• 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.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제15권1호
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• pp.23-33
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• 2007

A simple and reliable cryo technique using desiccation and slow freezing of winter dormant buds was employed for 238 core collection of mulberry germplasm collected from diverse geographical regions and maintained under tropical conditions in the ex situ field gene bank to develop long-term biodiversity conservation for ensuring sustainable utilization of these valuable resources. Desiccation and freezing tolerance of bud grafts and excised shoot apices in the axillary buds of different Morus species under in vivo and in vitro condition indicated species-specific variation and most of the wild Morus species were found sensitive. In vitro regeneration and cryopreservation($-196^{\circ}C$) protocols using differentiated bud meristem like axillary winter dormant buds were worked out for a wide range of Morus species, land races, wild and cultivated varieties. Successful cryopreservation of mulberry winter dormant buds of different accessions belonging to M. indica, M. alba, M. latifolia, M. cathayana, M. laevigata, M. nigra, M. australis, M. bombycis, M. sinensis, M multicaulis and M. rotundiloba was achieved. Among wild species Morus tiliaefolia, and M. serrata showed moderate recovery after cryopreservation. Survival rates did not alter after three years of cryopreservation of different Morus species. ISSR markers were used to ascertain the genetic stability of cryopreserved mulberry, which showed no difference detected among the plantlets regenerated from frozen apices in comparison to the non-frozen material.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제46권1호
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• pp.1-8
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• 2019

The main goal of this study was to determine the genetic diversity among 36 grape cultivars grown in Palestine by using ISSR-polymerase chain reaction (PCR) fingerprints. Among the tested primers, 17 produced reasonable amplification products with high intensity and pattern stability. A total of 57 DNA fragments (loci) separated by electrophoresis on agarose gels were detected and they ranged in size, from 150 to 900 bp. Out of these fragments, 55 (88%) were polymorphic and 2 (3.5%) monomorphic. Our results also revealed an average of 3.1 loci per primer. A minimum of 1 and maximum of 10 DNA fragments were obtained (S-17, #820 and #841) and (S-31) primers, respectively. Therefore, the later primer (S-31) is considered to be the most powerful primer among the tested ones. The genetic distance matrix showed an average distance range of between 0.05 and 0.76. The maximum genetic distance value of 0.76 (24% similarity) was exhibited between the (Shami and Marawi.Hamadani.Adi) as well as (Bairuti and Marawi.Hamadani.Adi) genotypes. On the other hand, the lowest genetic distance of 0.05 (95% similarity) was exhibited between (Jandali.Tawel.Mofarad and Jandali. Kurawi.Mlzlz) along with (Shami.Aswad and Shami.mtartash. mlwn) genotypes. Furthermore, the UPGMA dendrogram generally clusters the grape cultivars into eight major clusters in addition to an isolated genotype. Based on these figures, the cultivars tested in this study could be characterized by large divergence at the DNA level. This is taking the assumption that our region has a very rich and varied clonal grape genetic structure.

• The Plant Pathology Journal
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• 제25권4호
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• pp.303-316
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• 2009

Genetic variation among the base isolates and monosporidial strains derived from these isolates of Tilletia indica- the causal agent of Karnal bunt (KB) in wheat, was analyzed by morphological, growth behaviors and RAPD-ISSR based molecular polymorphism. Genetic make up of fungal cultures vary among each other. The magnitude of variation in KBPN group is less (narrow genetic base) when compared to the other groups KB3, KB9 and JK (broad genetic base) reflecting that variability is a genetically governed process. The generation of new variation with different growth characteristics is not a generalized feature and is totally dependant on the original genetic make-up of the base isolate generating new monosporidial strains. Thus, it can be concluded that monosporidial strains derived from mono-teliosporic isolate, consists of genetically heterogeneous population. The morphological and genetic variability further suggests that the variation in T. indica strains is predominantly derived through the genetic rearrangements through para sexual means.

• 농업과학연구
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• 제43권2호
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• pp.221-231
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• 2016

Microsatellites, which are sequences of repetitive short nucleotides, are abundant in the genome and have relatively many alleles at a locus. Hence, microsatellite markers are used in various research areas such as medicine, agriculture, and biology. Thanks to recent advanced techniques and databases associated with microsatellite marker development, foreign research relying on microsatellite markers is increasing in various study areas. In this study, by analyzing microsatellites-related articles published during 2000-2014 from eight Korean national journals representing zoology, botany, genetics, ecology and environmental science, breeding science, and forest science ('Animal Cells and Systems', 'Journal of Plant Biology', 'Genes and Genomics', 'Korean Society of Environment and Ecology', 'Korean Journal of Breeding Science', 'Journal of Agricultural Science, Chungnam National University', 'Journal of Korean Forest Society' and 'Forest Science and Technology'), we found that the number of articles and diversity of study subjects and objects have increased considerably. However, there are fewer applications of microsatellites in the national forest science area. During 2000-2014 in 'Journal of Korean Forest Society', the percentage of articles dealing with microsatellite markers was found to be the lowest with 4.2% among articles focusing on PCR-based markers including RAPD, AFLP, and ISSR. However, in 'Canadian Journal of Forest Research' and 'Forest Ecology and Management', microsatellite marker articles were represented at their highest with 69.2% and 76.2%, respectively. Given the advantages of microsatellite markers, the publication of research papers using microsatellites should be increased in Korean forest science journals to the level of studies published in prominent international journals.

• 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.

