• 한국자원식물학회지
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• 제34권2호
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• pp.156-165
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• 2021

바이오에너지작물의 중요한 소재를 제공하는 화본과 식물인 홍띠(Imperata cylindrica 'Rubra')의 기내재생 식물체의 유전적 안정성을 조사하고자 생장점 부위를 기내배양하여 재분화시킨 녹색 재생식물체의 변이성을 ISSR 마커로 조사하였다. MS(Murashige and Skoog, 1962) 배지에 식물체 기부의 생장점 부위를 적출하여 캘러스를 유도하고(0.1 mg/L 2,4-D와 2 mg/L BA), 캘러스 증식(0.1 mg/L 2,4-D와 0.05 mg/L BA), 신초 재분화(0.01 mg/L NAA와 2 mg/L BA) 후 MS 배지에서 발근시켜 재분화 식물체를 유도하고 100% 활착시켰다. 대조구인 모식물체 홍띠 8개체, 1년간 노지 포장에서 재배중인 재분화 녹색 식물체 10개체와 실험실 내 화분에서 재배중인 재분화 녹색 식물체 10개체, 총 28개체에 대하여 ISSR 분석한 결과 유전적 다형성은 재분화 식물체가 실내포트 재배식물체 4.1% 및 노지 재배식물체 3.1%로 0%인 대조구보다 높게 나타났다. 또한, 총 28개체들 간의 유전적 유사도를 평가한 결과, 유전적 유사도 지수는 0.919~1.0 사이에 분포하며, 평균 0.972로 유전적 충실도가 높게 나타났다. 군집분석 결과 노지에서 재배한 재분화 식물체와 모식물체(대조군)가 독립적으로 유집되었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제25권3호
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• pp.308-316
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• 2012

The purpose of this study was to identify the variant of Platanus occidentalis, whose bark looks white, also can be classified as P. occidentalis and to examine its genetic difference from the general P. occidentalis. For the variant identification of P. occidentalis, SNP and ISSR analysis were used in this study. Thirteen samples of P. occidentalis white variant were collected in Cheongju and 24 samples of normal P. occidentalis obtained in Cheongju, Pyongtaek, Ansan, Suwon, Osan and Jincheon area. ITS 1 and ITS 2 sequences of white variants were identical with those of P. occidentalis. We could not find any sequence difference between normal and white P. occidentalis. So we concluded that the white variant belongs to normal P. occidentalis even their bark is white and peeled easily. By ISSR test, 98 amplicons were acquired using 10 primers. P. occidentalis and white P. occidentalis showed different band patterns from the UBC #834. According to the result of Nei (1979)'s genetic distance analysis, the members of white P. occidentalis were grouped more tightly than the members of normal P. occidentalis. The UPGMA dendrogram shows that the variant and P. occidentalis divided widely into two groups. These results show that the phenotype of P. occidentalis white variant is caused by genetic factors rather than by environmental factors.

• 한국자원식물학회지
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• 제29권5호
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• pp.555-563
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• 2016

국내 농가에서 재배되고 있는 산초 및 초피유전자원의 형태학적 특성과 유전적 다양성을 분석하여 분자생물학적 분류와 유전자원평가에 활용하고자 하였다. 산초 수집계통간의 유전적 다형성은 증폭된 총 88개 밴드 중 85개의 다형성 밴드가 검출되어 96.5%였으며, 초피나무 수집계통은 총 58개 밴드 중 다형성 밴드는 35개로 60.3%의 다형성을 나타내었다. 산초나무 수집 계통의 UBC 861 프라이머 500 bp 영역과 UBC 862 프라이머 300 bp 영역에서 종 특이적인 밴드가 검출되었다. 신품종 육종의 기초자료로 활용하고자 유전적 유사도 지수를 산출한 결과, 총 32계통간의 유전적 유사도 지수는 최저 0.116에서 최고 0.816 사이로 산초나무의 종내 유전적 유사도 지수는 0.177∼0.780, 초피나무의 종내 유전적 유사도 지수는 0.250∼0.816 사이로 낮게 나타나 교배육종 소재로 활용이 기대된다. 군집분석 결과, 유전적 유사도 지수 0.302에서 산초나무와 초피나무 수집 계통이 분리되어 산초나무 2개 그룹과 초피나무 1개 그룹으로 유집되었다. 반면 유집된 그룹과 형태학적 특성과 연관성은 없었다. 본 연구 결과를 바탕으로 ISSR 마커로 산초와 초피의 종간 구분 마커 개발이 기대되며, 유전적 유사도를 바탕으로 교배육종 소재 선발의 가능성이 평가되었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제26권2호
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• pp.310-319
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• 2013

