• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제10권4호
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• pp.227-238
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• 2006

한반도의 동쪽에 위치해 있는 삼척(venus clam from Samcheok; VCS)과 원산(venus clam from Wonsan; VCW) 지역에서 채취된 민들조개(Gomphina aequilatera)에서 genomic DNAs(gDNAs)를 분리 추출하였다. 증폭산물은 primer agarose 전기영동법에 의해서 생성되었고, EtBr에 의해서 염색된 이후에 자외선에 의해서 확인되었다. 150 bp에서 2,400 bp에 해당되는 shared loci, polymorphic 및 specific loci를 얻기 위해서 BION-21, BION-23, BION-25, BION-27, BION-29, BION-31 및 BION-33와 같은 7개의 primer를 사용하였다. 본 연구에서 7개의 primer는 VCS 민들조개 집단에서 147개의 polymorphic loci(147/954 loci, 15.41%)와 VCW 집단에서 274개의 polymorphic loci(274/996 loci, 27.51%)를 확인하였다. 이것은 VCS 민들조개 집단에서 보다 VCW 집단에서 더 높은 유전적 변이를 나타내고 있다는 것을 제시하고 있다. 특히 BION-21 primer에 의해서 나타난 700 bp는 민들조개 2개 집단에서 공통적으로 확인되었으며, 이러한 것은 집단이나 종을 확인할 수 있는 marker로서 활용이 가능할 것이다. 이러한 특이한 primer는 개체, 종 및 집단에서 서로 다른 DNA 다형성을 나타내며, 개체나 집단을 확인하는 데 유용하다는 것을 알 수 있다. 2개 민들조개 집단의 개체들을 비교해 보았을 때 SAMCHEOK no. 03와 WONSAN no. 22에서 가장 긴 유전적 거리(0.696)를 나타내었다. 3개의 genetic groupings and dendrogram을 포함한 complete linkage cluster analysis을 통해서 볼 때 지리적 거리가 있었지만 삼척과 원산 2 민들조개 집단의 개체 정체성과 다소 가까운 친척관계를 확인시켜 주었다. 분자적인 표지인자로부터 얻어진 종내 분류와 clustering analyses은 패각 크기, 패각 형태 및 패각 색깔과 같은 형태적인 형질을 기초한 재래적인 종 분류를 지원하고 있다. 따라서 위에서 언급된 바와 같이 RAPD 분석은 VCS 민들조개 집단이 VCW 집단과 어느 정도 차이가 있다는 것을 확인시켜 주었다.

• 식물분류학회지
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• 제48권4호
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• pp.249-259
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• 2018

물부추속($Iso{\ddot{e}}tes$ L.)은 물부추과($Iso{\ddot{e}}taceae$)에 속하는 이형포자성을 보이는 다년생 정수성 수생식물로, 전 세계에 200여종이 분포하는 것으로 알려져 있다. 물부추속 식물은 고생대 말기에 출현하여 오랜 진화적인 역사를 지닌다. 다양한 생육환경에서 광범위하게 분포하고, 분포 지역에서는 많은 종들이 높은 고유성을 보임으로서 멸종위기종으로 보호되고 있다. 오랜 종분화 과정에서 극도의 수렴진화와 자가배수체 형성과정을 거치면서 형태적으로 매우 단순화되었다. 이로 인하여 이 식물군의 형태적인 형질을 이용한 계통학적 연구와 유연관계의 규명에 많은 어려움을 보여주고 있다. 본 연구에서는 분자계통학적 마커를 이용하여 극동아시아에 분포하는 물부추속의 계통학적 유연관계를 파악하고, 분자시계를 이용하여 이들의 식물지리학적 기원 및 분화시기 등에 대해서 알아보고자 하였다. 분자마커로서 핵과 엽록체 DNA의 염기서열을 이용한 분자계통학적 연구결과, 동아시아 물부추속은 크게 두 개의 분계군으로 구분된다: 일본 홋카이도에 분포하는 북방계분계군과 나머지 물부추속 식물을 포함하는 동아시아 분계군으로 구분이 된다. 북방계인 아시아물부추($Iso{\ddot{e}}tes$ asiatica)는 극동러시아와 북미의 북서부지역의 물부추속 식물과 깊은 유연관계를 보인다. 이 분계군은 북미의 알래스카 지역에서 베링육교(Bering land bridge)를 통해 중신세후기(late Miocene)에 시베리아로 전파된 것으로 분석되었다. 나머지 동아시아 물부추속 식물분계군($Iso{\ddot{e}}tes$ sinensis, I. yunguiensis, I. hypsophila, I. orientalis, I. japonica, I. coreana, I. taiwanensis, I. jejuensis, I. hallasanensis)은 파푸아뉴기니아와 호주의 물부추속 식물과 밀접한 유연관계를 보인다. 이들은, 점신세 후기(late Oligocene)에 호주 대륙의 동부 지역으로부터 원거리 산포과정(long-distance dispersal)을 통해 이동되어진 것으로 추론되었다. 향후에 차세대 염기서열 분석(next generation sequencing)과 같은 대규모 유전자 분석법을 이용하여 유용한 분자마커들을 개발하게 되면 전 세계에 분포하는 물부추속 식물에 대한 전반적인 계통지리학적 분석과 각 대륙에 고유종으로 분포하고 있는 이들의 진화적인 역사를 규명할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국잡초학회지
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• 제30권4호
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• pp.330-339
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• 2010

