Kim, Kwan-Su;Park, Chun-Geun;Kim, Dong-Hwi;Park, Si-Hyung;Choung, Myoung-Gun
한국약용작물학회지
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제14권2호
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pp.107-112
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2006
Two Atractylodes species, A. japonica Koidz. ex Kitam. (AJ) and A. macrocephala Koidz (AM) were used in this study. AJ population had higher amounts of Sesquiterpenoids and stronger tolerance to root rot but less vigor of root growth than AM population. Two populations (AJ and AM) were crossed to make interspecific hybrid population. A total of 98 lines propagated clonally were selected from a cross of AJ and AM, and evaluated for contents of sesquiterpenoids, atractylon (ATLN) and atractylenolide III (AT3) using high performance liquid chromatography (HPLC), and growth characters such as plant height, stem number and root weight. HPLC profiles of the hybrids were compared with those of parent plants, and it demonstrated the production of introgression hybrid by crossing between AJ and AM. Of 98 clonal lines,10 lines were selected by 10% level based on the growth vigor and tolerance to root rot, and AJM2102-51 line showed the heaviest root weight (117.1 g/plant) among them. A total of 98 hybrid lines contained on average $0.16\;{\pm}\;0.10\;mg/g$ of $AT3,\;2.00\;{\pm}\;1.37\;mg/g$ of ATLN, and $2.16\;{\pm}\;1.40\;mg/g$ of total sesquiterpenoids, showing high coefficients of variation (above 65%). Ten lines having high contents of sesquiterpenoids were selected, and AJM2101-15 had the highest amount (9.83 mg/g) of ATLN, and showed 40.8 g/plant of root weight similar to mean value (39.9 g/plant) of hybrid lines. The result showed that the introgression of both characters of vigorous growth from AM and high sesquiterpenoids content from AJ could be possible to make new hybrid lines by crossing between AJ and AM.
Drosophila 의 수컷 앞다리 부절에 존재하는 성즐의 유무는 Sophophora subgens와 Drsophila sub-genus의 분류기준이 되며, 전자의 경우는 종 특이적인 성즐을 가지나 후자에는 일반적으로 존재하지 않는다. 수종 Drosophila 의 성즐에 관하여 비교 조사한 결과 Sophophora subgens내의 D. melanoga-ster subgroup의 경우는 모두 제 1부절에만 존재하였다. 그중 D. melanogaster complex의 D. mauti-tiana 가 약 12.75개, D. simulans는 평균 8.35정도였으며, D. yakuba complex는 D. melanogaster complex에 비하여 다소 적었다. D. melanogaster complex의 종간 교배에 의한 분석으로는 성즐유전양시겡 대한 뚜렷한 방향성을 제시할 수 없었다. Sophophora subgemus의 D. melanogaster species group에 속하는 다른 3종의 경우(D. auralia, D. lutecens 및 D. suzuki)는 성즐의 분포 양식에서 D. immigrans 및 D. virilis)에서는 성즐이 존재하지 않았다.
A total of 352 specimens of congeneric species of Agkistrodon was collected and morphometric analysis and starch-gel electrophoresis were carried out in order to investigate the taxonomic status of this genus. The results obtained in this study are as follows: Morphometric analysis 1. Three species are recognized based on Gloyd's criteria. There was no specimen that was doubtful to classify correctly. Therefore, it seems that Gloyd's morphological characters are good criteria to identify each species. 2. All three species are sympatric at two localities (Mt. Seolag, Gangwon-do, and Mt. Deogyu, Jeonra-bugdo) and A. caligino년 and A. b. brevicaudus are sympatric at Gwangneung and Mt. Yongmun, Gyonggi-do. No hybrids were found in these sympatric localities. 3. Notable sexual dimorphism was found in meristic characters. 4. A. saxatilis has signicantly more number of ventrals and shorter tail ratio than other two species. 5. There were no significant meristic character differences between A. caligino년 and A. b. brevicaudus. Genetic analysis 1. Among 26 loci investigated, 12 loci (46.1%) were identical in their mobility, 4 loci (15.4%) were nearly identical with minor frequency differences, and 10 loci (38.5%) showed interspecific mobility difference. 2. The average proportion of polymorphic loci was 9.03%. This is considerably less than that of other vertebrates. 3. The average S and D values between species are .695 and .342 respectively. These values indicate that three taxa are distinct species. 4. A. caliginosus is genetically more related to A. saxatilis than to Agkistrodon, namely A. b. brevicaudus, A. caligino년 and A. saxatilis, as proposed by Gloyd. Far from being mere morphological variants, as suggested by Kang and Yoon (1975), they are highly distinctive evolutionary units.
