• 제목/요약/키워드: neighbor-joining

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Microsatellite marker를 활용한 칡소의 유전적 다양성 및 유연관계 분석 (Studies on Genetic Diversity and Phylogenetic relationships of Chikso (Korea Native Brindle Cattle) Using the Microsatellite Marker)

  • 최연호;서주희;박병호;이승수;최태정;조광현;최재원;정경섭;공홍식
    • 생명과학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.624-630
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    • 2015
  • 본 연구는 microsatellite marker를 이용하여 국내에서 사육되고 있는 칡소 9지역 간의 유전적 거리 분석 및 계통 지도 작성 등의 계통유전학적 분석을 실시하였다. 11종의 MS 마커를 이용하여 대립유전자의 수(No. of allele)를 확인한 결과 8에서 24개로 확인되었으며, 기대이형접합율(expected heterozygosity, Hexp)은 0.672에서 0.834 범위 안에 나타났으며, 관측이형접합율(observed heterozygosity, Hobs)은 0.687에서 0.886, 다형성정보지수(Polymorphism information content, PIC)은 0.638에서 0.876로 확인되었다. 무작위 교배집단(Random)으로 가정하였을 경우 동일개체 출현빈도는 11개의 marker를 사용하였을 때, 5.24×10−19 빈도로 출현하는 것을 확인 할 수 있었으며, 반형매 교배집단(Half-sib)과 전형매 교배집단(sib)으로 가정했을 경우에는 2.63×10−06, 2.63×10−06으로 각각 확인되었다. 이러한 결과는 칡소의 개체식별 및 친지확인 marker로 11종의 MS marker가 충분히 활용 가능할 것으로 사료된다. Phylogenetic tree (Neighbor-Joining tree), Principle Component Analysis (PCA) 그리고 Factorial Component Analysis (FCA) 분석을 통해 9 지역의 칡소 집단 간의 유연관계를 확인하였다. 이러한 결과는 칡소 품종을 중요한 가축유전자원으로써 인식하고 국내 타 품종과의 유전적 차별화와 순수성 보존과 능력을 개량하는데 있어 기초 자료로 활용 가능할 것으로 사료된다.

멸구과 8종의 ITS2 DNA 염기서열 비교 분석과 고리매개등온증폭법(LAMP)을 이용한 벼멸구 특이 진단법 (ITS2 DNA Sequence Analysis for Eight Species of Delphacid Planthoppers and a Loop-mediated Isothermal Amplification Method for the Brown Planthopper-specific Detection)

  • 서보윤;박창규;고영호;정진교;조점래;강찬영
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제56권4호
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    • pp.377-385
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    • 2017
  • 멸구과(Delphacidae) 8종의 internal transcribed spacer 2 (ITS2) DNA 염기서열로 종간 차이 추정값을 비교하고 분자계통수를 추론하였다. ITS2 DNA 염기서열 길이는 종(species)마다 550 bp (흰등멸구)에서 699 bp (겨풀멸구)까지 차이를 보였다. 같은 Nilaparvata 속의 겨풀멸구와 벼멸구붙이 사이의 염기서열 차이 추정값($d{\pm}S.E.$)은 $0.001{\pm}0.001$로 가장 낮았으며, 사슴멸구와 일본멸구 사이는 $0.579{\pm}0.021$로 가장 높았다. 벼멸구와 다른 멸구류들과의 종간 염기서열 차이 추정값은 $0.056{\pm}0.008$ (겨풀멸구)에서부터 $0.548{\pm}0.021$ (일본멸구)로 구분되었다. 반면, Neighbor-joining 방법으로 추론된 분자계통수에서는 겨풀멸구와 벼멸구붙이를 제외하고 나머지 멸구류들은 독립된 다른 그룹으로 분지되었다. 벼멸구의 ITS2 염기서열을 참고하여 벼멸구 특이 고리매개등온증폭(loop-mediated isothermal amplification, LAMP) 프라이머 4 세트(BPH-38, BPH-38-1, BPH-207 및 BPH-92)를 제작하였다. 이들 각각을 벼멸구, 흰등멸구 및 애멸구의 게놈 DNA와 $65^{\circ}C$에서 60분간 반응시켰을 때, 벼멸구 시료에서만 증폭 산물들이 관찰되었다. BPH-92 LAMP 프라이머 세트로 $65^{\circ}C$에서 벼멸구 DNA의 양(0.1 ng, 1 ng, 10 ng, 100 ng)과 반응시간(20분, 30분, 40분, 60분)을 달리하여 형광반응을 관찰하였을 때, 20분과 30분 반응에서는 100 ng 까지에서도 발광여부 구별이 어려웠다. 그러나 40분 반응에서는 10 ng 이상에서, 60분 반응에서는 0.1 ng 이상에서 발광여부가 명확히 구별되었다.