억새의 식물학적인 분류 및 형태, 선진국의 억새 육종, 재배 및 이용 현황 그리고 우리나라의 억새 연구성과 등을 고찰함으로서 향후 우리나라 에너지 자급율 제고를 위한 억새 연구방향을 제시하고자 국내외 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 억새속 식물에는 17개종이 존재하는데 이 중 바이오 에너지용으로 중요한 종은 한국 등 동아시아가 원산인 참억새(M. sinensis)와 물억새(M. sacchariflorus) 그리고 이들 두 종의 종간 교잡종인 3배체 억새(M. x giganteous) 등이다. 여러 가지 에너지작물 중 억새는 연간 바이오매스 수량이 많고 저온, 염해, 습해 등 열악 환경 적응성과 질소이용효율이 우수하며 에너지 산출/투입 수지가 가장 높고 지상부 줄기와 땅속줄기에 다량의 탄소를 저장하기 때문에 탄수수지가 가장 높다. 유럽, 미국 및 캐나다 에서는 1930년대부터 일본으로부터 3배체 억새를 도입하여 연료용 펠릿 생산, 열병합발전, 양액재배 배지, 건축자재 및 강화 플라스틱 원료로 이용한다. 현재 재배되는 3배체 억새 단점보완을 위한 품종육성연구와 사탕수수와 억새교잡종인 "Miscane" 육성 연구가 진행되고 있다. 우리나라에서는 2007년 억새 유전자원 수집이 착수된 이후 2009년에 바이오매스 수량이 많은 "거대억새1호"와 억새를 증식효율을 높일 수 있는 "억새대량증식방법"을 개발하였다. 향후 우리나라 억새산업 발전을 위해서는 분자육종 등 새로운 육종기법을 활용하여 우리나라뿐만 아니라 해외에서도 재배할 수 있는 우량 신품종을 육성하는 한편 바이오매스의 전처리, 당화 및 발효 등 셀룰로오스계 에탄올 생산공정에 관한 연구도 강화해야 할 것이다.

• 식물분류학회지
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• 제47권3호
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• pp.222-235
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• 2017

나도국수나무족에 속하는 Neillia속(나도국수나무속) 4종 4변종, Physocarpus속(산국수나무속) 5종, Stephanandra속(국수나무속) 2종을 포함, 총 3속 15분류군의 잎 표피 미세형태학적 형질을 주사전자현미경(scanning electron microscope)을 이용하여 관찰 및 기재하였으며, 형질의 분류학적, 계통학적 유용성을 검토하였다. Neillia속, Stephanandra속에서 기공복합체는 모두 배축면에만 존재하는 이면기공엽(hypostomatic type)이 나타났고, Physocarpus속에서는 P. monogynus, P. opulifolius에서만 양면기공엽(amphistomatic type)이 나타났다. 공변세포의 크기는 $12.02-34.39{\times}10.76-27.13{\mu}m$로 속과 종마다 다소 차이를 보이는데, N. thyrsiflora가 평균 $13.98{\times}12.43(L{\times}W){\mu}m$로 가장 작은 공변세포를 갖는 것으로 나타났으며, N. gracilis가 평균 $26.82{\times}20.67(L{\times}W){\mu}m$로 가장 크게 나타났다. 기공복합체의 형태는 N. affinis에서만 평행형(paracytic)이 나타났고, 대부분 불규칙형(anomocytic)이 확인되었다. 표피세포는 섬국수나무(Physocarpus insularis)에서만 배축면에서 유두상(papillate)이 관찰되어 구별되었으며, N. affinis, S. tanakae의 향축면에서 판형(platelets)의 표피상납질(epicuticular wax)이 나타나 구별되었다. 한편, 연구된 분류군에서 모용은 크게 단세포단모(unicellular non-glandular trichome), 2-5개 가지상 모용(two- to five-armed trichome), 성상모(stellate), 선모(glandular trichome), 총 4종류로 확인되었다. 특히, 섬국수나무를 제외한 Physocarpus속 모든 분류군에서 성상모가 나타나 구별되었다. 끝으로, 잎 표피 미세형태학적 형질 중 기공복합체의 형태, 유두상표피세포의 유무, 성상모의 유무 형질이 분류학적 및 계통학적으로 유용성이 있음을 밝혔고, 본 연구 결과, Stephanandra속의 Neillia속으로의 통합, 섬국수나무(Physocarpus insularis)의 Spiraea속(조팝나무속)으로의 전속을 주장한 이전의 분자계통학적 및 화분학적 연구 결과를 강력하게 지지하였다.