본 연구에서는 비스페놀 A를 사용하여 바다 송사리 Oryzias dancena와 자바 송사리 O. javanicus의 잡종군(ODJ)의 성전환을 유도하였다. 부화 직후의 ODJ에 비스페놀 A를 2.5 mg/L, 5.0 mg/L와 10.0 mg/L의 농도로 56일간 처리한 결과 대조군의 경우 평균 전장이 $18.0{\pm}1.2$ mm로 나타났고 비스페놀 A 처리군에서는 2.5 mg/L로 처리한 경우 $15.0{\pm}2.0$ mm, 5.0 mg/L 처리군은 $13.7{\pm}2.5$ mm, 10.0 mg/L 처리군에서는 $12.8{\pm}2.5$ mm로 나타나 대조군과 비스페놀 A 처리군에서 성장 차이가 관찰되었다. 또한, 처리군 간에서도 비스페놀 A의 농도가 높을수록 성장이 느린 것으로 나타났다. 기형률을 조사한 결과 대조군은 13.6%였고, 비스페놀 A 처리군의 경우 2.5 mg/L는 65.4%로 대조군에 비해 매우 높게 나타났으며, 이보다 농도가 높은 5.0 mg/L와 10.0 mg/L에서는 각각 81.3%와 98.1%로 처리 농도가 높아질수록 기형률이 높게 나타났다. 성전환율을 분석하기 위하여 조직학적 분석을 한 결과 대조군에서 사용된 ODJ 50마리 중 정상 수컷이 47마리였으나, 3마리가 간성(intersex)을 나타내었으며, 비스페놀 A 농도가 2.5 mg/L인 그룹에서 76.9%인 40마리가 간성으로 나타났으며, 23.1%인 12마리가 수컷으로 나타났다. 비스페놀 A 농도 5.0 mg/L와 10.0 mg/L인 그룹에서는 52마리 중 수컷은 한 마리도 나타나지 않았으며, 모든 개체에서 간성이 나타났다.
불임인 종간잡종 OA-1 $F_1$ hybrid(Oriental hybrid 'Mero Star' ${\times}$ Asiatic hybrid 'Connecticut King')의 임성을 회복하기 위해 카페인을 0.1, 0.3, 0.5%의 농도로 화뢰 내부에 직접 주입하였고 카페인 처리 후 OA-1 $F_1$ hybrid의 임성을 개화시 확인하였다. 임성을 회복한 $F_1$에 Asiatic hybrid 'Lanzarote'의 화분을 수분시켜 그 후대를 얻었다. 그 결과 0.3% caffeine 처리구는 16개의 자방 중 7개의 배를 치상하여 5개의 식물체를 획득할 수 있었다. 0.5% 처리구에서는 1개의 식물체만 얻었고 0.1% 처리구에서는 식물체를 얻을 수 없어 적정 카페인 처리 농도는 0.3%임을 확인할 수 있었고 이로부터 2n gametes로 예상되는 화분이 51%나 생성되었다. 교잡종 OA-2 ('Romero Star' ${\times}$ 'Lady Rosa')와 OA-3('Expression' ${\times}$ 'Lady Rosa')에 온도 단독 또는 caffeine과 온도를 병행하여 재식 후 8주-13주 동안 $13^{\circ}C$와 $28^{\circ}C$로 변온처리하여 발아율을 측정한 결과, 온도만 처리한 경우나 온도와 caffeine을 동시에 처리한 경우 간에는 큰 차이가 없었다. 적정 caffeine(0.3%)을 처리한 OA-1에 Asiatic hybrid 'Lanzarote'와 Oriental hybrid 'Sorbonne'을 각각 주두수분법으로 정역교배한 결과, A('Lanzarote') ${\times}$ OA-1 또는 OA-1 ${\times}$ A간 교배조합은 O('Sorbonne') ${\times}$ OA-1 또는 OA-1 ${\times}$ O 교배조합보다 식물체 획득률이 양호하였다. A ${\times}$ OA-1 또는 OA-1 ${\times}$ A로부터 획득된 후대는 GISH 분석에 의해 모두 3배체로 확인되었다.
본 연구는 15개의 SSR 마커를 이용하여 배 유전자원 115점에 대한 유전적 다양성을 분석하였다. 분석된 마커당 대립유전자수는 3 ~ 41개로 평균 16개였으며, 마커의 이용도는 평균 0.966이었다. $H_{obs}$는 0.140 ~ 0.929로 평균 0.603이었으며 $H_{exp}$는 0.463~0.904로 평균 0.718로 분석되었다. PIC 값은 0.403 ~ 0.897의 범위에 속하였으며 평균값은 0.692 이었다. 배 유전자원의 유전적 거리에 따라 계통간 유연관계를 분석한 결과 지리적 분포와 유전적 특성에 의해 크게 2개의 그룹으로 구분되었다. 첫 번째 그룹은 유럽종 P. communis에 속하는 품종으로 구성되었으며 두 번째 그룹은 동양배 그룹으로 P. pyrifolia, P. ussuriensis, P. bretschneideri, P. betulaefolia, P. calleryana와 교잡종 및 종의 분류가 명확하지 않은 유전자원이 포함되었다. 본 연구는 배 유전자원의 유전자형 분석을 통하여 유전적 다양성을 가지는 품종들을 분류하였으며, 육종을 위한 기초자료로 활용 가능할 것으로 사료된다.
