• 제목/요약/키워드: Genetic Origin

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Lycopene Content and Fruit Morphology of Red, Pink, Orange, and Yellow Fleshed Watermelon (Citrullus lanatus) Germplasm Collections

  • Noh, Jae-Jong;Hur, On-Sook;Ro, Na-Young;Lee, Jae-Eun;Hwang, Ae-Jin;Kim, Bit-Sam;Rhee, Ju-hee;Yi, Jung Yoon;Kim, Ji Hyun;Lee, Ho-Sun;Sung, Jung-Sook;Kim, Myung-Kon;Assefa, Awraris Derbie
    • 한국자원식물학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.624-637
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    • 2020
  • High-quality and high-phytonutrient watermelon fruits have strong market opportunities besides their health related benefits. Hence, investigating quality and nutritional related traits of watermelon genetic resources could provide important baseline data in breeding for increased lycopene content thereby increasing the marketability of watermelon. To this end, we have examined some fruit morphological traits and lycopene content of 105 genetic resources. Seeds, originally obtained from 22+ countries, were obtained from the National Agrobiodiversity Center, Jeonju, South Korea, grown in an experimental field and harvested at a fully mature stage. The size of pistil scar (SPS), the width of stripes (WS), weight of fruit (WF), length of fruit (LF), width of fruit (WIF), the thickness of pericarp (TP), soluble solids content (SSC), fruit shape in longitudinal section, ground color of skin, the intensity of the green color of skin, fruit shape at the apical part, grooving distribution, conspicuousness of stripes, and main color of the flesh were recorded on the field and inside laboratory and the lycopene was measured using spectrophotometric and HPLC methods. Watermelon fruits have shown a diverse morphological characters. Red and pink fleshed fruits dominated in the entire collections. Fruits with higher thickness of rind were found to exhibit less soluble solid content (SSC). Korean origin fruits were characterized by intermediate SSC while the United States of America (USA), Russia (RUS), Tajikistan (TJK), Turkmenistan (TKM), Taiwan (TWN), and Uruguay (URY) originated fruits had the highest SSC. The lycopene content varied between 41.37 and 182.82 ㎍/g, 2.81 and 163.72 ㎍/g, and 3.54 and 255.47 ㎍/g using HPLC, UV-Vis spectrophotometer, and microplate reader spectrophotometer, respectively. Red- and pink-fleshed fruits had the highest levels of lycopene content compared to the yellow- and orange-fleshed. Lycopene content had a significant positive correlation with SSC, however, no correlations were detected between lycopene and other quantitative fruit morphological characters. Our study demonstrated high diversity exists in fruit morphological traits and lycopene content of the germplasm collections which provide beneficial baseline data for a future breeding program and utilization of watermelon germplasm collections in gene banks for the maintenance and improvement of the current levels of production, marketability, and health-related benefit of watermelon fruits.

돼지풀 및 단풍잎돼지풀의 ITS 염기서열 변이 (ITS sequence variations in common ragweed and giant ragweed)

  • 김영동;박종욱;선병윤;김기중;이은주;김성희
    • 식물분류학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.273-285
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    • 2005
  • 국내에 분포하는 대표적 침입외래식물인 돼지풀과 단풍잎돼지풀이 나타내는 유전적 변이양상을 파악하기 위해 국내집단을 중심으로 돼지풀 157개체와 단풍잎돼지풀 46개체로부터 핵 rDNA의 ITS(Internal Transcribed Spacer)지역 염기서열을 분석하였다. 그 결과 돼지풀에서는 총 18개의 ITS 유형이, 단풍잎돼지풀에서는 4개의 유형이 각각 검출되었다. 돼지풀의 경우 각각의 ITS 유형간에는 1bp에서 7bp까지 차이가 나는 것으로 확인되었으며, 단풍잎돼지풀의 경우 각 유형 간에 1bp에서 2bp의 차이가 발견되었다. 돼지풀의 국내집단에서 18개에 이르는 다양한 ITS 유형이 검출되었다는 사실은 이 종이 우리나라에 여러 차례 반복해서 유입했기 때문인 것으로 풀이된다. 한편 일부 ITS 유형은 유전적 재조합에 의해 형성되었을 가능성이 있으며, 각각 한 개체에서만 발견된 12개의 소수 유형들은 점돌연변이 또는 그에 뒤이은 유전적 재조합에 의해 국내에서 독자적으로 기원했을 것으로 추정된다. 본 연구를 통해 침입과정에서 나타나는 돼지풀의 진화적 변화를 이해하는데 필요한 유용한 유전적 기초정보가 확보되었다.

