• 제목/요약/키워드: Molecular Authentication

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구지뽕 나무의 엽록체 TrnL-F 영역 염기서열 분석을 통한 특이적 SNP 분자마커의 확인 (Identification of specific SNP molecular marker from Cudrania tricuspidata using DNA sequences of chloroplast TrnL-F region)

  • 이수진;신용욱;김윤희;이신우
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제44권2호
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    • pp.135-141
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    • 2017
  • 구지뽕 나무(Cudrania tricuspidata Bureau)는 일반적으로 이용되는 대표적인 다년생의 약용식물이다. 최근 국제적 추세에 따라 자국의 유전자원의 발굴, 보존 등이 강화됨에 따라 인접국가와 국내 자생 꾸지뽕 계통을 판별 할 수 있는 기준설정에 관한 연구의 필요성이 대두되고 있지만, 분자생물학적 판별 기술의 개발은 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 국내 토종과 중국 계통의 구지뽕 나무의 기원을 판별하기 위해 엽록체에 존재하는 trnL-trnF 유전자단편에서 SNP를 이용한 판별 프라이머를 확보하였으며 이를 보완하여 보다 신속하게 판별하기 위하여 ARMS-PCR기술을 이용한 판별마커와 그 조건을 확립하였다. 그러므로, 본 연구에서 개발된 SNP 마커는 다양한 지역에서 서식하는 구지뽕 계통들의 신속한 확인을 위해 매우 유용하게 이용될 것으로 생각된다.

엉겅퀴의 ITS 영역 염기서열 분석을 통한 특이적 SNP 분자마커의 개발 (Development of specific SNP molecular marker from Thistle using DNA sequences of ITS region)

  • 이신우;이수진;김윤희
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제45권2호
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    • pp.102-109
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    • 2018
  • 엉겅퀴는 일반적으로 이용되는 대표적인 다년생의 약용식물이다. 최근 국제적 추세에 따라 자국의 유전자원의 발굴, 보존 등이 강화됨에 따라 인접국가와 국내 자생 엉겅퀴 계통을 판별 할 수 있는 기준 설정에 관한 연구의 필요성이 대두되고 있지만, 분자생물학적 판별 기술의 개발은 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 국내 토종과 해외 유래 엉겅퀴종의 기원을 판별하기 위해 핵의 리보솜에 존재하는 ITS 유전자단편에서 SNP를 이용한 판별 프라이머를 확보하였으며, 이를 보완하여 보다 신속하게 판별하기 위하여 ARMS-PCR 및 HRM 기술을 이용한 판별 마커와 그 조건을 확립하였다. 또한, 국내 종 특이적 프라이머들을 이용한 정량적 PCR 분석방법을 이용해 두 가지 종의 genomic DNA의 혼합 여부를 판별하였다. 그러므로, 본 연구에서 개발된 SNP 마커는 다양한 지역 또는 국가에서 서식하는 엉겅퀴 종들의 신속한 확인을 위해 매우 유용하게 이용될 것으로 생각된다.

세발당귀(Angelica gigas Jiri)의 판별을 위한 ARMS-PCR용 분자표지 개발 (Development of molecular markers for the differentiation of Angelica gigas Jiri line by using ARMS-PCR analysis)

  • 이신우;이수진;한은희;신용욱;김윤희
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제48권1호
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    • pp.26-33
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    • 2021
  • 당귀는 일반적으로 이용되는 대표적인 다년생의 약용식물이다. 최근 국제적 추세에 따라 자국의 유전자원의 발굴, 보존 등이 강화됨에 따라 인접국가와 국내 자생 당귀 계통을 판별할 수 있는 기준설정에 관한 연구의 필요성이 대두되고 있지만, 분자생물학적 판별 기술의 개발은 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 국내 토종 당귀인 참당귀와 세발당귀, 그리고 해외 유래 당귀 종의 기원을 판별하기 위해 핵의 리보솜에 존재하는 ITS 유전자단편에서 SNP를 이용한 판별 프라이머를 확보하였으며, 이를 보완하여 보다 신속하게 판별하기 위하여 ARMS-PCR 기술을 이용한 판별 마커와 그 조건을 확립하였다. 그러므로, 본 연구에서 개발된 SNP 마커는 다양한 지역 또는 국가에서 서식하는 당귀 종들의 신속한 확인을 위해 매우 유용하게 이용될 것으로 생각된다.

