• 식물분류학회지
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• 제37권4호
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• pp.477-502
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• 2007

본 연구에서는 Aconitum alboviolaceum Kom. complex에 속하는 6종 중 한국산 4종(A. alboviolaceum, A. longecassidatum, A. pseudolaeve, A. quelpaertense)을 대상으로 형 태 및 주성분분석(Principal Components Analysis)과 엽록체 DNA psbA-trnH IGS, trnL intron 및 tmL-trnF IGS 구간의 분석을 통해 각 분류군의 타당성을 검토하고 그 한계 및 분류학적 위치를 명확히 설정하고자 하였다. 형태분석 결과, 기존에 보고되었던 주요 식별형질에서 형태변이가 종 및 개체군 수준에서 복잡한 형태로 나타났으며 주성분분석 결과 각 분류군들은 종 및 개체군 수준에서 유집 되지 않고 연속적으로 혼합된 양상을 보였다. 염기서열 분석 결과, l0개의 염기치환과 3개의 indel이 관찰되었고, 이를 통해 얻어진 neighbor-joining tree에서 나타난 4개의 그룹은 종 및 개체군을 반영하지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 complex 내 분류군들에 관한 기존의 형태형질에 근거한 분류체계를 지지하지 않으며, 이들 분류군 간의 분류체계에 대한 재고가 필요하다고 본다.

• 식물분류학회지
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• 제42권1호
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• pp.13-23
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• 2012

trnL-F 지역은 엽록체 게놈 large single-copy 지역에 위치하며, trnL gene, trnL intron, trnL-F IGS로 구성된다. 본 연구는 한국산 꿩의다리속 내에서 trnL-F 지역의 분자진화와 유연관계를 분석하였다. 갭형질을 이용한 자료의 베이시안과 파시모니 분석에서 몇몇 indels evolution는 분계조를 지지하여 해상력이 좋은 계통수가 나타났다. 한국산 꿩의다리속 내에 cpDNA trnL-F 지역의 indel events는 계통학적으로 유용한 정보를 가지고 있는 것으로 판단된다. 산꿩의다리절(그늘꿩의다리 제외)은 속내에서 가장 먼저 분기한 것으로 나타났고, 나머지 절은 강하게 분계조를 형성하며 분기하였다. 한국산 꿩의다리속 내에 trnL-F 지역은 뉴클레오티드의 다양한 공간적 분포 변이와 주로 transversion에 따른 염기치환 등 다양한 진화적 패턴을 가지고 있었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제35권2호
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• pp.346-361
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• 2022

독성 식물로 인한 식중독 사고는 매년 발생하고 있으며, 일부 독성 식물은 식용 식물로 오인 섭취되어 식중독을 유발하기 때문에 독성 식물의 정확한 종 식별이 요구되고 있다. 이러한 요구에 따라 감정기관에서는 독성 식물의 종 식별에 적합한 DNA 바코드를 찾아 신속하고 정확한 종 식별에 활용할 수 있는 데이터베이스를 구축하는 것이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구는 다양한 독성 식물에서 DNA 바코드 구간의 염기서열을 확보하고, 각각에 적합한 DNA 바코드를 확인하여 데이터베이스를 구축하고자 하였으며, 기초 연구로써 제주도에 자생하는 독성식물 19종을 선정하여 7개의 DNA 바코드 (trnH-psbA, trnL-trnF, trnL intron, rbcL, matK, ITS1-ITS4, 18S rRNA)를 이용한 종식별을 수행하였다. 종 식별 결과 trnL-trnF 바코드와 ITS1-ITS4 바코드가 PCR 증폭 및 염기서열 획득에 가장 용이하였으며, 두 개의 바코드를 조합하여 사용하면 19종 중 18종의 식물에서 단일 종 식별이 가능하였다. 따라서 미지의 독성 식물에 대한 감정이 의뢰되었을 때 trnL-trnF 바코드와 ITS1-ITS4 바코드를 조합하여 사용하면 신속한 종 식별에 도움이 될 것으로 사료된다. 본 연구에서 제시된 독성식물 19종의 염기서열 및 DNA 바코드 데이터베이스는 더욱 신속하고 정확한 독성 식물의 종 식별 감정에 도움이 될 것이다.

