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ITS 염기서열에 의한 미치광이풀속의 계통 (Phylogeny of Scopolia Jacq. s. str. based on ITS sequences)

  • 김영동;백진협;김성희;홍석표
    • 식물분류학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.373-386
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    • 2003
  • Scopolia s. str.(미치광이풀속) 및 그 근연속인 Anisodus, Atropanthe 등을 대표하는 8 분류군으로부터 얻은 14개체를 대상으로 핵 ribosome DNA의 ITS 염기서열 결정을 실시하였다. 그 결과 한반도 고유종인 S. parviflora(미치광이풀)은 ITS 전체 길이와 염기서열 변이에 있어서 근연종인 S. japonica와 매우 큰 차이가 있음이 밝혀졌다. 이와 같은 결과는 두 종을 동일시했던 대부분의 분류학적 견해와 배치되는 것이다. 한편, S. parviflora는 유럽에 격리분포하는 종인 S. carniolica와 더 가까운 계통유연관계를 나타냈다. S. japonica가 S. parviflora 및 S. carniolica와 높은 유전적 차이를 나타내는 것과는 대조적으로 매우 높은 형태적 유사성을 보이는 것은 이들이 오랜 격리기간에도 불구하고 유사한 생육환경에 처함으로 인해 형태진화가 지연되었거나 비슷한 형질을 갖는 방향으로 진화가 일어났을 것이라는 형태정체(morphological stasis) 개념으로 이해되었다. 다른 한반도 고유종인 S. lutescens(노랑미치광이풀)은 S. parviflora와 ITS 염기서열이 거의 동일하였고 계통수 상에서도 두 종에 속하는 개체들이 전혀 구분되지 않는 것으로 밝혀졌다. 자연개체군 내에서 이들 두 종을 구분하는 주요 식별형질들의 유용성도 결여되어 S. lutescens는 S. parviflora의 품종 혹은 단순한 개체 변이로 이해되었다. 한편, Scopolia속으로 최초 기재되었다가 화분의 형질에 의해 Anisodus속으로 이전되었던 A. carniolicoides는 A. luridus 및 A. tanguticus와 단계통군을 형성하였으며 Anisodus는 단형속인 Atropanthe와 자매군 관계를 형성하였다.

미토콘드리아 DNA의 염기서열을 이용한 파파리반딧불이, 애반딧불이 및 늦반딧불이 (딱정벌레목: 반딧불이과)의 유전적 분화 및 계통적 관련 (Genetic Divergence and Phylogenetic Relationships among the Korean Fireflies, Hotaria papariensis, Luciola lateratis, and Pyrocoelia rufa(Coleoptera: Lampyridae), using Mitochondrial DNA Sequences)

  • 김익수;이상철;배진식;진병래;김삼은;김종길;윤형주;양성렬;임수호
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.211-226
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    • 2000
  • 본 연구는 파파리반딧불이 (Hotaria papcrinsis), 애반딧불이 (Luciola lateralis) 및 늦반딧 불이 (Pyrocoelia fufa)등 국내 주요 반딧불이 종의 유전적 분화 및 계통분류학적 관련을 파악하고자 하였다. 이를 위하여 mtDNA의 COI유전자 및 16S rRNA유전자 일부의 염기서열 (각 403bp 및 490bp~504bp)을 분석하였으며 아울러 GenBank에 등록된 일본 반딧불이 29종(반딧불이과 27종, 홍반딧과 1종 및 Rhagophthalmus과 1종)의 16S rRNA유전자의 동일부위 염기서열을 사용하였다. 국내 세 종간의 COI및 16S rRNA유전자의 염기서열 그리고 COI유전자의 아미노산 분화정도를 비교한 결과, 반딧불이아과(Lampyrinae)의 늦반딧불이는 애반딧불이아과(Luciolinae)에 공통적으로 속해있는 애반딧불이 및 파파리반딧불이와 다소 큰 유전적 차이를 나타냄으로 기존의 분류학적 위치를 확인하였다. 16S rRNA유전자의 염기서열을 이용, PAUP과 PHYLIP에 의한 계통분류학적 분석 결과, 우리 나라 애반딧불이는 일본 애반딧불이와 강력한 단일그룹을 형성하였으나 이들간 상당한 유전적 차이 (2.9%의 16S rRNA유전자 염기분화율)를 보였다. 국내 두 지역의 파파리반딧불이는 일본 대마도 고유종인 H. tsushimana와 같은 계통그룹을 형성하였으므로 Hotaria란 속명의 사용이 타당해 보이나 파파리반딧불이는 지역 개체간 자매분류군을 형성하지 않으므로 이에 대한 추가 연구가 요망되는 실정이다. 마지막으로, 국내 늦반딧불이 지역 개체가 일본 늦반딧불이와 강력한 단일 계통그룹을 형성한 점으로 미루어 Pyrocoelia란 속명의 사용은 타당해 보이나 다른 모든 늦반딧불이로부터 큰 유전적 거리론 보인 제주도 개체에 대한 추가적인 연구가 요망되는 실정이다. 결론적으로, 국내 반딧불이 종들은 일본에서 공통적으로 발생하는 반딧불이종 또는 속과 아주 강력한 계통그룹을 형성하였으므로 기존의 계통관련 연구를 지지하고 있는 실정이다.