본 연구는 체세포 배수화를 통해 생산한 4배체 OA hybrid 와 다양한 교배조합간 후대를 대상으로 염색체 구성 및 조환여부를 알아보기 위하여 수행되었다. 4배체 OA hybrid의 여교잡 후대를 분석한 결과, 2배체 아시아틱 품종을 부 또는 모본으로 정역교배한 조합에서는 3배체가, 4배체 아시아틱과 4배체 OA 품종을 부 또는 모본으로 한 교배조합에서는 4배체가 생산되었다. 그러나, 2배체 Oriental 품종을 모본으로 교배한 경우, 3배체 또는 2배체를 얻을 수 있었다. OA hybrid를 대상으로 GISH방법으로 이종염색체의 조환여부를 확인한 결과, OA hybrid의 염색체수는 24개, 그 중 12개는 모본인 Oriental hybrid, 12개는 부본인 Asiatic hybrid에서 유래한 것을 알 수 있었다. 체세포 염색체간 배수화된 OA hybrid의 여교잡 후대의 경우, $A{\times}OA$, $OA{\times}A$ 교배에서는 Oriental hybrid 염색체가 12개, Asiatic hybrid 24개, $OA{\times}OA$간 교배에서는 Oriental hybrid 염색체 24개와 Asiatic hybrid 24개로 진정한 4배체 잡종임을 확인 할 수 있었으며, 이들 후대는 어떠한 조합에서도 부분적인 이종염색체간 조환이 일어나지 않았다. 한편 $O{\times}OA$ 교배의 후대식물의 염색체 구성은 Oriental hybrid 유래 염색체만 2x=24개인 경우와 3배체(Oriental = 24, Asiatic = 12)로 판명되었다. 4배체 아시아틱계 품종을 모본으로 한 $AA{\times}OA$ 교배조합의 경우, Asiatic hybrid염색체만 48개로 나타났다.
본 연구는 배 유전자원의 유전적 변이를 DNA 수준에서 비교함으로써 육종의 기초 자료로 활용하기 위하여 유전자원 60점을 대상으로 AFLP 분석을 수행하였다. 총 20종의 AFLP 프라이머 조합을 이용하여 522개의 다형성 밴드를 얻었다. 획득된 다형성 밴드를 이용하여 UPGMA 방식으로 유사도 및 집괴분석을 수행한 결과 유전적 유사도 0.691를 기준으로 4개의 그룹으로 분류되었다. 첫 번째 그룹에는 Pyrus communis에 속하는 품종 및 P. nivalis, P. cordata 등이 포함되었다. P. betulaefolia와 P. fauriei에 속하는 콩배 계통들이 두 번째 그룹에 속하였고, P. calleryana와 P. koehnei를 포함한 콩배 계통들이 세 번째 그룹으로 분류되었다. 네 번째 그룹에는 P. pyrifolia와 P. ussuriensis에 속하는 재배품종, 교잡종 및 그 외의 종들이 대부분 속하여 동아시아에서 유래한 유전자원들은 P. pyrifolia나 P. ussuriensis와 서로 밀접히 연관되어 있음을 확인할 수 있었다. 유전자원 간 유전적 유사도는 0.584에서 0.879범위로 평균 유전적 유사도는 0.686이었다.
각 게놈형간의 근연관계 및 배수체종의 게놈분석에 관한 새로운 접근을 시도하고자, Aegilops 19종 및 재배밀(T. aestivum)을 공시하여 AFLP 분석을 실시하여 얻은 결과는 다음과 같다. 1. AFLPs를 이용한 Aegilops종들간 근연관계를 분석한 결과, 7개의 primer 조합에서 총 207개의 다형 band를 조사하였으며 조합당 평균 다형 band수는 29.8개 이었다. 2. 각 게놈간 유연관계로 보아 Ae. heldreichii ($M^h$) 는 Ae. comosa (M)와 Ae. uniaristate(N)의 중간위치의 게놈으로 나타났고, UM게놈을 가진 4배체종의 M게놈 공여종으로 판단되었다. 그리고 Ae. squarrosa는 재배밀의 D게놈 공여종임을 확인하였다. 3. 6배체성 Ae. triaristate(UMN)는 4배체성 Ae. triaristate(UM)보다는 Ae. columnaris(UM)와 더 근연인 것으로 나타났다. 그리고 Ae. ventricosa(DN)은 U게놈이 N게놈보다 더 근연인 것으로 나타났다. 4. AFLPs에 의한 군집형성은 5개의 군집으로 구분되었고 이는 기본적으로 Gihara의 Section군과 일치하였고, 다양성분석, 게놈분석 등에 보다 효율적인 것으로 평가되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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