우리나라 특산식물인 매미꽃(Coreanomecon hylomeconoides Nakai) 집단의 유전적 다양성 및 구조를 조사하기 위해 8집단 224개체에 대한 ISSR(Inter Simple Sequence Repeat) 분석이 수행되었다. 총 8개의 ISSR 프라이머를 이용하여 50개의 증폭산물을 관찰하였으며 집단 수준에서의 유전적 다양성의 평균은 P (Percentage of polymorphic loci) = 47.3%, SI(Shannon's information index) = 0.218, h (Nei's genetic diversity) = 0.142로 다년생 초본류의 평균보다는 월등히 낮게 나타났다. 집단별로는 분포의 중심에 해당하는 산청(SI=0.233, h=0153), 광양(SI=0.263, h=0.171), 순천(SI=0.241, h=0.159) 집단이 남해(SI=0.183, h=0.116)나 광주(SI=0.181, h=0.121)의 변두리 집단보다는 비교적 높은 유전다양성을 유지하는 것으로 나타났다. AMOVA 분석 결과 전체 유전변이의 약 18%가 지역 간에 나머지 82%가 집단 내 개체간의 차이에 기인하는 것으로 나타났는데 이는 집단 간에 유전자 교류가 원활히 이루어지기 때문으로 판단된다. 유전적 거리를 이용한 UMGMA 유집분석과 Bayesian cluster 분석 결과, 매미꽃 집단은 동서 두 지역으로 구조화 되는 경향을 보여 주었는데 이는 집단의 지리적 분포 패턴의 영향인 것으로 추정할 수 있다. 본 연구 결과, 조사된 다른 집단보다 풍부한 개체수와 높은 유전 다양성을 유지하고 있는 지리산 및 백운산의 산청, 광양 집단들에 대한 적극적인 현지 내(in situ) 보전대책 수립이 요구된다.

• 식물분류학회지
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• 제43권4호
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• pp.267-273
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• 2013

최근 환경부 멸종위기종 급에서 해제된 애기등(Millettia japonica) 집단의 유전적 다양성 분석을 위해 10개 집단(한국 9집단, 일본 1집단) 189개체에 대한 ISSR (Inter-Simple-Sequence-Repeat) 분석을 수행하였다. 조사된 애기등의 유전적 다양성은 같은 과내의 멸종위기종보다 더 높은 것으로 조사되었다(Shannon's information index: I = 0.2689). 집단별 유전적 다양성은 전북 고창(I = 0.2968) 집단과 경남 남해(I = 0.2951), 경북 토함산(I = 0.2823) 집단이 높았으며, 일본 큐슈(I = 0.2487) 집단이 가장 낮았다. 애기등 10개 집단이 공유하는 유전변이의 양은 전체 유전변이의 86.49%로 나타났고, 전체의 13.51%가 집단간 유전적 차이에 의한 것으로 나타났다. 또한 조사된 애기등 집단간 교류를 나타내는 Nm 값(1.8446)이 비교적 높은 것으로 나타났으며, 이에 따라 집단간 유전적 분화가 크게 일어나지 않았음을 알 수 있었다. 본 연구 결과 애기등의 유전자원 보존을 위해서는 유전다양도가 높은 집단을 중심으로 지속적인 자생지 모니터링이 요구되며, 현지외 보존을 위해서는 더 높은 유전적 다양도를 지닌 전북 고창, 경남 남해, 경북 토함산 집단에서 다수 개체를 선발하는 보존 전략이 적절할 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제98권6호
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• pp.757-763
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• 2009