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인삼 근권 토양에서 분리한 Stenotrophomonas sp. 4KR4의 Ginsenoside Rb1 전환능 및 분류학적 특성 (Conversion of Ginsenoside Rb1 and Taxonomical Characterization of Stenotrophomonas sp. 4KR4 from Ginseng Rhizosphere Soil)

  • 전인화;조건영;한송이;유선균;황경숙
    • 미생물학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.369-376
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    • 2013
  • 인삼 근계(근권, 근면, 근내부)로부터 ginsenoside Rb1 전환효소인 ${\beta}$-glucosidase 생산 균주(BGB)를 분리하였다. 인삼 근계부터 분리된 BGB 28균주의 계통학적 특성을 확인한 결과, 근권에서 Stenotrophomonas 속(3균주), Pseudoxanthomonas 속(1균주), Bacillus 속(1균주)로 확인되었다. 근면로부터 분리된 BGB는 Stenotrophomonas 속(16균주), Streptomyces 속(1균주), Microbacterium 속(1균주)이며, 근내부는 Stenotrophomonas 속(3균주), Lysobacter 속(2균주)를 포함하는 다양한 계통군이 확인 되었다. 특히 인삼 근계로부터 분리된 BGB 균주의 90%가 Stenotrophomonas 계통군에 속하는 특징을 나타내었다. 근권으로부터 분리된 4KR4 균주는 108.17 unit의 ${\beta}$-glucosidase 활성을 나타내었으며, ginsenoside Rb1을 Rd, Rg3 그리고 minor ginsenoside Rh2로 전환되었다. 4KR4 균주는 Stenotrophomonas rhizophila e-$p10^T$ (AJ293463)와 99.65%의 높은 상동성을 나타내었다. 본 연구에서 분리된 ginsenoside 전환세균 4KR4 균주의 계통학적 위치와 표현형적 특징, 균체 지방산조성, 생리 생화학적 특성을 검토한 결과, Stenotrophomonas sp. 4KR4 (=KACC 17635) 균주로 확인되었다.

rDNA-ITS 분석에 의한 망태버섯속균(Dictyophora spp.)의 종간 구분 가능성 (Interspecific Distinguishability of Veiled Lady Mushrooms (Dictyophora spp.) Based on rDNA-ITS Analysis)

  • 정종천;이명철;김범기;박동석;홍승범;박정식
    • 한국균학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.1-7
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    • 2004
  • 본 연구는 망태버섯속(Dictyophora species) 균의 종 구분을 위하여 국내수집 5균주와 국외도입 6균주에 대한 rDNA ITS 영역의 PCR-RFLP 및 염기서열을 분석하였다. 그 결과, ASI 32001, 32003, 32005, 32006, 32011이 D. indusiata, ASI 32002, 32007, 32008, 32010이 D. echinovolvata, 그리고 ASI 32004와 Phallus rugulosus ASI 25007은 같은 군으로 그룹화 되었다. 이 결과는 기존에 조사된 배양온도, 배지pH, 선택배지 등 배양적 특성과 재배적, 형태적 특성에 의한 구분과 일치하는 경향이었다. 따라서 rDNA ITS 영역의 PCR-RFLP 및 염기서열분석은 Dictyophora속 보존균주의 종 구분에 있어서 선행적, 보충적 수단으로 활용하기에 충분하다고 판단된다.