한국재래염소의 mtDNA 다양성 및 계통유전학적 분석 (mtDNA Diversity and Phylogenetic Analysis of Korean Native Goats)

  • 김재환;조창연;최성복;조영무;연성흠;양보석
    • 생명과학회지
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    • 제21권9호
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    • pp.1329-1335
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    • 2011
  • 한국재래염소는 흑모색의 특징을 나타내며, 유일한 염소 품종으로서 오랫동안 한반도에서 사육되어 왔다. 하지만 이들에 대한 유전적 다양성, 계통유전학적 분석 등을 통한 기원 추정 등에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서 한국재래염소 5개 집단, 60두를 대상으로 mtDNA D-loop 영역 중 HVI 영역의 서열을 이용하여 유전적 다양성 및 계통유전학적 분석을 실시하였다. 한국재래염소는 다른 나라 염소들에 비해서 haplotype 다양성 지수가 낮게 나타났다. 또한 본 연구에서 분류된 한국재래염소 10개 haplotype 중 현재까지 보고되지 않은 6개의 새로운 haplotype이 확인되었다. 계통유전학적 분석 결과, 분석에 사용된 모든 한국재래염소는 mtDNA 모계혈통 A에 속하였다. 10개의 haplotype 중 8개는 베트남, 일부 중국 염소와 함께 subgroup을 형성하였다. 그러나 나머지 2개 haplotype은 각각 서로 독립적인 계통유전학적 위치를 보였다. 이런 결과들을 토대로 한국재래염소는 상대적으로 높은 근친상황으로 외부 유전자 유입이 적었을 것이라고 추정된다. 한국재래염소의 새로운 mtDNA haplotype의 발견 및 유전자원 보존 및 평가를 위해서 더 많은 분석집단 및 개체를 수집하고, MS 마커를 이용한 추가분석이 필요하다고 사료된다.

미토콘드리아 Cytb 유전자를 이용한 잔가시고기의 신규 서식지 고령 회천 집단의 유전적 다양성 분석 (Analysis of Genetic Diversity across Newly Occupied Habitats within the Goryeong Population of Pungitius kaibarae Using the Mitochondrial Cytb Gene)

  • 김강래;성무성;황유진;이명석;정주희;김희수;유정남
    • 한국어류학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.217-223
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    • 2023
  • 잔가시고기 Pungitius kaibarae의 신규 집단인 고령(GR) 집단과 야생 집단의 특성을 규명하기 위해 미토콘드리아 cytb 유전자 영역의 886 bp 서열을 이용 총 4개 집단 (경상북도 고령(회천, GR), 포항(곡강천, PH), 경산(오목천, GYSA), 강원도 고성(배봉천, GS))을 분석하였다. 고령(GR) 집단에서 가장 낮은 haplotype 다양성을 나타냈고(Hd=0.000), 고성(GS) 집단에서 0.755로 가장 높은 haplotype 다양성을 확인하였다. Nucleotide 다양성은 고성(GS) 집단에서 0.00291로 가장 높은 다양성을 나타냈으며, 고령(GR) 집단에서 가장 0.00000로 가장 낮은 다양성을 보였다. 유전적 분화도에서 고령(GR) 집단은 포항(PH) 집단과 유전적으로 가장 가까운 것으로 나타났다. Haplotype 네트워크는 고령 (GR) 집단이 포항(PH) 집단과 군집되어 가장 유사한 것으로 나타났다. 고령(GR) 집단은 계통발생학적 tree에서 높은 지지도(98%)의 값으로 포항(PH) 집단과 군집됨을 확인하였다. 따라서 고령(GR) 집단은 포항(PH) 집단과 유사한 집단에서 유래됨을 추정하였다.