• 식물분류학회지
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• 제52권2호
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• pp.85-96
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• 2022

홍도고들빼기는 이전 연구에서 형태적 특성과 지리적 분포를 바탕으로 이고들빼기와 갯고들빼기의 잡종인 Crepidiastrum ×muratagenii로 제안된 바 있지만, 이에 대한 분자적 증거를 제시하지 못하였다. 본 연구는 홍도고들빼기의 잡종 기원을 밝히기 위하여 홍도고들빼기와 그 근연종의 추가적인 형태적 형질을 관찰하였으며, 핵리보솜 internal transcribed spacer (ITS) 구간과 엽록체 구간(trnT-L, trnL-F, rpl16 intron, rps16 intron)의 염기서열을 비교·분석하였다. 형태적 특성을 검토한 결과, 잡종형은 생육형, 줄기잎, 외총포편, 수과의 특성을 바탕으로 세 가지 유형으로 구분되었다. 분자 분석 결과, Type 1형과 Type 2형은 ITS 구간의 종식 별부위에서 혼성화가 관찰되었으며, 엽록체 구간에서는 Type 1형은 이고들빼기, Type 2형은 갯고들빼기 서열이 각각 관찰되었다. Type 3형은 ITS와 엽록체 구간 모두 이고들빼기와 동일한 서열을 보였다. Type 1형과 Type 2형은 이고들빼기와 갯고들빼기의 형태가 혼합되어 나타날 뿐 아니라, 분자 분석에서도 절영풀이 아닌, 갯고들빼기와 이고들빼기의 종식별부위에서 혼성화가 관찰되어 이고들빼기와 갯고들빼기의 잡종임을 지지하였다. 그러나 Type 3형은 형태적 형질이 다른 잡종형과 유사하나 외총포편이 이고들빼기와 유사한 점에서 구분되며, 분자 분석에서도 이고들빼기 서열과 동일하여, 이고들빼기의 생태변이로 판단되었다.

• 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.

• 식물분류학회지
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• 제41권4호
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• pp.353-360
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• 2011

엽록체 DNA(trnL-F IGS, trnL intron, trnH-psbA)와 핵 DNA(RNApol2_i23)의 염기서열을 분석하여 둥굴레복합체를 대상으로 계통분류학적 연구를 실시하였다. 유럽산 분류군들은 한 분계조로 뚜렷하게 유집되었고, 이들은 한국산 분류군 중에서 둥굴레, 왕둥굴레, 풍도둥굴레 등과 유집되었다. 풍도둥굴레, 왕둥굴레와 제주산의 둥굴레중 하나가 한 분계조로 유집되어 육지로부터 지리적으로 격리된 섬 지역에서 진행되는 둥굴레로부터의 종분화를 추정해 볼 수 있었다. 둥굴레복합체에 속하는 분류군들은 기본염색체수를 기준으로 2개의 소그룹(x= 9와 x = 10)으로 구분되고 있다. 비록 기본염색체수가 줄어드는 방향으로 진화하는 속 내 분류군들의 진화경향과는 일치하지 않으나, 2개 그룹의 구분에 대해서는 분자적인 자료, 특히 핵 DNA 염기서열 분석결과가 이를 강력하게 지지하였다. 반면에 엽록체 DNA는 분류군을 구분하는 해상도가 낮게 나타났다. 속내 분류군들의 진화나 계통관계를 밝히기 위하여 차후에 좀 더 많은 재료에 대한 세포학적, 형태학적, 지리학적 자료가 축적되어야 할 것이다.

• Molecules and Cells
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• 제37권5호
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• pp.372-382
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• 2014

In this study, the chloroplast (cp) genome sequences from three early diverged leptosporangiate ferns were completed and analyzed in order to understand the evolution of the genome of the fern lineages. The complete cp genome sequence of Osmunda cinnamomea (Osmundales) was 142,812 base pairs (bp). The cp genome structure was similar to that of eusporangiate ferns. The gene/intron losses that frequently occurred in the cp genome of leptosporangiate ferns were not found in the cp genome of O. cinnamomea. In addition, putative RNA editing sites in the cp genome were rare in O. cinnamomea, even though the sites were frequently predicted to be present in leptosporangiate ferns. The complete cp genome sequence of Diplopterygium glaucum (Gleicheniales) was 151,007 bp and has a 9.7 kb inversion between the trnL-CAA and trnV-GCA genes when compared to O. cinnamomea. Several repeated sequences were detected around the inversion break points. The complete cp genome sequence of Lygodium japonicum (Schizaeales) was 157,142 bp and a deletion of the rpoC1 intron was detected. This intron loss was shared by all of the studied species of the genus Lygodium. The GC contents and the effective numbers of codons (ENCs) in ferns varied significantly when compared to seed plants. The ENC values of the early diverged leptosporangiate ferns showed intermediate levels between eusporangiate and core leptosporangiate ferns. However, our phylogenetic tree based on all of the cp gene sequences clearly indicated that the cp genome similarity between O. cinnamomea (Osmundales) and eusporangiate ferns are symplesiomorphies, rather than synapomorphies. Therefore, our data is in agreement with the view that Osmundales is a distinct early diverged lineage in the leptosporangiate ferns.