섬자리공(Phytolacca insularis, 자리공과)의 분류학적 재검토 (A Taxonomic Review of Phytolacca insularis (Phytolaccaceae))

  • 채승희;소순구;한경숙;김무열;박상홍;이중구
    • 식물분류학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.431-446
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    • 2007
  • 섬자리공(Phytolacca insularis Nakai)의 분류학적 위치를 재검토하기 위해 외부형태와 종자 및 화분의 형태를 관찰하고 ITS 염기서열을 조사하였다. 섬자리공은 곧게 서는 줄기와 화서, 이생심피, 8개의 수술과 암술, 분홍색의 약을 가져 자리공과 유사성을 가졌으나, 합생심피와 l0개의 수술과 암술을 가진 미국자리공과는 뚜렷이 구별되었다. 섬자리공의 화분은 유공의 크기가 작고 유공의 수와 미세미립돌기의 수가 적어 자리공과 유사성을 보였으나, 미국자리공은 유공의 크기가 크고 그 수가 많았다. 섬자리공과 자리공의 종자무늬는 불규칙한 굴곡무늬로 서로 비슷했으나, 망상무늬를 갖는 미국자리공과 뚜렷이 구별되었다. ITS 염기서열은 섬자리공이 자리공과 완전히 같았으나, 미국자리공과는 뚜렷이 구별되었다. 본 연구결과는 섬자리공을 별개의 종으로 취급하는 것보다는 자리공의 품종으로 격하하는 것이 타당함을 지지해 주었다.

동위효소 분석에 의한 느타리속의 종간 유연관계 (Interspecific Relationships within the Fungal Genus Pleurotus by Isozyme Analysis)

  • 이희경;유영복;차동열;민경희
    • 한국균학회지
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    • 제26권2호통권85호
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    • pp.163-172
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    • 1998
  • 국내외에서 수집된 Pleurotus속 13종 32균주와 종(species)이 밝혀지지 않은 4균주 등 모두 36균주의 동위효소 분석에 의한 종간 유연관계를 파악하기 위하여 본 실험을 수행하였다. Pleurotus속 균주들의 균사체에서 수용성 단백질을 추출하여 등전점 전기영동 isozyme polymorphic banding pattern법으로 여섯 종류의 동위효소 즉 esterase, glucosephosphate isomerase, leucine aminopeptidase, malate dehdrogenase, peroxidase, phosphoglucomutase를 분석하여 총 166개 밴드를 확인하였고 36개 느타리 균주의 종간 다형성을 관찰하였다. Esterase가 종간에 가장 다양한 밴드 pattern을 나타내어 종의 구별에 아주 유용한 동위효소라 생각되며, 다른 동위효소에서도 종간 다형성을 관찰할 수 있었다. 동위효소 분석 결과 유연관계가 가장 가까운 종은 P. florida와 P. sajor-caju로 유사도가 약 89%였으며, 연구에 이용된 총 13종간의 유사도는 약 77%였다. 분류상 논란이 많이 되는 P. ostreatus는 P. pulmonarius 종과 확실히 구별되었으며 P. florida도 독립된 종으로 판명되었다. 그러나 P. sapidus와 P. spodoleucus 균주들은 확실한 종의 판명이 어려웠다. Isozyme polymorphic banding pattern 결과와 현미경적인 형태 분류에 의한 종 판명 결과가 몇 종을 제의하고는 일치하였다. 동위효소를 이용한 분류는 매우 유용하다고 판단되었다.

