제비꽃종류에서 나타나는 엽록체 DNA 게놈의 특이 유전자 특징

The Specific Gene Characteristics of Chloroplast Genome in Viola

제비꽃속 34분류군의 61개체를 대상으로 엽록체 DNA 게놈 특이 유전자의 특징을 알아보고자 하였다. 61개체의 엽록체 게놈 전체 길이는 155,535~158,940 bp 로 모두 전형적인 사분할 구조였다. 지역별로는 LSC 지역이 84,826~87,250 bp, SSC 지역이 16,338~18,654 bp, 그리고 IR 지역이 26,029~27,192 bp 였다. 유전자 개수는 131개로 84개 protein coding-gene, 37개 tRNA 유전자, 8개 rRNA유전자, 그리고 2개의 유사유전자인 𝜓rps19, 𝜓ycf1으로 구성되어 있었다. LSC/IRa 경계에 위치한 rps19 유전자 길이는 279 bp로 모든 분류군에서 동일하였으며, 𝜓rps19의 길이는 다양했으나 유전자 개수에는 영향을 미치지 않았다. SSC/IRb 경계에 위치한 ycf1 유전자 길이는 약 5,600 bp 였으나, V. japonica (MZ151699) 1개체에서는 다른 종에 비해 약 1,000 bp 위치에서 발생한 점돌연변이로 인해 종결 코돈이 나타나는 특징을 보였다. 한편 13분류군의 23개체에서는 𝜓ycf1의 길이가 650 bp 정도 짧은 것을 확인하였는데, 이 종류들은 원예종인 V. tricolor (ON262802) 이외에는 모두 줄기가 없는 분류군들로 IR 지역의 확장과 SSC 지역의 수축에 의한 것으로 판단된다. ndhF는 대체로 SSC 지역에 위치하나, V. inconspicua (MZ065354), V. mongolica (MW802534, ON548135), V. yunnanfuensis (MW802541) 등 4개체에서는 IRa/SSC 경계에 위치하면서 유사유전자가 발생하였고, 그 결과 다른 제비꽃 종류에 비해 유전자 개수가 132개로 차이를 보였다. 또한, V. collina (OP271831), V. mirabilis (MH256000), V. tricolor (ON262802) 등 3분류군에서는 SSC 지역이 inversion 되어 엽록체 이성질체가 존재함을 확인하였다. 이상의 결과를 종합하면, 제비 꽃속 엽록체 게놈 61개체의 ycf1, 𝜓ycf1, ndhF, 𝜓ndhF 등은 유전자 길이와 개수 등에 차이를 보이는 것으로 나타났으며, 제비꽃속에서도 엽록체 이성질체가 존재함을 확인할 수 있었다.