우리나라에서 주요 장뇌삼 재배지역인 진안, 홍천, 풍기, 안동, 영주 등 5개 지역을 대상으로 지역 간 유연관계를 분석하였으며 산삼의 cDNA library 구축을 통하여 EST 분석을 실시하였다. 24개의 ISSR 표지자를 이용하여 PCR을 수행한 결과, 총 127개의 다형적 증폭산물을 얻을 수 있었으며 지역별로는 영주가 다형적 증폭산물의 수가 18개로 가장 많았다. 유집분석을 수행한 결과, 지역 간 유사도 범위는 0.46~0.58의 범위로 나타났고 영주를 제외한 홍천과 풍기, 안동과 진안이 각각 다른 그룹을 형성함에 따라 지리적 거리와 유전적 유사도와의 관련성은 찾을 수 없었다. 산삼 뿌리에서 cDNA library를 구축하여 EST를 통해 유전자 기능을 분석하였으며 11개의 cDNA의 염기서열을 결정한 후 아미노산 상동성을 비교한 결과, 9개의 EST들이 기능이 알려진 유전자들과 상동성을 나타내었고 2개는 기능이 알려지지 않은 것으로 나타났다. 특히 Homeodomain transcription factor 유전자와 상동성을 나타낸 PGM002를 탐침 DNA로 만들어 장뇌삼의 잎과 뿌리를 대상으로 Northern Blot을 실시한 결과, 장뇌삼의 뿌리에서만 발현되는 전사체임을 확인하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제107권2호
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• pp.151-157
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• 2018

본 연구는 제주도에 생육하고 있는 개가시나무(Quercus gilva Blume)에 대한 유전적 다양성을 분석하여 보전전략을 수립하기 위한 기초데이터 마련을 목적으로 하였다. 제주도 내 5집단 80개체를 대상으로 ISSR (Inter Simple Sequence Repeat) 분석을 시행하였다. 총 6개의 ISSR 프라이머를 이용하여 72개의 증폭산물을 관찰하였으며 그 중 67개의 증폭산물이 다형성이 있는 것으로 나타났다. 집단 수준에서의 다형적 유전자좌의 비율은 93%로 나타났으며, S.I. (Shannon's information index)=0.237, h (Nei's genetic diversity)=0.156로 나타났다. AMOVA 분석 결과 $F_{st}$는 0.169의 값을 보여 집단 간 분화가 큼을 나타냈다. 전체 유전변이의 17%가 집단 간 차이, 나머지 83%는 집단 내 개체 간에 존재하는 것으로 보여 집단 간의 변이보다 집단 내 변이가 더 큰 것으로 나타났다. 이와 같은 연구결과를 바탕으로 개가시나무 서식지의 산림유전자원보호구역 지정 및 지속적인 모니터링, 생육환경의 개선을 통한 치수의 생장력 강화, 현지 외 유전자원 보전 및 현지 외 개체군과의 환경적 유전적 차이 비교를 통한 보전방안을 마련해야할 필요성이 있을 것으로 사료된다.

• 한국산림과학회지
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• 제102권1호
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• pp.122-128
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• 2013

우리나라에 분포하는 가침박달 9개 집단의 유전다양성과 유전구조를 ISSR 표지자를 이용하여 분석하였다. 선발된 6개 ISSR primer에서 다형성 band는 35개로 primer당 평균 5.8개(S.D.=2.32), 집단별 다형적 유전자좌의 비율은 평균 78.7%로 나타났다. AMOVA에서 전체 유전변이의 27.8%는 집단간 차이에 기인하며, 72.2%는 집단내 개체 간 차이로 설명할 수 있었다. 베이즈 방법에 따른 유전분화는 ${\theta}^{11}$와 $G_{ST}$가 각각 0.249와 0.227로 추정되었으며, 전체 집단에 대한 근친교배율은 0.412로 계산되었다. 집단간의 지리적 거리와 유전적 거리에 대한 상관성 분석에서 지리적 거리가 멀수록 유전적으로 상이한 것으로 나타났다. 베이즈 군집분석에서 가침박달 집단은 유전변이 분포에 따라서 1) 대구 지역의 2집단 및 안동, 청송, 예천 집단이 하나의 구역으로, 그리고 2) 단양, 영월 집단과 3) 임실, 청주 집단이 각각 하나의 구역으로 묶여서 총 3개 구역으로 나눌 수 있었다. 구역의 유전변이는 백두대간과 정맥의 산줄기를 경계로 분포하는 것으로 생각되며, AMOVA에서 전체 유전변이량의 10.0%는 구역간, 19.7%는 집단간, 나머지 70.3%는 집단내 개체간 차이로 설명되었다. 아울러 가침박달의 현지내 유전자원보존을 위한 유전다양성 평가와 유전구조 분석결과의 적용에 대하여 살펴보았다.

