• BMB Reports
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• 제40권4호
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• pp.577-587
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• 2007

Single-copy chloroplast loci are used widely to infer phylogenetic relationship at different taxonomic levels among various groups of plants. To test the utility of chloroplast loci and to provide additional data applicable to hybrid evolution in Musa, we sequenced two introns, rpl16 and ndhA, and two intergenic spacers, psaA-ycf3 and petA-psbJ-psbL-psbF and combined these data. Using these four regions, Musa acuminata Cola(A)- and M. balbisiana Colla (B)-containing genomes were clearly distinguished. Some triploid interspecific hybrids contain A-type chloroplasts (the AAB/ABB) while others contain B-type chloroplasts (the BBA/BBB). The chloroplasts of all cultivars in 'Namwa' (BBA) group came from the same wild maternal origin, but the specific parents are still unrevealed. Though, average sequence divergences in each region were little (less than 2%), we propose that petA-psbJ intergenic spacer could be developed for diversity assessment within each genome. This segment contains three single nucleotide polymorphisms (SNPs) and two indels which could distinguish diversity within A genome whereas this same region also contains one SNP and an indel which could categorize B genome. However, an inverted repeat region which could form hairpin structure was detected in this spacer and thus was omitted from the analyses due to their incongruence to other regions. Until thoroughly identified in other members of Musaceae and Zingiberales clade, utility of this inverted repeat as phylogenetic marker in these taxa are cautioned.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제51권2호
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• pp.137-141
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• 2013

ITS 1, 2, 5.8S ribosomal RNA gene 염기서열 분석과 주사전자현미경 구조 분석을 통해 3종의 페루산 곤충병원성진균들의 동정을 수행하고자 하였다. 이를 위해 두개의 ITS 부위와 5.8S rRNA gene 부위를 포함하는 PCR product를 증폭하여 염기서열 분석을 수행하였으며 분석된 염기서열을 이용하여 NCBI의 BLAST를 이용하여 가장 높은 상동성을 보이는 종들의 ITS1-5.8S-ITS2 염기서열 정보와 비교분석을 위한 근연종들의 염기서열 정보를 다운로드하여 neighbor joining 분석을 수행하였다. 이를 통해 5.8S rRNA 유전자 염기서열은 속 수준에서도 거의 차이를 보여주지 않을 정도로 매우 안정적으로 보존되어 있음을 확인할 수 있었으며 종간 구분이 모호한 결과를 보여주었다. 그와 반대로 ITS 부위의 염기서열은 종에 매우 특이적임을 확인할 수 있었으며, 비교분석에 사용된 Beauveria bassiana strain 간의 차이는 확인할 수 없었다. ITS 염기서열 분석결과를 뒷받침하고자 곤충병원성 진균류의 동정을 위한 분류 key로 사용되는 미세구조 관찰을 위해 주사전자현미경 관찰과 광학현미경 관찰을 통해 B. bassiana 및 Lecanicillium attenuatum의 전형적 구조를 관찰할 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권2호
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• pp.135-141
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• 2017

구지뽕 나무(Cudrania tricuspidata Bureau)는 일반적으로 이용되는 대표적인 다년생의 약용식물이다. 최근 국제적 추세에 따라 자국의 유전자원의 발굴, 보존 등이 강화됨에 따라 인접국가와 국내 자생 꾸지뽕 계통을 판별 할 수 있는 기준설정에 관한 연구의 필요성이 대두되고 있지만, 분자생물학적 판별 기술의 개발은 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 국내 토종과 중국 계통의 구지뽕 나무의 기원을 판별하기 위해 엽록체에 존재하는 trnL-trnF 유전자단편에서 SNP를 이용한 판별 프라이머를 확보하였으며 이를 보완하여 보다 신속하게 판별하기 위하여 ARMS-PCR기술을 이용한 판별마커와 그 조건을 확립하였다. 그러므로, 본 연구에서 개발된 SNP 마커는 다양한 지역에서 서식하는 구지뽕 계통들의 신속한 확인을 위해 매우 유용하게 이용될 것으로 생각된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권2호
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• pp.102-109
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• 2018

