먹물버섯속(Coprinus spp.)의 분자 생물학적 분류 가능성을 모색하기 위해 rDNA의 cluster중 ITS II영역을 PCR 증폭하여 염기서열을 밝혔다. 이들의 ITS II 영역은 $253{\sim}275$ 염기쌍으로 이루어져 있었으며 균주간 ITS II염기서열의 유사도는 $50.3{\sim}100%$로 나타났다. 이들의 염기서열을 이용해 분류도를 작성한 결과, Singer의 형태적 분류체계와 거의 유사한 결과를 보였으나 이들 그룹의 기준종(type species)인 C. comatus는 기타 종들과의 유사도에서 50% 수준의 저조한 상동성을 보여 주었다. 이와 같은 결과로 볼 때 이 종은 기존의 다수 학자들이 보고한 단일 계통진화를 해온 속이란 점에서는 다소 의문점을 남기었고, ITS II 영역은 종내 변이는 없는 것으로 보여지며 종내의 균주간의 변이가 밝혀진 그룹에 대해서는 종에 대한 재검토가 필요하다고 본다.
국내에 자생 중인 도깨비엉겅퀴(Cirsium shantarense), 물엉겅퀴(Cirsium nipponicum), 정영엉겅퀴(Cirsium chanroenicum) 각 1개체 및 엉겅퀴(Cirsium japonicum) 8개체를 전국의 여러 지점에서 채집하였다. 채집된 식물들의 genomic DNA를 분리하여서 18S rDNA, ITS1, 5.8S rDNA, ITS2 및 28S rDNA의 일부를 증폭하고, 그 염기서열 및 Genbank에 등록되어 있는 다른 Cirsium 속 식물들의 염기서열을 분자유전학적으로 비교하여 유연관계를 분석하였다. 그 결과 고려엉겅퀴, 정영엉겅퀴, 물엉겅퀴, 큰엉겅퀴 및 엉겅퀴 종의 식물들은 모두 뚜렷이 독립된 그룹을 형성하고 있는 것을 알 수 있었다. 그러나 도깨비엉겅퀴는 비록 두화가 아래를 향하고 있지만 두화가 위를 향하는 엉겅퀴들과 ITS 염기서열은 유사하였다. 또한 정영엉겅퀴와 고려엉겅퀴는 형태학적으로는 구분이 거의 불가능하지만 ITS 염기서열에 기초한 분자유전학적 분석으로는 뚜렷이 다른 그룹임을 확인하였다. 채취된 엉겅퀴 및 도깨비엉겅퀴의 silymarin 생산 여부를 분석해 본 결과, silymarin이 공통적으로 존재하는 것으로 나타났다. 따라서 silymarin 생합성 능력은 Cirsium 속 식물들에서 공통적인 특징임을 알 수 있었다.
유용물질을 생산할 수 있는 곤충 baculovirus expression vector system의 국내 개발을 위하여, Bm-NPV의 다각체 단백질 유전자를 탐색, 클로닝 하고 그 구조를 분석한 결과는 다음과 같다. 1. AcNPV의 다각체 단백질 유전자를 포함하고 있는 EcoRI-Ⅰ fragment내의 0.93kb를 probe로 하여 southern 분석한 결과, BmNPV의 다각체 단백질 유전자는 PstⅠ-F fragment(7.4Kb)에 위치하였다. 2. BmNPV의 다각체 단백질 유전자를 포함하는 PstⅠ-F fragment를 E. coli에 클로닝시켜서 pBmP-F라 명명하고, 다시 southern분석을 통해 subcloning하여 pBmP-H라 명명하였으며 pBmP-H의 제한효소 지도를 작성하였다. 3. pBmP-H의 염기서열분석결과 구조유전자를 포함한 1,259 bp의 염기서열이 결정되었다. Iatrou 등이 보고한 BmNPV 다각체 단백질 유전자의 염기서열과 비교한 결과 10개의 염기서열에서 차이를 보였으며, 74 Val이 Ile로, 76 Asn이 Ser으로 155 Met이 Val로 아미노산 변경된 결과를 보였다.
