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.
한약재 천련자로 유통되는 중국 식물과 우리나라에도 분포하는 멀구슬나무의 연관성을 규명하기 위하여 중국남서부지역에서 천련자(Melia toosendan)로 채취하는 재료와 중국 남동부, 한국, 인도 등지에서 심고 있는 멀구슬나무(M. azadarach), 그리고 무환자나무과의 근연종들을 대상으로 핵 ITS, 엽록체 matK, rbcL, atpF-H, psbK-I, psbA-trnH 등 6개 마커의 염기서열을 비교분석하였다. 이들 염기서열 자료를 계통분석한 결과 한약재 천련자로 알려진 식물과 멀구슬나무는 동일종으로 판단된다. 이 두 종은 학자들에 따라서는 동일종 또는 이종으로 처리하던 것으로, 본 연구자들의 유전자 비교분석결과는 동일종으로 취급하는 것이 보다 타당함을 지지한다. 또한, 다양한 이명으로 세계 각지에서 기재된 멀구슬나무에 가장 가까운 종은 약재로 잘 알려진 님나무(Azadirachta indica)로, 이 종은 이전에 멀구슬나무속으로도 처리된 바 있다.
Zarei, Hemadollah;Fakheri, Barat Ali;Naghavi, Mohammad Reza;Mahdinezhad, Nafiseh
Journal of Plant Biotechnology
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제47권1호
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pp.15-25
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2020
Allium L. is one of the largest genera of the Amaryllidaceae family, with more than 920 species including many economically important species used as vegetables, spices, medicines, or ornamental plants. Currently, DNA barcoding tools are being successfully used for the molecular taxonomy of Allium. A total of 46 Allium species were collected from their native areas, and DNA was extracted using the IBRC DNA extraction kit. We used specific primers to PCR amplify matK. DNA sequences were edited and aligned for homology, and a phylogenetic tree was constructed using the neighbor-joining method. The results show thymine (38.5%) was the most frequent and guanine (13.9%) the least frequent nucleotide. The matK regions of the populations were quite highly conserved, and the amount of C and CT was calculated at 0.162 and 0.26, respectively. Analysis of the nucleotide substitution showed C-T (26.22%) and A-G (8.08%) to have the highest and lowest percent, respectively. The natural selection process dN/dS was 1.16, and the naturality test results were -1.5 for Tajima's D and -1.19 for Fu's Fs. The NJ dendrogram generated three distinct clades: the first contained Allium austroiranicum and A. ampeloprasum; the second contained A. iranshahrii, A. bisotunense, and A. cf assadi; and the third contained A. rubellum and other species. In this study, we tested the utility of the matK region as a DNA barcode for discriminating Allium. species.
Kim, Serim;Jeong, Ji Hee;Chung, Hee;Kim, Ji Hyeon;Gil, Jinsu;Yoo, Jemin;Um, Yurry;Kim, Ok Tae;Kim, Tae Dong;Kim, Yong-Yul;Lee, Dong Hoon;Kim, Ho Bang;Lee, Yi
Journal of Plant Biotechnology
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제43권2호
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pp.181-188
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2016
In this study, we developed 15 novel polymorphic simple sequence repeat (SSR) markers by SSR-enriched genomic library construction from Codonopsis lanceolata. We obtained a total of 226 non-redundant contig sequences from the assembly process and designed primer sets. These markers were applied to 53 accessions representing the cultivated C. lanceolata in South Korea. Fifteen markers were sufficiently polymorphic, and were used to analyze the genetic relationships between the cultivated C. lanceolata. One hundred three alleles of the 15 SSR markers ranged from 3 to 19 alleles at each locus, with an average of 6.87. By cluster analysis, we detected clear genetic differences in most of the accessions, with genetic distance varying from 0.73 to 0.93. Phylogenic analysis indicated that the accessions that were collected from the same area were distributed evenly in the phylogenetic tree. These results indicate that there is no correlative genetic relationship between geographic areas. These markers will be useful in differentiating C. lanceolata genetic resources and in selecting suitable lines for a systemic breeding program.
50여개의 primer를 사용하여 잔대 Adenophora triphylla와 층층잔대 A. radiatifolia Nakai, 그리고 더덕 Codonopsis laceolata Trautv의 지역간, 속간의 차이점과 감별여부를 RAPD법으로 시행한 결과, 잔대와 층층잔대의 차이점은 거의 없었으며, 더덕의 지역차이는 0.889의 유전적거리를 나타내었다. 두 종(種)을 구별할 수 있는 특이 band로는 primer 357, 361, 363, 393 이었으며, 건조약재와 비교하였을 때 재현성이 확인되었고, 또한 잔대와 더덕의 건조약재를 각각 혼합시켰을 때 이를 구별할 수 있는 major band가 뚜렷이 나타나 혼용되어있는 건조약재에서의 감별이 가능함을 알 수 있었다..
Listeria monocytogenes is an important foodborne pathogen that comprises four genetic lineages: I, II, III, and IV. Of these, lineage II is frequently recovered from foods and environments and responsible for the increasing incidence of human listeriosis. In this study, the phylogenetic structure of lineage II was determined through sequencing analysis of the ascB-dapE internalin cluster. Fifteen sequence types proposed by multilocus sequence typing based on nine housekeeping genes were grouped into three distinct sublineages, IIA, IIB, and IIC. Organization of the ascB-dapE internalin cluster could serve as a molecular marker for these sublineages, with inlGHE, inlGC2DE, and inlC2DE for IIA, IIB, and IIC, respectively. These sublineages displayed specific genetic and phenotypic characteristics. IIA and IIC showed a higher frequency of recombination (${\rho}/{\theta}$). However, recombination events had greater effect (r/m) on IIB, leading to its high nucleotide diversity. Moreover, IIA and IIB harbored a wider range of internalin and stress-response genes, and possessed higher nisin tolerance, whereas IIC contained the largest portion of low-virulent strains owing to premature stop codons in inlA. The results of this study indicate that IIA, IIB, and IIC might occupy different ecological niches, and IIB might have a better adaptation to a broad range of environmental niches.