티모르섬 충돌 동시성 멜란지의 산상 및 기원 (The Occurrence and Origin of a Syn-collisional Mélange in Timor)

  • 박승익;고희재;김성원;김유홍
    • 자원환경지질
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    • 제47권1호
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    • pp.1-15
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    • 2014
  • 보보나로 멜란지는 인도-호주판과 유라시아판의 경계부에 위치한 세계적으로 가장 젊은 충돌 동시성 멜란지 중 하나이다. 이 멜란지는 신제3기에 시작된 호주 대륙의 연변부와 반다 호와의 충돌로 인해 형성되었으며, 티모르섬의 전역에 걸쳐 분포한다. 티모르섬 남부 수아이 지역은 호주 대륙 기원 암체, 반다 호 기원 암체, 충돌 동시성 보보나로 멜란지, 그리고 충돌 동시성 퇴적층까지 다양한 지층들이 분포하고 있어, 멜란지와 다른 지구조 단위의 기원적 상관관계를 파악하는데 적합한 지역이다. 본 연구에서는 수아이 지역에서 수행한 1:25,000 규모의 정밀 지질조사 결과를 토대로 보보나로 멜란지의 내부 구조적 특성 및 공간적 분포 양상을 제시하고 그 기원에 대해 토의한다. 수아이 지역에 분포하는 보보나로 멜란지는 주로 적갈색 및 녹회색을 띠며 변성작용을 받지 않은 비늘모양 점토 기질과 대부분 인접한 지역의 지층들에서 유래한 다양한 종류의 암편들로 구성된다. 주변암과의 관계가 비교적 명확한 멜란지 노두에서 인지되는 내부 구조적 특징은 보보나로 멜란지가 '다이아피릭 멜란지', '지구조 멜란지' 그리고 혼합 과정 없이 지층교란에 의해 형성된 '깨진 지층'으로 구성됨을 지시한다. 또한 공간적 분포 특성은 보보나로 멜란지가 호주 대륙기원 암체 하부의 곤드와나 대지층군과 더불어 이를 충상하는 반다 호 기원 지층들까지 모두 절단하며 관입하고 있음을 나타낸다. 연구지역에서 파악되는 노두 규모의 내부 구조적 특징 및 광역적 분포 특성을 기존에 제시된 멜란지 형성 모델들과 결부하여 고려하였을 때, 보보나로 멜란지는 대부분 곤드와나 대지층군으로부터 점토물질이 유래한 다이아피릭 멜란지로 형성되었으며 멜란지의 형성 및 진화에 단층활동이 지속적으로 영향을 미친 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 현생 부가체-충돌대에서 다이아피릭 멜란지가 주요한 구성 요소임을 잘 보여준다. 이는 오래된 부가체-충돌대에 발달하는 멜란지의 기원을 해석함에 있어서도 다이아피릭 프로세스를 주요한 인자로 고려해야함을 지시한다.

Bacillus velezensis K10 유전체 분석을 통한 균주 선발 마커 개발 (Development of Genetic Selection Marker via Examination of Genome in Bacillus velezensis K10)

  • 김삼웅;김영진;이태욱;지원재;방우영;김태완;방규호;갈상완
    • 생명과학회지
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    • 제33권11호
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    • pp.897-904
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    • 2023
  • 본 연구는 Bacillus velezensis K10의 유전체 분석결과에 따른 유전자의 고유한 특성을 이용하여 유전자마커를 탐색하고 확립하여 산업현장에서 활용하기 위해서 수행하였다. B. velezensis K10은 총 4,159,835 bps를 유지하였으며, 5,136개의 단백질을 발현하는 것으로 조사되었다. B. velezensis K10은 표준균주에 비교하여 전반적으로 외부요인에 기인되는 유전자의 이동이 훨씬 많은 것으로 나타났다. 이와 같은 양상에 기인하여 B. velezensis K10은 특유의 유전적 서열을 유지할 수 있는 것으로 추정되었다. 선발마커 발굴을 위해 recombinase, integrase, transposase, phage-related genes, 등 유전자 변이 유발이 쉬운 게놈상의 영역에 대해 탐색을 실시하였다. 그 결과, 선발마커로써 가능성이 높은 9개 부위를 확보하였다. 후보마커는 일부 다른 영역에서 특이성을 보이는 영역들이 존재했지만, phage 연관 유전자들에서 매우 특이성이 높았기 때문에, 모두 phage 관련 부위에서 모두 탐색되었다. 종간 후보 선발마커로써 B. licheniformis K12, B. velezensis K10, B. subtilis, B. cereus 등에 대해 PCR 분석을 실시하였다. 그 결과 BV3, BV5~9까지 총 6 프라이머 세트에서 B. velezensis K10 특이적인 PCR 산물이 형성되는 것을 확인하였다. 다른 한편으로, subspecies 수준에서 분석 결과, BV3, 5, 8, 9 등 4 프라이머 세트에서 B. velezensis K10 특이적인 PCR 산물이 형성되는 것을 관찰했다. 분석된 마커 중에서 BV5와 8가 가장 특이성이 높았기 때문에 종(species) 및 아종(sub-species) 수준에서 B. velezensis K10 유전자 선발마커로써 BV5와 8을 활용 가능할 것으로 제의된다.