Angelica 속 식물의 종판별을 위한 연구현황 및 전망 (Current status and prospects of the authentication of Angelica species)

  • 길진수;박상익;이이;김호방;김성철;김옥태;차선우;정찬식;엄유리
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제43권2호
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    • pp.151-156
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    • 2016
  • 약용 식물 자원은 천연 화장품 소재, 제약 산업 그리고 인간의 건강을 위한 기능성 식품의 개발로 확대 된 이후 중요한 자산이 되고 있다. 그러나 세계적으로 약용 식물의 명칭을 각각 다르게 표기하고 있으며 계통 발생학적 기원이 명확하지 않다는 단점을 지니고 있다. 이 때문에 소비자들은 매우 큰 혼란을 겪고 있으며 특히 형태학적으로 유사한 식물의 말린 뿌리로 유통될 때에는 전문가들도 그들의 기원을 구별하기가 매우 어렵다. 이러한 이유때문에 이처럼 광범위하고 다양한 작물의 기원을 식별하기 위해 분자표지 기법을 적용하여 활용되고 있다. 이 리뷰에서 본 연구자들은 Angelica종의 분화에 관한 적합한 '기원정립'을 위한 현재의 연구 성과들을 정리했다. 결론적으로 Angelica종의 식별을 위해 개발된 분자적 연구에 대해 설명하고 약용작물의 유전체 정보를 활용하여 그들의 기원정립 및 판별에 대해 논의할 것이다.

rDNA-ITS DNA 바코드 부위 분석을 통한 산초(山椒) 기원종 감별용 유전자 마커 개발 (Development of Molecular Markers for the authentication of Zanthoxyli Pericarpium by the analysis of rDNA-ITS DNA barcode regions)

  • 김욱진;지윤의;이영미;강영민;최고야;문병철
    • 대한본초학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.41-47
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    • 2015
  • Objectives : Due to the morphological similarity of the pericarp and description of multi-species in National Pharmacopoeia of Korea and China, the Zanthoxylum Pericarpium is difficult to authenticate adulterant in species levels. Therefore, we introduced the sequence analysis of DNA barcode and identification of single nucleotide polymorphism(SNP) to establish a reliable tool for the distinction of Zanthoxylum Pericarpium from its adulterants. Methods : To analyze DNA barcode region, genomic DNA was extracted from twenty-four specimens of authentic Zanthoxylum species and inauthentic adulterant and the individual internal transcribed spacer regions (rDNA-ITS and ITS2) of nuclear ribosomal RNA gene were amplified using ITS1, ITS2-S2F, and ITS4 primer. For identification of species-specific sequences, a comparative analysis was performed using entire DNA barcode sequences. Results : In comparison of four Zanthoxylum ITS2 sequences, we identified 16, 4, 6, and 4 distinct species-specific nucleotides enough to distinguish Z. schinifolium, Z. bungeanum, Z. piperitum, and Z. simulans, respectively. The sequence differences were available genetic marker to discriminate four species. Futhermore, phylogenetic relationship revealed a clear classification between different Zanthoxylum species showing 4 different clusters. These results indicated that comparative analysis of ITS2 DNA barcode was an useful genetic marker to authenticate Zanthoxylum Pericarpium in species levels. Conclusions : The marker nucleotides, enough to distinguish Z. schinifolium, Z. piperitum, Z. bungeanum, and Z. simulans, were obtained at 30 SNP marker nucleotides from ITS2 sequences. These differences could be used to authenticate official Zanthoxylum Pericarpium from its adulterants as well as discriminating each four species.

Discrimination and Authentication of Eclipta prostrata and E. alba Based on the Complete Chloroplast Genomes

  • Kim, Inseo;Park, Jee Young;Lee, Yun Sun;Lee, Hyun Oh;Park, Hyun-Seung;Jayakodi, Murukarthick;Waminal, Nomar Espinosa;Kang, Jung Hwa;Lee, Taek Joo;Sung, Sang Hyun;Kim, Kyu Yeob;Yang, Tae-Jin
    • Plant Breeding and Biotechnology
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    • 제5권4호
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    • pp.334-343
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    • 2017
  • Eclipta prostrata and E. alba are annual herbal medicinal plants and have been used as Chinese medicinal tonics. Both species are widely distributed in tropical and subtropical regions as well as in Korea. Both species have similar morphological features but E. alba has smoother leaf blade margins compared with E. prostrata. Although both species are utilized as oriental medicines, E. prostrata is more widely used than E. alba. Morphological semblances have confounded identification of either species. Here, we report the complete chloroplast genomes of both species to provide an authentication system between the two species and understand their diversity. Both chloroplast genomes were 151,733-151,757 bp long and composed of a large single copy (83,285-83,300 bp), a small single copy (18,283-18,346 bp), and a pair of inverted repeats (25,075-25,063 bp). Gene annotation revealed 80 protein coding genes, 30 tRNA genes and four rRNA genes. A phylogenetic analysis revealed that the genus Eclipta is grouped with Heliantheae tribe species in the Asteraceae family. A comparative analysis verified 29 InDels and 58 SNPs between chloroplast genomes of E. prostrata and E. alba. The low chloroplast genome sequence diversity indicates that both species are really close to each other and are not completely diverged yet. We developed six DNA markers that distinguish E. prostrata and E. alba based on the polymorphisms of chloroplast genomes between E. prostrata and E. alba. The chloroplast genome sequences and the molecular markers generated in this study will be useful for further research of Eclipta species and accurate classification of medicinal herbs.