한국산 도둑놈의갈고리족(콩과)의 DNA 바코드 및 계통학적 연구 (DNA barcode and phylogenetic study of the tribe Desmodieae (Fabaceae) in Korea)

  • 진동필;박종원;박종수;최병희
    • 식물분류학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.224-239
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    • 2019
  • 본 연구에서는 DNA 바코드, 즉 엽록체 DNA의 rbcL, matK와 핵 리보솜 DNA의 ITS 염기서열을 이용하여 한국산 도둑놈의갈고리족 식물들의 종 식별을 실시하였다. 총 5개속 25분류군(총 75개체)의 식물에 대한 염기서열이 밝혀졌고, DNA 바코드 구간 조합에 따라 neighbor-joining 계통수들이 작성되었다. 그 결과, 종 식별률은 DNA 바코드 3개의 구간을 모두 사용하였을 때 가장 높게 나타났다(72%). rbcL+matK+ITS 계통수에서 본 족의 두 개의 아족과 다섯 속들은 단계통군으로 유집되었다. 도둑놈의갈고리아족군에서 도둑놈의 갈고리속과 갈고리속이 된장풀속보다 더 가깝게 묶였다. 갈고리속군에서 큰도둑놈의갈고리는 개도둑놈의갈고리 복합체의 자매군으로 형성되었고, 개도둑놈의갈고리의 종내분류군들은 각각 단계통을 형성하였다. 특히 형태적 변이로 인해 도둑놈의갈고리의 변종 또는 개도둑놈의갈고리와의 중간형으로 인식된 바 있는 긴도둑놈의갈고리는 개도둑놈의갈고리와 가장 가깝게 묶였다. 한편 도둑놈의갈고리의 변종이나 이명으로 인식되어온 애기도둑놈의갈고리는 변종으로 판단되었다. 싸리아족군의 경우, 매듭풀속 분류군들은 계통수상에서 각각 단계통으로 지지되었으나, 싸리속의 식물 16분류군 중 9분류군만 종식별이 가능하였다. 특히 싸리속내 땅비수리절보다 싸리절에서 낮은 종판별 해상능이 나타났다(싸리절=28.5%, 비수리절=77.8%). 싸리속 식물 중에 비수리는 계통수상에서 형태적으로 유사한 자주비수리와 확연히 구분되었다. 잡종으로도 인식된 바 있는 해변싸리와 청비수리 중, 해변싸리는 독립종으로 판단되었다. 반면 청비수리는 잡종 여부를 판단할 수는 없었지만, 땅비수리와 근연 관계에 있는 것으로 사료된다.

울릉도 회솔나무(Taxus cuspidata var. latifolia)의 분류학적 위치 (Taxonomic position of Taxus cuspidata var. latifolia endemic to Ulleung Island)