• ALGAE
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• 제18권3호
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• pp.183-190
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• 2003

Except for a group I intron in trnL-uaa occuring in eubacteria and plastids, group I introns are rarely documented in plastid genomes. Here, we report that a green alga, Caulerpa sertularioides, contains three group IA3 introns in the 16S gene (cpSSU), CS-cpSSU.i1, CS-cpSSU.i2 and CS-cpSSU.i3. Each intron has an open reading frame with LAGLIDADG motifs. CS-cpSSU.i1orf and CS-cpSSU.i3orf occur at Loop 6 in the intron secondary structure and CScpSSU. i2orf at Loop 8. CS-cpSSU.i1orf and CS-cpSSU.i2orf contain both LAGLI-DADG motifs but CS-cpSSU.i3orf has only one. CS-cpSSU.i1 and CS-cpSSU.i2 share the insetion sites and the ORFs at Loop 6 and 8 with CpSSU·1 and CpSSU·2 introns of Chlamydomonas pallidostigmatica (Chlorophyceae). In contrast, CS-cpSSU.i3, containing 28 copies of GAAATAT at Loop 6, is a novel intron found only in Caulerpa sertularioides. Possible scenarios of the evolution of the three introns and their possible use in systematic research are discussed.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권6호
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• pp.477-485
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• 1998

감자 plastid 형질전찬을 위한 새로운 DNA 절편을 확보하고자, 감자의 trnK-matK 유전자를 PCR 방법으로 클로닝하고 특성을 조사하였다. 염기서열 분석을 통하여 trnK-matK 유전자에는 두 종류의 polymerase 인지부위[Prokaryotic site(plastid encoded polymerase)와 eukaryotic site (nuclear-encoded polymerase)]가 족재함을 알 수 있었다. 이 사실은 trnK-matK 유전자의 발현이 광합성조직과 비광합성조직에서 서로 다른 polymerase에 의하여 조절됨을 시사하였다. 한편 MatK의 아미노산서열을 분석한 결과 식물에 따라 아미노산 identity가 39-75%로 다양하였으나, 감자와 담배는 98%의 아주 높은 identity를 보였다. Northern분석을 통하여 포장과 기내에서 생육된 감자 식물체 모두에서, trnK-matK 의 전사 수준이 잎에서 높고 괴경에서는 낮음을 알 수 있었다. 한편 잎에서의 16s rDNA의 전사수준은 괴경에 비해 약 50배 높았다. 이것으로 미루어보아 괴경에서 수준이 낮을 것은, 괴경에서는 plastid genome copy 수가 적거나 plastid 수가 적기 때문으로 추정된다. 이상의 결과로서 엽록체와 amyloplst 모두에서 trunK-matK 유전자가 활발하게 발현되고 있음을 알 수 있었다. Plastid genomic DNA의 Southern 분석을 통하여 trnK는 1 copy로 존재하고, matK는 trnK intron을 포함하고 있음을 확인하였다. 따라서 감자 plastid형질전환의 새로운homologous recombination 부위로 trnK-matK유전자를 이용할 수 있을 것이다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제3권3호
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• pp.183-189
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• 2014

The genus Echinochloa (L.) P. Beauv. comprised of approximately 30-40 species in the tropical and warm temperate regions of the world, including numerous interspecific and intraspecific types which make the genus difficult to identify. As an attempt to identify the species within the genus easier, the taxonomy of the genus Echinochloa, Poaceae in Korea was reviewed on the basis of sequencing data derived from nuclear ribosomal DNA internal transcribed spacer (ITS) and external transcribe spacer and chloroplast DNA trnL intron, trnL-F intergenic spacer and matK regions using a total of 46 accessions representing all the species in Korea. The results of maximum parsimony found separate lineage comprised of E. colona and E. frumentaceae which are not Korean species, but no resolution within Korean Echinochloa species, supporting the suggestion of Yamaguchi group that E. crus-galli, E. oryzoides, and E. esculenta should be considered to belong to the same species. However, the relationship between these three species and the other species, i.e. E. oryzicola should be better understood with more detail studies.