 들잔디와 갯잔디는 ITS 염기서열 및 ITS 기반 CAPS를 통하여 식별할 수 있을 것으로 판단된다.