엉겅퀴는 일반적으로 이용되는 대표적인 다년생의 약용식물이다. 최근 국제적 추세에 따라 자국의 유전자원의 발굴, 보존 등이 강화됨에 따라 인접국가와 국내 자생 엉겅퀴 계통을 판별 할 수 있는 기준 설정에 관한 연구의 필요성이 대두되고 있지만, 분자생물학적 판별 기술의 개발은 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 국내 토종과 해외 유래 엉겅퀴종의 기원을 판별하기 위해 핵의 리보솜에 존재하는 ITS 유전자단편에서 SNP를 이용한 판별 프라이머를 확보하였으며, 이를 보완하여 보다 신속하게 판별하기 위하여 ARMS-PCR 및 HRM 기술을 이용한 판별 마커와 그 조건을 확립하였다. 또한, 국내 종 특이적 프라이머들을 이용한 정량적 PCR 분석방법을 이용해 두 가지 종의 genomic DNA의 혼합 여부를 판별하였다. 그러므로, 본 연구에서 개발된 SNP 마커는 다양한 지역 또는 국가에서 서식하는 엉겅퀴 종들의 신속한 확인을 위해 매우 유용하게 이용될 것으로 생각된다.

• Horticulture, Environment, and Biotechnology : HEB
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• 제59권6호
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• pp.865-873
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• 2018

Allium ochotense and Allium microdictyon are commonly known as 'Mountain garlic' and are popular, economically important species in many countries such as Korea, China, and Mongolia. Their leaves are used as culinary side dishes and in traditional medicines. In Korea, these two species are at risk of extinction due to damage to their natural habitat and thus, conservation and breeding programs are needed. However, their identification relies mostly on morphological data, which is limited and until recently, led to classifying these two species under A. victorialis. In the present study, a simple and reliable method of molecular identification was developed to distinguish A. ochotense from A. microdictyon that targets four barcoding regions: the internal transcribed spacer (ITS), the maturase K gene (matK), the chloroplast psbA-trnH intergenic region, and the ribulose-bisphosphate carboxylase large subunit gene (rbcL). Single nucleotide polymorphisms (SNPs) were found in ITS and matK regions, and species-specific primers were designed based solely on the SNP at position 680 of the ITS region that could differentiate A. ochotense from A. microdictyon. Using these primers in amplification refractory mutation system (ARMS)-PCR, A. ochotense, and A. microdictyon could be simultaneously and efficiently distinguished. This study is the first to report a simple, rapid, and efficient method for discriminating A. ochotense and A. microdictyon, indicating the utility of species-specific markers in the development of conservation and breeding programs.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권1호
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• pp.26-33
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• 2021

당귀는 일반적으로 이용되는 대표적인 다년생의 약용식물이다. 최근 국제적 추세에 따라 자국의 유전자원의 발굴, 보존 등이 강화됨에 따라 인접국가와 국내 자생 당귀 계통을 판별할 수 있는 기준설정에 관한 연구의 필요성이 대두되고 있지만, 분자생물학적 판별 기술의 개발은 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 국내 토종 당귀인 참당귀와 세발당귀, 그리고 해외 유래 당귀 종의 기원을 판별하기 위해 핵의 리보솜에 존재하는 ITS 유전자단편에서 SNP를 이용한 판별 프라이머를 확보하였으며, 이를 보완하여 보다 신속하게 판별하기 위하여 ARMS-PCR 기술을 이용한 판별 마커와 그 조건을 확립하였다. 그러므로, 본 연구에서 개발된 SNP 마커는 다양한 지역 또는 국가에서 서식하는 당귀 종들의 신속한 확인을 위해 매우 유용하게 이용될 것으로 생각된다.

• 대한본초학회지
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• 제28권5호
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• pp.1-6
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• 2013

Objectives : This study was conducted to identify the original Sinomini Caulis et Rhizoma plant among Stephania tetrandra, Cocculus trilobus, and Aristolochiae fangchi to develop the genetic marker for Sinomini Caulis et Rhizoma. Methods : Sinomenium acutum was identified by the classification and identification committee of the National Center for Standardization of Herbal Medicines. The chloroplast ndhF gene was amplified. We performed sequences alignment analysis of Sinomenium acutum, Stephania tetrandra, C. trilobus, and A. fangchi using BioEdit program. The SFR markers designed were consisted of SF01, SR04, and SR05 primers. Results : Many variations of Sinomeni Caulis et Rhizoma are currently commercialized as herbal medicine. We compared the base sequences of the ndhF intergenic space of chloroplast DNA with Sinomenium acutum, Stephania tetrandra, C. trilobus, and A. fangchi. According to the results, it showed that the nucleotide variations were seen in 30 genes of four species. Phylogenetic analysis revealed that 4 species were classified into five groups based on an inter-group divergence in nucleotide sequence of 9%. We developed SFR marker nucleotides enough to authenticate respective species and confirmed its application on the band size at 419 base pair. These sequence differences at corresponding positions were available genetic markers to identity the Sinomeni Caulis et Rhizoma. Conclusions : Base on these results, the ndhF region was effective in distinguishing Sinomini Caulis et Rhizoma The SFR genetic marker was useful for identifying Sinomini Caulis et Rhizoma with other species.