Taquet 신부의 왕벚나무: 엽록체 염기서열을 통한 야생 왕벚나무와 재배 왕벚나무의 계통학적 비교 (Comparative phylogenetic relationship between wild and cultivated Prunus yedoensis Matsum. (Rosaceae) with regard to Taquet's collection)

  • 조명숙;김찬수;김선희;김승철
    • 식물분류학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.247-255
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    • 2016
  • 천주교 대구교구청에 심어져 있는 오래된 왕벚나무의 기원을 추적하기 위하여 제주도에 자생하는 야생 왕벚나무와 재배 왕벚나무(Somei-yoshino cherry)의 계통분류학적 유연관계를 알아보았다. 한국과 일본에서 채집한 야생 왕벚나무, 재배 왕벚나무 및 근연종인 올벚나무, 총 25 개체에 대하여 cpDNA 두 구간(rpl16 유전자, trnS-trnG intergenic spacer)의 염기서열을 사용하여 계통수와 반수체형(haplotype) 네트워크를 작성하여 두 분류군을 비교하였다. 야생 왕벚나무와 재배 왕벚나무는 서로 구별되는 분류군으로 드러났으며, 비록 적은 샘플을 대상으로 비교적 짧은 유전자위가 사용되었지만 야생 왕벚나무는 재배 왕벚나무보다 반수체형 다양성이 높은 것으로 나타났다. 이는 야생 왕벚나무의 교배 기원에 모계쪽으로 기여한 것으로 알려진 올벚나무의 유전적 다양성에서 기인하는 것으로 추정된다. 따라서, 야생 왕벚나무와 재배 왕벚나무의 계통분류학적 관계를 보다 명확하게 파악하기 위하여 올벚나무를 한국과 일본의 다양한 분포 지역에서 넓게 채집하여 추가 연구를 실시할 필요가 있다고 생각된다. Taquet 신부가 제주에서 채집하여 대구에 옮겨 심었다고 추정되었던 천주교 대구교구청의 오래된 왕벚나무는 야생 왕벚나무가 아닌 재배 왕벚나무로 보는 것이 타당하다.

엽록체 염기서열을 통한 너도밤나무(너도밤나무과)의 기원 추론 (Sea, wind, or bird: Origin of Fagus multinervis (Fagaceae) inferred from chloroplast DNA sequences)

  • 오상훈
    • 식물분류학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.213-220
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    • 2015
  • 울릉도의 낙엽활엽수림에 우점하고 있는 너도밤나무를 대상으로 엽록체 반수체형(haplotype)의 다양성과 공간적 분포를 파악하기 위해 울릉도 전역에서 채집한 총 144개체로부터 psbA-trnH 구간의 염기서열을 결정하였다. 너도밤나무의 근연종을 포함하여 계통분석을 수행한 결과, 너도밤나무의 엽록체 반수체형은 일본산 F. japonica와 중국산 F. engleriana 분계조와 자매관계를 이루는 것으로 나타났다. 또한, 분석한 모든 너도밤나무의 개체들은 동일한 염기서열을 갖고 있는 것으로 나타나, 엽록체 반수체형의 다양성은 매우 낮은 것으로 판명되었다. 이러한 결과는 동위효소 분석에 근거한 유전자 다양성이 매우 높다는 기존 연구 결과와 대비되는 것으로서, 너도밤나무는 핵 유전자의 다양성은 높으나 엽록체 유전자의 다양성은 낮은 것으로 판단되며, 이것은 두 가지 가설로 설명할 수 있다. 하나는 너도밤나무의 조상이 울릉도로 이주하여 정착할 초기 단계에서 엽록체 반수체형이 지역적인 구조를 갖는 조상 모집단으로부터 종자가 지속적으로 유입된 결과로 해석할 수 있다. 다른 하나는 육지의 조상 모집단으로부터 새 또는 태풍에 의해 소수의 종자가 유입되어 정착한 후, 바람에 의해 조상 모집단의 화분이 지속적으로 유입된 결과인 것으로 추론할 수 있다. 울릉도 내의 대양한 고유 자생식물의 기원을 규명하는 데 있어서 모계유전을 함으로 인해 종자의 이동을 추적할 수 있는 엽록체 DNA에 근거한 비교계통지리학적 연구가 필요한 것으로 사료된다.