  • 소순구;황용;이정희;이정호;김무열
    • 식물분류학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.46-55
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    • 2013
  • 울릉도에만 한정 분포하는 회솔나무(Taxus cuspidata var. latifolia)의 분류학적 위치를 파악하기 위해 근연종인 주목(T. cuspidata var. cuspidata), 설악눈주목(T. caespitosa), 일본에 분포하는 T. cuspidata var. nana 4분류군을 대상으로 외부형태학적 연구와 DNA 바코딩 연구를 수행하였다. 회솔나무는 여러 학자들에 의해 주목의 이명으로 처리되거나 주목의 변종으로 처리되었던 분류군으로 분류학적 위치에 대한 이견이 많은 분류군이다. 이번 연구를 통해 회솔나무는 외부형태학적으로 근연종에 비해 원줄기는 곧고, 잎의 길이와 폭은 1.4배 이상 길고 종자는 가종피 바깥으로 돌출되는 특징으로 뚜렷이 구별되었다. DNA 바코딩 연구를 통해 matK, rbcL, trnL-trnF(trnL intron 포함) 구간의 염기서열을 비교한 결과 회솔나무는 유럽주목인 Taxus baccata와는 별개의 분계조를 형성하고 주목과 하나의 분계조를 형성하며 100% 동일한 염기서열을 갖는 것으로 나타났다. 한국 특산종인 설악눈주목은 외부형태학적으로 원줄기가 여러 개 나오며 옆으로 기고 잎의 길이와 폭은 주목에 비해 0.8-0.9배 작은 특징으로 뚜렷이 구별되지만, DNA 바코딩 연구 결과 주목과 100% 동일한 염기서열 서열을 가지며 하나의 분계조를 형성했다. 따라서 본 연구결과를 바탕으로 울릉도에 한정 분포하며 근연종에 비해 뚜렷한 형태학적 차이를 보이는 회솔나무는 T. cuspidata의 변종인 T. cuspidata var. latifolia로 인정하는 것이 타당한 것으로 판단된다.

rDNA의 ITS 부위 염기서열 분석에 의한 잎새버섯(Grifola)속 균주의 유전적인 유연관계 분석 (Phylogenetic relationships of genera Grifola on the basis of ITS region sequences)

  • 이찬중;전창성;정종천;공원식;서장선
    • 한국버섯학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.93-99
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    • 2012
  • 보존중인 잎새버섯속 균주를 선발하여 배양 및 형태적 특성을 조사하여 비슷한 균주별로 그룹화하여 rDNA의 ITS 영역을 증폭하여 염기서열을 결정한 결과 보존시 균주의 학명과 많은 차이를 보였으며, 균사의 모양 및 색깔에도 많은 차이를 보였다. 보존 당시 동정한 결과와 rDNA의 ITS 영역의 염기서열 분석을 통한 결과를 비교한 결과 학명이 다른 균주가 4균주로 전체의 40%를 차지하였다. 국내에서 수집한 잎새버섯속은 모두 G. frondosa로 동정되었고, 일본에서 수집한 3균주 중 1균주는 완전히 다른 속으로 동정되었으며 2균주는 G. frondosa로 동정되었다. 그리고 중국에서 수집한 3균주중 2균주는 완전히 다른 속으로 동정되었고, 1균주만 G. frondosa로 동정되었다. RAPD 분석을 통한 유전적인 다형성 조사에서 같은 종내에서도 분포지역에 따라 서로 상이한 밴드패턴을 보였다. 유전적인 유연관계 분석에서는 G. frondosa 1개의 분류군으로 이루어졌으며, ITS부위 유전자수준의 상동성 분석에서도 비슷한 경향을 보였다. 따라서 기존 목록과 완전히 다른 속으로 동정된 균주들에 대해서는 계통분류학적인 유연관계 분석과 보존중인 자실체 유전자와의 상동성을 비교하여 기존 목록의 학명을 재분류해야 할 것으로 판단된다.

Determination of Genetic Diversity among Korean Hanwoo Cattle Based on Physical Characteristics