• Journal of Species Research
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• 제12권3호
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• pp.258-265
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• 2023

We conducted phylogenetic analyses using multiplexed inter-simple sequence repeat genotyping by sequencing and compared chloroplast DNA sequences among Ardisia japonica, A. pusilla, and morphologically intermediate plants found on Jeju Island, Korea. Our network analysis demonstrated that the intermediate plants were genetically positioned between A. japonica and A. pusilla. Our comparison of the intergenic spacer between the psbA and trnH genes in chloroplast DNA indicated that four nucleotide substitutions separate A. japonica and A. pusilla, whereas the intermediate plants exhibited the A. japonica haplotype. Our results suggest that the intermediate plants on Jeju Island represent a natural hybrid of A. japonica, as the maternal species, and A. pusilla, and that they are attributable to Ardisia×walkeri. This record constitutes the first documented occurrence of the hybrid taxon in Korea.

• 식물분류학회지
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• 제44권3호
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• pp.202-207
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• 2014

섬괴불나무(Lonicera insularis Nakai)는 인동과(Caprifoliaceae) 인동속(Lonicera L.) 에 속하는 관목으로 울릉도와 독도의 해안가 지역에 분포하는 한국특산식물이다. 섬괴불나무와 인동속의 근연종인 괴불나무, 청괴불나무, 각시괴불나무, 길마가지나무, L. morrowii, 병꽃나무 7분류군과의 유연관계를 밝히고, 섬괴불나무의 종내 변이를 확인하기 위해 엽록체 DNA 5개 영역의 염기서열을 분석하였다. 분석결과 전체 3.2kb의 염기서열이 결정되었고, 섬괴불나무와 L. morrowii 에서 2개의 엽록체 DNA haplotype(CP01-02)이 결정되었다. 섬괴불나무는 한 개의 염기치환으로 CP01 type과 CP02 type으로 구별되었으며, 일본의 L. morrowii와는 CP02 type을 공유하였다. 섬괴불나무에서 확인 된 두 개의 CP type은 1) 진화적으로 뚜렷한 두 개 이상의 계통을 가지며, 이는 하나 이상의 유입경로를 통해 울릉도로 유입되었을 가능성을 높게 지지한다. 그리고, 2) 형태학적으로 구별되는 섬괴불나무와 L. morrowii의 CP type의 공유는 두 종의 지리적인 장벽에 의한 이소적종분화의 결과로 추론할 수 있다. 본 연구에서 확인된 울릉도와 독도의 섬괴불나무의 종내 변이 및 다양성에 관한 결과는 울릉도 및 독도 식물의 분자생물지리학적 연구로 대양섬의 생물학적 진화양상과 종 분화 과정에 중요한 기초 자료로 활용될 것이다.

• Mycobiology
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• 제43권1호
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• pp.81-86
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• 2015

To promote the selection of promising monokaryotic strains of button mushroom (Agaricus bisporus) during breeding, 61 progeny strains derived from basidiospores of two different lines of dikaryotic parental strains, ASI1038 and ASI1346, were analyzed by nucleotide sequencing of the intergenic spacer I (IGS I) region in their rDNA and by extracellular enzyme assays. Nineteen different sizes of IGS I, which ranged from 1,301 to 1,348 bp, were present among twenty ASI1346-derived progeny strains, while 15 different sizes of IGS I, which ranged from 700 to 1,347 bp, were present among twenty ASI1038-derived progeny strains. Phylogenetic analysis of the IGS sequences revealed that different clades were present in both the ASI10388- and ASI1346-derived progeny strains. Plating assays of seven kinds of extracellular enzymes (${\beta}$-glucosidase, avicelase, CM-cellulase, amylase, pectinase, xylanase, and protease) also revealed apparent variation in the ability to produce extracellular enzymes among the 40 tested progeny strains from both parental A. bisporus strains. Overall, this study demonstrates that characterization of IGS I regions and extracellular enzymes is useful for the assessment of the substrate-degrading ability and heterogenicity of A. bisporus monokaryotic strains.