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한반도 동부 농업생태계에 따른 지표배회성 무척추동물의 군집 특성 비교 (The Comparison of Community Characteristics of Ground-dwelling Invertebrates According Agroecosystem Types in the Eastern Region of the Korean Peninsula)

  • 안치현;오영주;옥숙미;이욱재;손수인;김명현;나영은;김창석
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제56권1호
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    • pp.29-39
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    • 2017
  • 농업생태계에 따른 지표배회성 무척추동물의 군집 특성을 비교하기 위하여 한반도 동부의 3개 행정권역내에 분포하는 논, 밭, 과수원을 대상으로 선정하였다. 2013년부터 2015년까지 매년 2회에 걸쳐 pit-fall trap법을 사용하여 채집된 무척추동물을 통해 군집분석을 하고 기상자료를 포함하는 환경요인의 영향을 분석하였다. 전체 채집된 무척추동물은 13목 58과 172종 6,420개체이며, 분류군 중에서 벌목(38.26%), 메뚜기목(16.28%)이 우점하였다. 경상남도 출현 개체수가 2,983개체(46.46%)로 가장 많았으며, 경상북도가 풍부도(1.96), 다양도(1.51) 모두 높게 나타났다. 농업생태계 유형 중 논에서 69종 3,299개체(51.39%)가 조사되었으며, 종다양성 지수도 높게 확인되었다. 특히 우점종인 개미과의 포함유무가 종 다양성지수 분석에 미치는 영향은 미미한 것으로 보여진다. 곤충 분류군과 환경요인과의 정준상관분석 결과, 토양 pH, 토양온도와 토양함수율의 영향에 의해 매미목, 바퀴목, 흰개미목, 딱정벌레목과는 양의 상관관계로 구분되었고, 기온, 강수량, 전기전도도, 상대습도, 최저초상온도와는 음의 상관관계를 나타냈다. 무척추동물 군집은 계층적 군집화를 통해 생태계 유형별로 패턴화가 일어나는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 공간과 환경요인과의 상관관계가 무척추동물의 분포에 다소 영향을 주는 것으로 사료된다.

미꾸라지(Misgurnus mizolepis) Apolipoprotein A-I cDNA의 구조, 분자계통 및 발현 특징 분석 (Characterization of Mud Loach (Misgurnus mizolepis) Apolipoprotein A-I: cDNA Cloning, Molecular Phylogeny and Expression Analysis)

  • 이윤호;노재구;김근용;조영선;남윤권;김동수
    • 한국양식학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.65-72
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    • 2007
  • 우리나라 주요 담수어종인 미꾸라지(Misgurnus mizolepis)로 부터 apolipoprotein A-I (apoA-I) cDNA를 분리하고 그 구조, 분자 계통 및 발현 특징을 분석하였다. 미꾸라지 apoA-I cDNA는 254개의 아미노산을 암호화하고 있는 762 bp의 ORF를 포함하고 있었으며 아울러 24 bp의 5'UTR 및 293 bp의 3'UTR(종결 코돈 및 poly A tail 제외)를 갖고 있었다. 미꾸라지 apoA-I은 여타 척추동물 apoA-I과의 다중배열 시 염기서열에서는 많은 차이를 나타내었지만 단백질의 구조적 특징은 높은 상동성을 보였고, 또한 척추동물의 apoA-I들과의 분자계통을 분석한 결과, 종래 알려진 분류학적 위치와 비교적 잘 일치하였다. 미꾸라지 apoA-I mRNA는 RT-PCR 분석을 통해 간 및 뇌 조직에서 분석한 다른 조직보다 유의적으로 높게 발현하는 것으로 나타났고, 특히 간에서 가장 높은 발현을 보였다. 수정시부터 부화 후 14일까지 초기 발생 및 치어에서의 apoA-I mRNA 발현을 조사한 결과 수정 8시간째부터 급격한 발현의 증가가 시작되어 이후 지속적으로 높은 발현 수준을 유지하였다.