  • Choi, T.J.;Lee, S.S.;Yoon, D.H.;Kang, H.S.;Kim, C.D.;Hwang, I.H.;Kim, C.Y.;Jin, X.;Yang, C.G.;Seo, K.S.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제25권9호
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    • pp.1205-1215
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    • 2012
  • This study was conducted to establish genetic criteria for phenotypic characteristics of Hanwoo cattle based on allele frequencies and genetic variance analysis using microsatellite markers. Analysis of the genetic diversity among 399 Hanwoo cattle classified according to nose pigmentation and coat color was carried out using 22 microsatellite markers. The results revealed that the INRA035 locus was associated with the highest $F_{is}$ (0.536). Given that the $F_{is}$ value for the Hanwoo INRA035 population ranged from 0.533 (white) to 1.000 (white spotted), this finding was consistent with the loci being fixed in Hanwoo cattle. Expected heterozygosities of the Hanwoo groups classified by coat colors and degree of nose pigmentation ranged from $0.689{\pm}0.023$ (Holstein) to $0.743{\pm}0.021$ (nose pigmentation level of d). Normal Hanwoo and animals with a mixed white coat showed the closest relationship because the lowest $D_A$ value was observed between these groups. However, a pair-wise differentiation test of $F_{st}$ showed no significant difference among the Hanwoo groups classified by coat color and degree of nose pigmentation (p<0.01). Moreover, results of the neighbor-joining tree based on a $D_A$ genetic distance matrix within 399 Hanwoo individuals and principal component analyses confirmed that different groups of cattle with mixed coat color and nose pigmentation formed other specific groups representing Hanwoo genetic and phenotypic characteristics. The results of this study support a relaxation of policies regulating bull selection or animal registration in an effort to minimize financial loss, and could provide basic information that can be used for establishing criteria to classify Hanwoo phenotypes.

Prevalence of Human Papillomavirus Types and Phylogenetic Analysis of HPV-16 L1 Variants from Southern India

  • Kabekkodu, Shama Prasada;Bhat, Samatha;Pandey, Deeksha;Varghese, Vinay Koshy;Shukla, Vaibhav;Ghosh, Supriti;Kushtagi, Pralhad;Bhat, Parvati;Gopinath, Puthiya Mundayat;Satyamoorthy, Kapaettu
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권5호
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    • pp.2073-2080
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    • 2015
  • Background: The human papillomavirus (HPV) and its variants show wide geographical distribution and have been reported to cause cervical lesions. With cervical neoplasia as the leading cancer in Indian women, the aim of the present study was to evaluate the multiple infection HPV type distribution and variant genotypes in cervical samples from the coastal Karnataka region, India. Materials and Methods: A total of 212 samples were screened by nested polymerase chain reaction using PGMY9/11 and GP5+/6+ primers. HPV positive samples were sequenced to identify the types and a phylogenetic tree was constructed using the neighbor-joining method. Results: Sequence analysis identified a total of 14 HPV types distributed in 20%, 73.3% and 82.5% of non-malignant, pre-malignant [low grade squamous intraepithelial lesion (LSIL) and high grade squamous intraepithelial lesion (HSIL)] and cervical cancer samples. The distribution of high risk HPV in cancer samples was HPV 16, 76.4%, HPV18, 11.7%, HPV81, 2.9%, HPV31, 1.4%, HPV35, 1.4% and HPV 45, 1.4%. Multiple infections were observed in 11.8% of tumor samples with HPV 16 contributing to 62.5% of cases. In non-malignant samples, 20% of HPV positive samples were detected with HPV16, 82.3%, HPV33, 5.8% and HPV58, 5.8% and very low incidence of multiple infections. Comparative phylogenetic analysis of HPV variants identified 9 HPV sequences as new papillomavirus species, predominantly classified as European lineage type. Conclusions: The findings for HPV infections associated with progression of cervical cancer in coastal Karnataka region and HPV variant analysis provide baseline data for prevention and HPV vaccination programs.

Rhizoctonia solani에 의한 큰물개구리밥(Azolla japonica) 마름병 (Rhizoctonia Blight of Azolla japonica Caused by Rhizoctonia solani)