상사화속 15분류군을 대상으로 종간 유연관계를 조사하기 위하여 RAPD 분석이 수행되었고, PCR 과정을 통해 증폭된 RAPD 절편들은 300bp에서 1,700bp 사이의 구간에서 관찰되었다. 5개의 oligoprimer를 이용한 효소중합반응에서 57개의 유효한 RAPD marker를 확인하였고, 비유사도 지수 행렬을 도출하여 UPGMA phenogram을 작성하였다. 분석결과 분류군들은 전체적으로 3개의 유집군을 형성하였는데 첫 번째 유집군에는 L. chinensis var. sinuolata, L. sanguinea var. koreana, L. uydoensis, L. flavescens, L. radiata var. pumila, L. radiata, L. squamigera, L. chejuensis, L. aurea와 L. guangxiensis의 10분류군이, 두 번째 유집군에는 L. haywardii, L. sprengeri, L. rosea, L. straminea 및 L. houdyshii의 5분류군이, 세 번쨰 유집군에는 비교군인 수선화와 문주란이 각각 포함되었다. RAPD 분석결과는 배수성과 핵형 등의 세포분류학적 형질들과 비교하여 볼 때 Lycoris속내 종간의 유연관계를 파악하는데 매우 유용한 실험적 방법임을 보여주었다.
Harmful shell-boring species of the genus Polydora (Polychaeta: Spionidae) were frequently reported from commercially important mollusk species in Korea, Japan and China. The traditional approach based on the morphological characteristics showed limitations for species discrimination among shell-boring species. Therefore, DNA barcoding was adopted to identify Polydora species using molecular markers. Two Polydora species (P. haswelli and P. hoplura) in abalone shells were reported from our previous molecular phylogenetic study. In this study, we additionally reported the presence of shell-boring Polydora haswelli in commercially sold shellfish. The taxon-specific cox1 marker used in this study successfully allowed the isolation of P. haswelli from cockle Scapharca subcrenata, mussel Mytilus galloprovincialis, oyster Crassostrea gigas and scallop Argopecten irradians. Polydora hoplura was not found in these shellfish species. The genetic variations were found on the intraspecific level of P. haswelli and the same genotype was also detected in different shellfish species. This result can provide information on a new host and accurate parasitic Polydora species. Moreover, this report can be used as the biodiversity data of Polydora species on the invasion and transition of harmful Polydora species in mollusk aquaculture farms.
소 품종 판별을 위해 DNA 마커 정보는 품종을 구별하거나, 형질을 구분하는데 있어 꾸준히 이용되고 있다. 본 연구에서는 Finnzymes (DIAGNOSTICS)사의 Bovine Genotypes Kit Ver1.1/2.1을 농촌진흥청 국립축산과학원이 보유한 호주산 및 미국산 수입우 DNA 샘플 148두/국내산 육우 DNA 샘플(Holstein) 170두와 정읍지역 한우 DNA 샘플 177두에 적용하여 한우품종 식별력을 분석 하였다. Bovine Genotype Kit 1.1은 11개의 ISAG MS 마커로 이루어져 있으며, 여기에 5개 MS 마커가 추가된 ver2.1 Kit를 사용하여 집단별 유전자형 데이타를 구축하였고, MS Tool kit 분석 및 Phylip program 분석을 수행하여 Phylogenetic tree를 작성하였고, Genotype 분석 프로그램인 GeneClass 2.0 (INRA/France)을 이용하여 품종 식별력을 추정하였다. 분석 결과 95% 이상의 정확성을 가진 한우 식별력은 100%로 나타났고, 호주산 수입우 95.3%, 국내산 육우는 90%의 높은 식별력을 각각 나타내었다. 따라서 Finnzymes 사의 상용화된 16종의 MS 마커는 한우집단의 유전적 특징을 객관적으로 구분하여 수입쇠고기/젖소고기/한우쇠고기에서 간편하게 한우개체 및 품종식별에 활용될 수 있는 가능성과 특히 국내에서 비육된 육우(젖소)를 수입산 쇠고기로부터 식별할 수 있는 장점이 있을 것으로 사료된다.
괭이눈속 식물에 대한 계통 유연관계를 알아보기 위하여 핵 rDNA의 internal transcribed spacer(ITS) 지역에 대한 염기서열을 분석하였다. 5.8s를 포함한 ITS 염기서열은 647-653 bp로 그중 219개의 염기에서 유전적 다양성을 나타내었다. 정렬된 염기서열은 bootstrap을 포함한 parsimony 방법과 neighbor-joining 방법을 통하여 계통수를 평가하였다. 그 결과 C. pseudofauriei(선괭이눈)이 군내군의 가장 기부에 분계조를 형성하였고, Ser. Pilosa and Ser. Oppositifolia와 Ser. Alternifolia and Ser. Flagellifera가 높은 bootstrap 값으로 두 개의 분계조를 각각 형성하였다. Neighbor-joining 분석의 결과도 일치하였다. 본 연구결과 핵 rDNA의 ITS 염기서열 분석은 괭이눈속의 계통학적 연구에 유용한 마커로 확인되었으며, 최종적으로 ITS 염기서열과 종자 형태형질을 바탕으로 C. sphaerospermum Maxim. and C. valdepilosum (Ohwi) S.H. Kang & J.W. Han에 대한 분류학적 검토를 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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