• Journal of Ginseng Research
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• 제35권1호
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• pp.52-59
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• 2011

Recently, new ginseng cultivars having superior agricultural traits have been developed in Korea. For newly developed plant cultivars, the identification of distinctiveness is very important factors not only in plant cultivar management but also in breeding programs. Thus, eighty-five inter simple sequence repeat (ISSR) primers were applied to detect polymorphisms among six major Korean ginseng cultivars and two foreign ginsengs. A total of 197 polymorphic bands with an average 5.8 polymorphic bands and 2.9 banding patterns per assay unit across six Korean ginseng cultivars and foreign ginsengs from 236 amplified ISSR loci with an average 6.9 loci per assay unit were generated by 34 out of 85 ISSR primers. Three species of Panax ginseng including the Korean ginseng cultivars, P. quinquefolius, and P. notoginseng, could be readily discriminated using most tested primers. UBC-821, UBC-868, and UBC-878 generated polymorphic bands among the six Korean ginseng cultivars, and could distinguish them from foreign ginsengs. Sequence characterized amplified region (SCAR) marker system was introduced in order to increase the reproducibility of the polymorphism. One SCAR marker, PgI821C650, was successfully converted from the randomly amplified polymorphism by UBC-821. It showed the expected dominant polymorphism among ginseng samples. In addition, the specific polymorphism for Sunwon was generated by treating Taq I restriction enzyme to polymerase chain reaction products of PgI821C650. These results will serve as useful DNA markers for identification of Korean ginseng, especially Sunwon cultivar, seed management, and molecular breeding program supplemented with marker-assisted selection.

• 한국산림과학회지
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• 제107권4호
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• pp.378-384
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• 2018

대추나무는 갈매나무과에 속하며 과실에 높은 영양가를 지니고 있어 전통 한의학에서 널리 사용되고 있는 경제적으로 중요한 종이다. 국내에서 재배되고 있는 대추나무들의 품종실태를 파악함으로서 우량개체 선발과 육종계획 수립에 유용한 유전정보를 얻고자 보은, 경산 등 대추 주산지 6곳에서 수집된 대추나무 270개체를 대상으로 ISSR 표지 분석을 수행하였다. 그 결과 유전적 다양성을 보여주는 S.I.값은 0.107, 유전적 유사도는 0.935로 높게 나타나 연구에 사용된 대추나무들이 특정 품종 또는 개체에 편중되어 있었다. 또한 270개체 중 67%인 180개체가 '복조'와 동일한 유전자형을 나타내는 것으로 관찰되었다. 본 연구를 통해 국내 재배 대추나무 개체들의 유전적 다양성이 매우 낮은 것으로 파악되었다. 이에 외부 교란에 취약할 가능성이 큰 것으로 예상되며, 시장에 판매되고 있는 대부분의 대추가 단위결실을 통해 생산되는 것으로 판단된다.

• 식물분류학회지
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• 제41권4호
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• pp.299-314
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• 2011

분자 마커의 선택은 집단유전학의 연구방법을 결정하는 중요한 고려사항으로, 현재까지 동식물의 집단유전학 연구에는 알로자임, RAPD, RFLP, AFLP, microsatellite, SNP, ISSR 등이 개발되어 주로 사용되고 있다. 이 중 microsatellite는 핵뿐만 아니라 엽록체, 미토콘드리아와 같은 세포소기관의 게놈상에 매우 풍부하게 존재하며, 핵에서 유래된 microsatellite는 높은 다형성을 보이는 공우성 마커로 집단 구조 및 유전적 다양성 연구에서 최근 선호된다. Microsatellite는 보통 1~6 bp의 짧은 서열이 반복된 것으로 각각의 유전자좌에 특화된 프라이머를 사용하여 증폭한다. Microsatellite는 PCR 반응으로 쉽게 유전자형을 분석할 수 있는 장점이 있으나, 종 특이적으로 개발되고 계통적으로 매우 가까운 근연종에게만 적용될 수 있는 단점이 있다. 따라서, 야생식물의 경우 microsatellite 개발에 필요한 게놈 정보가 부족하고 신규 개발비용이 많이 소요되어 적용이 쉽지 않았으나, 점차 개발비용이 낮아지고 있어, 야생식물을 대상으로 한 microsatellite 연구들이 증가하고 있는 추세이다. 따라서, 본 논문에서는 야생식물의 microsatellite를 이용한 분석 기초를 마련하고자 microsatellite 마커의 다양한 개발 및 분석 방법, 진화 모델 및 적용 분야에 대해 소개하고, 유전자형 결정시 잘못된 결론을 도출할 가능성이 높은 부분에 대한 사항들을 지적하여 야생식물의 microsatellite를 이용한 집단유전학적 분석에 도움을 주고자 하였다.

• 식물분류학회지
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• 제53권1호
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• pp.14-24
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• 2023

Saussurea dorogostaiskii Palib. (Asteraceae) is a critically endangered medicinal plant in Mongolia and Russia. We studied the genetic variation of S. dorogostaiskii from three mountains of northern Mongolia. The genetic profile was assessed in 70 individuals from eight populations using five inter-simple sequence repeat markers, producing 53 loci with 96.4% polymorphism across all bands. Shannon's index (I) and Nei's gene diversity (H) value at the species level of S. dorogostaiskii are 0.25 and 0.17, respectively. An AMOVA showed high genetic variation among the populations (22% of populations and 32% of mountains), consistent with the high genetic differentiation (G_ST = 0.49) and low gene flow (N_m = 0.51) in S. dorogostaiskii populations. Eight populations were clustered into two groups, corresponding to their geographic locations. The low within-population genetic diversity and high genetic differentiation among S. dorogostaiskii populations factor into their endangered designation. This genetic analysis reveals that all populations are equally threatened, and community-based conservation is appropriate for these species.