  • 이정한;차재율;노길한;한기수;배동원;권영상;임채신;정성우;권진혁;박정규;곽연식
    • 식물병연구
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    • 제17권3호
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    • pp.405-409
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    • 2011
  • 연 재배연못에서 발견된 큰물개구리밥에 R. solani AHL1에 의해 국지적으로 말라 고사하는 것을 관찰하였다. 병원균을 분리하여 형태적 특징을 조사한 결과 균사는 두께가 $5-6{\mu}m$이고 둔각분지를 하고 있었으며 핵형은 다핵형이었다. 배양적 특성으로 균사생육은 $25^{\circ}C$에서 가장 왕성하였으며 $30^{\circ}C$에서 가장 많은 균핵이 형성되었다. 온도에 따른 병원성과 발병정도를 조사한 결과 $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$$30^{\circ}C$에서 모두 병원성이 나타났으며 발병정도는 $30^{\circ}C$에서 가장 높게 나타났다. 병원균을 유전자 수준에서 동정하기 위해 ITS 영역을 Neighbor-Joining 방법을 이용하여 계통분류분석을 수행한 결과 R. solani로 동정되었다. 본 연구에서 분리된 R. solani AHL1은 벼잎집무늬마름병을 유발하는 병원균과 유사하여 벼에 대한 병 발생 여부는 추가적으로 연구가 필요하다. 현재 농업은 화학비료의 사용을 억제하는 추세로 녹비를 이용한 유기농업으로, 주요 녹비인 Azolla 안정적인 사용을 위하여 Azolla에 발생하는 병에 대한 연구가 더 이루어져야 된다고 사료된다.

Genetic Variability of mtDNA D-loop Region in Korean Native Chickens

  • Hoque, Md. Rashedul;Jung, Kie-Chul;Park, Byung-Kwon;Choi, Kang-Duk;Lee, Jun-Heon
    • 한국가금학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.323-328
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    • 2009
  • 닭의 품종 기원을 결정하거나 유전적 변이의 정도를 확인 하는데 미토콘드리아 DNA D-loop 염기서열을 이용하여 오고 있다. 본 연구는 한국재래계 갈색종과 흑색종, 로드아일랜드레드종, 코니쉬종의 4품종 41개체의 염기서열을 분석함으로 품종간의 유전적 연관관계를 확인하였다. 그 결과 총 10개의 haplotype를 확인할 수 있었으며, haplotype 1과 2는 가장 많은 수인 8개체씩이 포함되었다. 계통도 분석을 통해 한국재래계 흑색종과 갈색종은 haplotype 2를 모두 가지고 있는 것으로 확인되었으며, 이 haplotype은 적색야계와 유전적으로 가깝게 위치한 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 D-loop 염기서열 변이가 품종 판별 마커로 이용 가능성이 있는지 확인하였다. 그 결과 여러 단일염기다형 마커의 조합으로 품종의 구분이 가능할 것으로 추정되며, 앞으로 더 많은 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다. 이 연구의 결과는 한국재래계의 보존 및 육종계획 수립과 더불어 품종판별 마커의 개발의 기초 자료를 제공할 것으로 생각된다.

ITS 염기서열에 기초한 차가버섯과 근연속간 유연관계분석 (Phylogenetic Relationships between the Genus Inonotus and its Related Genera Based on the Nucleotide Sequences of Internal Transcribed Spacers)

  • 김성윤;이재윤;김기영;박재민;김문옥;이태호;이재동
    • 한국균학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.152-157
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    • 2004
  • 국내에 유통 중인 약용버섯의 분류체계 확립과 차가버섯 근연속간의 유연관계를 밝히기 위해 이들 버섯의 ITS 부위 염기서열을 비교 분석하였다. 조사결과, 약용버섯으로 주로 시판되고 있는 국내유통균주는 총 6개의 속(Phellinus, Inonotus, Sparassis, Fomes, Ganoderma, Hericium)으로 나누어짐을 알 수 있었고 그 중에서 기존에 잘 알려진 상황버섯(Phellinus linteus)과 최근 들어 수입양이 급증하고 있는 차가버섯이 대부분을 차지하고 있는 것으로 확인되었다 일명 차가버섯(Inonotus obliquus)으로 유통 중인 15개 제품 중 중국에서 수입되어진 한 균주(59번)가 P. pini로 확인되었으며 일본에서 수입되어진 균주(51, 52번)가 P. baumii와 P. linteus와 유사종 혹은 동일종으로 확인되었다.