태백바람꽃(Anemone pendulisepala)은 태백산에서 처음 보고된 후, 백두산에서도 발견된 적이 있으며, 회리바람꽃(A. reflexa), 들바람꽃(A. amurensis) 및 꿩의바람꽃(A. raddeana)과 혼생하여 분포하고 있다. 태백바람꽃은 총포엽의 중앙열편의 모양, 총포엽병의 길이, 꽃받침의 정단부, 줄기 내 중심주의 모양에 있어서 이들 세 분류군과 구별된다. 본 연구는 과거 제기되었던 태백바람꽃의 잡종 여부를 확인하고 분류학적 실체를 판단하기 위하여 형태적으로 유사한 회리바람꽃, 들바람꽃과 꿩의바람꽃과 함께 DNA 염기서열(ITS, psba-trnH, rps16, trnLF)을 분석하였다. 분석결과 태백바람꽃은 핵 DNA인 ITS구간에서 회리바람꽃과 동일한 염기서열을 가지며, 들바람꽃, 꿩의바람꽃 순으로 유집되었다. 태백바람꽃은 엽록체 DNA의 rps16구간에서 4개의 염기의 삽입, trnLF구간에서 2개 염기의 차이 및 6개 염기의 삽입에 의해 근연종들로부터 구분되었다. 또한 태백바람꽃은 형태적 특징에 의해 양친종으로 추정되었던 분류군들과 공유하는 염기서열이 없었고, 유전자다형성도 나타내지 않았다. 따라서 태백바람꽃은 독립된 종으로 처리되는 것이 타당하며, 유사종간의 교배종은 아닌 것으로 추정되었다.
Hypsizygus marmoreus의 형태적 특성과 유전적 유연관계를 조사하기 위해 한국 및 다른 국가에서 111개의 균주를 수집하였다. RAPD (Random amplified polymorphic DNA) 및 ITS rDNA 염기서열 분석을 이용하여 H. marmoreus 균주간의 유전적관계를 확인하였다. URP-PCR을 이용한 RAPD 분석결과, H. marmoreus의 모든 균주는 크게 3개의 그룹으로 분류되었으나, 90% 이상의 높은 유사성을 보였다. 또한 형태적 및 지리적으로 분류가 가능하였으나 갈색 균주 및 흰색 균주는 구별되지 않았다. 따라서 형태적, 지리적 차이가 있는 16개의 균주를 선별하여, 640 bp 길이의 ITS 염기서열을 정렬하고 비교하였다. ITS 염기서열의 유사성은 공시균주와 GenBank의 H. marmoreus 균주 사이에서 94.8-99.1 %였다. 수집지역과 형태에 차이가 있었지만, 실험에 사용된 공시균주는 모두 H. marmoreus에 가까운 유연관계를 형성하였다.
한국산 현삼속(Scrophularia L.) 6종 2변종에 대한 외부 형태와 ITS 염기서열에 의한 분자계통학적 연구를 수행하여 종의 한계와 유연관계를 살펴보았다. 섬현삼(S. takesimensis)은 개현삼(S. grayana)과 유사하나 뚜렷이 구별되는 독립된 한국 특산종임을 지지해주었다. 개현삼은 그동안 한국의 분포에 대한 논쟁이 많았으나 이번 연구를 통해 러시아에서 동해안을 따라 속초까지 남하한다는 사실을 알게 되었다. 몽울토현삼(S. cephalantha), 일월토현삼(S. koraiensis var. velutina), 좀현삼(S. kakudensis var. microphylla)은 ITS 염기서열이 큰개현삼(S. kakudensis)과 거의 같아 형태적 변이가 있지만 큰개현삼에 통합해야함을 지지해 주었다. 토현삼(S. koraiensis)은 분류학적 위치가 불분명했으나 ITS 염기서열 결과 큰개현삼과 뚜렷이 구별되어 별개의 한국 특산종임을 지지해 주었다. 따라서 한국산 현삼속을 5종으로 재정리하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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