Alternaria mycotoxins and its incidence in fruits and vegetables

  • Patriarca, Andrea
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2018년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.13-13
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    • 2018
  • Alternaria is a ubiquitous fungal genus, widely distributed in the environment and a range of different habitats. It includes both plant pathogenic and saprophytic species, which can affect crops in the field or cause post-harvest spoilage of plant fruits and kernels. Numerous Alternaria species cause damage to agricultural products including cereal grains, fruits and vegetables, and are responsible for severe economic losses worldwide. Most Alternaria species have the ability to produce a variety of secondary metabolites, which may play important roles in plant pathology as well as food quality and safety. Alternariol (AOH), alternariol monomethyl ether (AME), tenuazonic acid (TeA), tentoxin (TEN) and altenuene (ALT) are considered the main Alternaria compounds thought to pose a risk to human health. However, food-borne Alternaria species are able to produce many additional metabolites, whose toxicity has been tested incompletely or not tested at all. Both alternariols are mutagenic and their presence in cereal grain has been associated with high levels of human esophageal cancer in China. TeA exerts cytotoxic and phytotoxic properties, and is acutely toxic in different animal species, causing hemorrhages in several organs. The possible involvement of TA in the etiology of onyalai, a human hematological disorder occurring in Africa, has been suggested. Altertoxins (ALXs) have been found to be more potent mutagens and acutely toxic to mice than AOH and AME. Other metabolites, such as TEN, are reported to be phytotoxins, and their toxicity on animals has not been demonstrated up to now. Vegetable foods infected by Alternaria rot are obviously not suitable for consumption. Thus, whole fresh fruits are not believed to contribute significantly with Alternaria toxins to human exposure. However, processed vegetable products may introduce considerable amounts of these toxins to the human diet if decayed or moldy fruit is not removed before processing. The taxonomy of the genus is not well defined yet, which makes it difficult to establish an accurate relationship between the contaminant species and their associated mycotoxins. Great efforts have been made to organize taxa into subgeneric taxonomic levels, especially for the small-spored, food associated species, which are closely related and constitute the most relevant food pathogens from this genus. Several crops of agricultural value are susceptible to infection by different Alternaria species and can contribute to the entry of Alternaria mycotoxins in the food chain. The distribution of Alternaria species was studied in different commodities grown in Argentina. These food populations were characterized through a polyphasic approach, with special interest in their secondary metabolite profiles, to understand their full chemical potential. Alternaria species associated with tomato, bell pepper, blueberry, apples and wheat cultivated in Argentina showed a surprisingly high metabolomic and mycotoxigenic potential. The natural occurrence of Alternaria toxins in these foods was also investigated. The results here presented will provide background for discussion on regulations for Alternaria toxins in foods.

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Gut Bacterial Diversity of Insecticide-Susceptible and -Resistant Nymphs of the Brown Planthopper Nilaparvata lugens Stål (Hemiptera: Delphacidae) and Elucidation of Their Putative Functional Roles

  • Malathi, Vijayakumar M.;More, Ravi P.;Anandham, Rangasamy;Gracy, Gandhi R.;Mohan, Muthugounder;Venkatesan, Thiruvengadam;Samaddar, Sandipan;Jalali, Sushil Kumar;Sa, Tongmin
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제28권6호
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    • pp.976-986
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    • 2018
  • Knowledge about the gut bacterial communities associated with insects is essential to understand their roles in the physiology of the host. In the present study, the gut bacterial communities of a laboratory-reared insecticide-susceptible (IS), and a field-collected insecticide-resistant (IR) population of a major rice pest, the brown planthopper Nilaparvata lugens, were evaluated. The deep-sequencing analysis of the V3 hypervariable region of the 16S rRNA gene was performed using Illumina and the sequence data were processed using QIIME. The toxicological bioassays showed that compared with the IS population, IR population exhibited 7.9-, 6.7-, 14.8-, and 18.7-fold resistance to acephate, imidacloprid, thiamethoxam, and buprofezin, respectively. The analysis of the alpha diversity indicated a higher bacterial diversity and richness associated with the IR population. The dominant phylum in the IS population was Proteobacteria (99.86%), whereas the IR population consisted of Firmicutes (46.06%), followed by Bacteroidetes (30.8%) and Proteobacteria (15.49%). Morganella, Weissella, and Enterococcus were among the genera shared between the two populations and might form the core bacteria associated with N. lugens. The taxonomic-to-phenotypic mapping revealed the presence of ammonia oxidizers, nitrogen fixers, sulfur oxidizers and reducers, xylan degraders, and aromatic hydrocarbon degraders in the metagenome of N. lugens. Interestingly, the IR population was found to be enriched with bacteria involved in detoxification functions. The results obtained in this study provide a basis for future studies elucidating the roles of the gut bacteria in the insecticide resistance-associated symbiotic relationship and on the design of novel strategies for the management of N. lugens.