종자형성능과 기능성 성분이 높은 대추 유전자원 '일본'의 형태적 특성 (Morphological Characteristics of 'Ilbon' (Ziziphus jujuba) with Higher Seed Productivity and Functional Component)

  • 오하경;오세원;한현대;박희순;이경희;신현만;김대일
    • 한국자원식물학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.293-302
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    • 2020
  • 본 연구는 충청북도농업기술원 대추연구소에서 보유 중인 대추 유전자원 중 형태적 다형성을 나타내는 '일본'과 주요 대추 유전자원의 형태형질을 조사하고, 대추 육종 소재로서 '일본'의 가능성을 확인하기 위해 수행되었다. '일본'은 주요 대추 유전자원과 비교하여 엽과 과실의 크기가 뚜렷하게 작고 당도가 낮았다. 하지만 과실에 폴리페놀 함량이 가장 높았으며, 항산화 능력 또한 가장 높았다. 또한 '일본'은 종자형성능이 가장 높았다. 대추 유전자원들의 형태형질을 이용하여 분석한 결과, 지리적 기원에 따라 유전자원들이 분류되었다. 특히 '일본'은 한국 및 중국 유전자원들과 명확히 구분되었다. 따라서 종자형성능이 우수하고 기능성 성분이 높은 '일본'은 추후 대추 유전연구 및 교배육종을 통한 품종 육성에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

만장광상 중앙광체와 본광체의 광화작용과 생성환경 (Mineralization and Genetic Environments of the Central and Main Orebodies in the Manjang Deposit, Goesan)

  • 유현민;신동복
    • 한국광물학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.87-101
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    • 2018
  • 만장광상은 옥천변성대 화전리층 내에 발달되었으며 열극충전형 동광체인 중앙 및 본광체와 철 스카른형 서부광체로 대분된다. 본 연구에서는 중앙 및 본광체에 대한 광상학적 연구를 수행하여 기존 서부광체 광화작용 특성과 비교하고자 한다. 중앙광체는 맥상조직이 두드러지며 자류철석과 황동석이 주를 이루는 반면, 본광체는 맥상, 괴상, 각력상 조직과 더불어 황철석, 유비철석, 황동석이 주로 산출된다. 이 밖에 섬아연석, 방연석, 자철석, 티탄철석, 금홍석, 석석, 철망간중석, 황석석 등이 수반된다. 스카른이 부분적으로 발달하며 석류석은 그로슐라 계열, 휘석은 헤덴버자이트 계열이 우세한 것으로 보아 대체로 환원환경에서 정출된 것으로 보인다. 중앙광체의 섬아연석-황석석과 본광체의 황철석-유비철석 광물공생군을 이용한 생성온도는 각각 $204-263^{\circ}C$, $383-415^{\circ}C$로서 중앙광체가 상대적으로 낮고, 황분압도 본광체에서 $10^{-6}-10^{-7}atm$로서 비교적 높고 중앙광체로 가면서 점차 감소한 것으로 보인다. 황화광물의 황동위원소조성은 중앙광체 4.6-7.9‰, 본광체 4.3-7.0‰로 상호 유사하며 주로 화성기원이지만 모암의 영향으로 약간 높게 나타난다. 광석광물의 종류와 조직 그리고 광화작용의 물리화학적 조건을 고려할 때 동광화작용이 발달한 본광체와 중앙광체는 잠두화성암에 대하여 각각 근지성과 원지성 광화작용의 특성을 나타낸 것으로 보이며, 스카른 철광상이 발달한 서부광체와는 서로 다른 열수계의 영향을 받아 생성된 것으로 여겨진다.