• 한국자원식물학회지
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• 제26권5호
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• pp.619-627
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• 2013

꼬리말발도리(Deutzia paniculata Nakai)는 전 세계적으로 우리나라 경상남북도 일부지역에만 자생하는 매우 제한된 분포범위를 가지는 특산식물이다. 이러한 꼬리말발도리 집단의 유전적 다양성 및 구조를 조사하기 위해 5집단 155개체에 대한 ISSR(Inter Simple Sequence Repeat) 분석이 수행되었다. 총 6개의 ISSR 프라이머를 이용하여 31개의 증폭산물을 관찰하였으며, 집단 수준에서의 유전적 다양성의 평균은 SI(Shannon's information index)=0.429, h (Nei's genetic diversity)=0.271로, 매우 높은 수준으로 나타났다. 집단별로는 큰 차이는 없었지만 비교적 높은 개화율을 보이는 밀양, 양산 집단이 다른 집단에 비해 다소 높은 유전 다양성을 유지하고 있는 것으로 나타났다. AMOVA 분석 결과 전체 유전변이의 약 16%가 집단 간 차이에 기인하는 것으로 설명되었으며, 나머지 84%는 집단 내 개체간에 존재하는 것으로 나타났다. 이처럼 제한된 분포범위를 가지는 꼬리말발도리 집단에서 나타나는 높은 유전다양성과 집단간 낮은 유전적 분화율은 완전 타가수정하는 교배양식과 집단내 비교적 풍부한 개체수의 영향인 것으로 판단된다. 따라서 현재의 유전다양성을 유지할 수 있는 적절한 현지 내 보전대책 수립이 요구된다.

• 한국산림과학회지
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• 제103권1호
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• pp.51-58
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• 2014

본 연구는 ISSR 표지자를 이용하여 국내 분포하는 황벽나무 7개 집단의 유전다양성과 유전구조를 분석하였다. 6개의 ISSR primer를 이용하여 분석한 결과 primer 당 평균 4.5개의 다형성 band를 확인하였고, 각 집단의 다형성 유전자좌의 비율은 평균 78.8%로 나타났다. Shannon의 유전다양성 지수(I)는 0.421로 나타났고, 이형접합체 기대치($H_e$)는 평균 0.285로 베이즈 방법을 이용한 평균 이형접합체 기대치(hs=0.287)와 유사하였다. AMOVA에서 전체 유전변이의 92.4%가 집단내 개체간 차이에 기인하며, 7.6%는 집단간 차이에 기인하였다. 베이즈 방법을 이용한 유전분화(${\theta}^{II}$)는 0.066으로 추정되었으며, 전체 집단의 근친교배율(f)은 0.479로 계산되었다. 유연관계 분석과 베이즈 군집분석결과 우리나라 황벽나무 집단은 가평, 화천, 봉평, 용평이 하나의 군집을 형성하였고, 산청 지역의 2개 집단(삼장 및 시천)이 다른 하나의 군집을 형성하였으며, 무주 집단이 산청지역의 집단과 지리적으로 근접함에도 불구하고 독립적인 군집을 나타내었다. Mantel's test 결과 집단간 유전적 유연관계와 지리적 분포의 상관성은 나타나지 않았다. 황벽나무의 유전자원보존을 위한 대상 집단 선정 시 생태적 및 생활사적 특징과 함께 본 연구결과에서 나타난 유전다양성과 군집구조 분석결과를 고려하는 것이 효과적일 것으로 사료된다.