matK 증폭용 primer 개발 및 염기서열 분석을 통한 정력자(葶藶子) 유전자 감별 (Molecular authentication of Lepidii seu Descurainiae Semen by the development of matK amplification primers and analysis of sequences)

  • 문병철;김욱진;양선규;박인규;여상민;노푸름
    • 대한본초학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.25-35
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    • 2018
  • Objectives : Lepidii seu Descurainiae Semen has been frequently adulterated with the seeds of several inauthentic plant species. However, the accurate identification of these plant seeds is very difficult. To develop a reliable genetic authentication tool for Lepidii seu Descurainiae Semen, we analyzed matK sequence. Methods : To obtain the matK sequences of plant materials, genomic DNA was extracted from 24 samples and PCR amplification was carried out using matK-AF/matK-8R universal primer set and matK-LDSF/matK-LDSR primer set. For identifying species-specific nucleotides and phylogenetic analysis, matK regions were sequenced and comparatively analyzed by the ClustalW and Maximum Likelihood method. Results : We developed a new primer set to amplify matK region in Lepidii seu Descurainiae Semen and closely related plant samples. From the comparative analysis of matK sequences, we identified species-specific marker nucleotides for D. sophia, L. apetalum, L. latifolium, E. cheiranthoides, E. macilentum, and D. nemorosa, respectively. Furthermore, phylogenetic analysis revealed clear classification depending on the species. These results indicated that the matK sequence obtained a new primer set in this study was useful to identify Lepidii seu Descurainiae Semen in species level. Conclusions : We developed a primer set and identified species-specific marker nucleotides enough to distinguish authentic Lepidii seu Descurainiae Semen and adulterants at the species level based on the matK sequences. These genetic tool will be useful to prevent adulteration and to standardize the quality of Lepidii seu Descurainiae Semen.

rDNA-ITS 염기서열 분석을 통한 시호 종 감별용 유전자 마커 개발 및 유연관계 분석 (Molecular Authentication and Phylogenetic Relationship of Bupleurum Species by the rDNA-ITS Sequences)

  • 문병철;추병길;지윤의;윤태숙;이아영;전명숙;김보배;김호경
    • 대한본초학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.59-68
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    • 2009
  • Objectives : Bupleuri Radix (Siho) is prescribed as the root of different Bupleurum species on the pharmarcopoeia in Korea and China. Moreover, other species and varieties of the genus Bupleurum have been also distributed on the herbal market as Bupleuri Radix. However, due to the morphological similarity and frequent occurrence of intermediate forms, the correct identification of this radix is very difficult. To develop a reliable method for correct identification and improving the quality standards of official Bupleuri Radix, we analyzed sequences of the ribosomal RNA gene and internal transcribed spacer (rDNA-ITS) region. Methods : PCR amplification of rDNA-ITS region was performed using ITS1 and ITS4 primer from 6 Bupleurum species and 1 variety, B. falcatum L. (Siho), an improved breed of B. falcatum L. (Samdo-Siho), B. chinense DC. (Buk-Siho), B. scorzonerifolium Willd. (Nam-Siho), B. longiadiatum Turcz. (Gae-Siho), B. euphorbiodes Nakai (Deungdae-Siho) and B. latissimum Nakai (Seom-Siho), and nucleotide sequence was determined after sub-cloning into the pGEM-Teasy vector. Authentic marker nucleotides were estimated by the analysis of ClastalW using entire rDNA-ITS sequence of three samples per species. Results : In comparative analysis of the rDNA-ITS sequences, we found specific nucleotides to distinguish Korean (B. falcatum L. and its variety) and Chinese official species (B. chinense DC. and B. scorzonerifolium Willd.) from others at positions 411 and 447, and positions 89, 101, 415 and 599, respectively. Futhermore, we also found nucleotide indels (insertion and/or deletion) and substitutions to identify each of different Bupleurum species, 2 positions for B. falcatum L. and its variety, 6 positions for B. chinense DC., 49 positions for B. scorzonerifolium Willd., 8 positions for B. euphorbioides Nakai, 7 positions for B. longiradiatum Nakai and 9 positions for B. latissimum Nakai. These sequence differences at corresponding positions are avaliable nucleotide markers to determine the botanical origins of Bupleuri Radix. Moreover, we confirmed the phylogenetic relationship of B. latissimum Nakai, a Korean endemic speices, among Bupleurum species based on the rDNA-ITS sequence. Conclusions : These marker nucleotides would be useful to identify the official herbal medicines by the providing of definitive information that can identify each plant species and distinguish it from unauthentic adulterant Bupleurum species.