다년생 다육식물인 돌나물은 한반도 중남부에 흔하게 자란다. 이 종은 중국 고유종이며, 아마도 식용과 약용 때문에 한반도에 도입되었을 것이라 추정된다. 만약 식물이 단일 공급원에서 한반도로 도입되었다면, 저자들은 남한집단에서 유전적 변이가 없거나 낮을 것으로 기대할 수 있다. 이 한두 곳에서 도입되었다면 알로자임 변이가 거의 없을 것으로 예상된다. 다른 한편으로 만약 식물종이 여러 곳에서부터 도입되었다면, 저자들은 이런 종이 높은 수준의 유전적다양도를 유지하고 있을 것이라고 예측된다. 어떤 가설이 더 타당한지를 검증하기 위해, 저자들은 한반도 남부지방 10곳 집단을 대상으로 알로자임 변이를 조사하였다. 저자들은 조사된 15개의 모든 알로자임 유전좌위에서 변이를 발견할 수 없었다. 그러나 두 동속종(기린초및 바위채송화)과 두 관련 종(둥근잎꿩의비름과 세잎꿩의비름)은 중간 정도 및 높은 수준의 유전적 다양성을 유지하고 있음을 알 수 있었다($H_e$ 값이 각각 0.203, 0.144, 0.201 및 0.204). 저자들은 (한국남부지방, 자생지 및 다른 귀화된 돌나물이 불염이기에) 남부지역에 생육하는 돌나물은 소수의 클론 분주체가 한번 도입된 후 무성적 번식에 의해 넓게 귀화되었을 것이라고 제안한다.
CHUNG, Mi Yoon;SON, Sungwon;CHUNG, Jae Min;LOPEZ-PUJOL, Jordi;YUKAWA, Tomohisa;CHUNG, Myong Gi
식물분류학회지
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제49권2호
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pp.118-126
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2019
The taxonomic rank of the tiny-leaved terrestrial orchid Cephalanthera subaphylla Miyabe & $Kud{\hat{o}}$ has been somewhat controversial, as it has been treated as a species or as an infraspecific taxon, under C. erecta (Thunb.) Blume [C. erecta var. subaphylla (Miyabe & $Kud{\hat{o}}$) Ohwi and C. erecta f. subaphylla (Miyabe & $Kud{\hat{o}}$) M. Hiro]. Allozyme markers, traditionally employed for delimiting species boundaries, are used here to gain information for determining the taxonomic status of C. subaphylla. To do this, we sampled three populations of five taxa (a total of 15 populations) of Cephalanthera native to the Korean Peninsula [C. erecta, C. falcata (Thunb.) Blume, C. longibracteata Blume, C. longifolia (L.) Fritsch, and C. subaphylla]. Among 20 putative loci resolved, three were monomorphic (Dia-2, Pgi-1, and Tpi-1) across the five species. Apart from C. longibracteata, there was no allozyme variation within the remaining four species. Of the 51 alleles harbored by these 17 polymorphic loci, each of the 27 alleles at 14 loci was unique to a single species. Accordingly, we found low average values of Nei's genetic identities (I) between ten species pairs (from I = 0.250 for C. erecta versus C. longifolia to I = 0.603 for C. falcata vs. C. longibracteata), with C. subaphylla being genetically clearly differentiated from the other species (from I = 0.349 for C. subaphylla vs. C. longifolia to 0.400 for C. subaphylla vs. C. falcata). These results clearly indicate that C. subaphylla is not genetically related to any of the other taxa of Cephalanthera that are native to the Korean Peninsula, including C. erecta. In a principal coordinate analysis (PCoA), C. subaphylla was positioned distant not only from C. falcata, C. longibracteata, and C. longifolia, but also from C. erecta. Finally, K = 5 was the best clustering scheme using a Bayesian approach, with five clusters precisely corresponding to the five taxa. Thus, our allozyme results strongly suggest that C. subaphylla merits the rank of species.
한국산 주걱잎갯비름(Sedum formosanum N. E. Br.)은 133년 전에 기록된 후, 이제야 이의 분류학적 실체 및 분포 현황이 밝혀졌다. 이들은 그동안 기준표본 채집지인 타이완을 비롯하여 일본의 남부, 필리핀 북부 섬지역에만 국한하여 분포하는 것으로 알려져 왔다. 그러나 이는 제4차 전국 자연환경조사를 통해 전라남도 신안군 하태도 및 상태도의 바닷가 바위 틈새에서 생육하는 것으로 확인되었다. 한국산 주걱잎갯비름은 높이 최대 65 cm에 달하는 2년생 다육식물로 결실기에 골돌과의 심피가 곧추서는 점에서 속내 대부분의 식물들과 다르다. 특히, 주걱잎갯비름은 한국산 돌나물속 중, 주걱비름과 비슷하지만 엽신이 단일형으로 엽선이 원두이며, 꽃 피는 줄기와 꽃이 없는 줄기를 따로따로 갖는 점에서 구별된다. 주걱잎갯비름에 대한 기재, 근연종과 차이점, 검색표 및 사진 등을 수록하였다.
1997년 부터 한국농업전문학교에서 수집하여 재배되고 있는 마 (Dioscorea alata L.) 계통 중 품질이 우수하고 이용 가치가 기대되는 33개 계통에 대한 특성을 조사하였으며, 형태적 차이를 보이는 19개 계통에 대한 RAPD분석을 실시하였다. 1. 주당 괴경의 전체 무게는 최대 2,147g (No.36), 최소 90g (No.20)으로 평균 610g이었다. 주당 평균 괴경수는 2.8개였으며 최대 4.7개, 최소 1.3개였다. 괴경중은 평균 363g이었으며 최대 1200g, 최소 70g이었다. 2. 괴경의 육질은 백색, 담황색 및 적자색 3가지 패턴을 보였으며, 잎은 녹색, 진녹색 및 담녹색으로 분류되었다. 3. RAPD 분석에 사용된 총 113개 primers 중 12개 primer 만이 모든 분류군에서 증폭되었다. 이를 통하여 93개의 밴드를 얻었으며 69개 밴드는(71.0%) polymorphic 하게 나타났다. 4. 유집분석 결과 19개 계통은 유사도 지수 값 0.66~0.90의 범위로 나타났으며, 크게 2개의 그룹, 즉 인도네시아와 가고시마에서 도입된 8개의 계통이 포함된 그룹과, 유사도지수 0.70~0.90의 범위를 갖는 Nauru, Palau Is., Okinawa와 Papua New Guinea에서 도입된 11 계통이 포함된 그룹으로 대별되었다.
미토콘드리아 ND2 유전자와 세 가지 tRNA (tRNA-M앙, tRNA-Trp, tRNA-Ala)들이 포함}는 mtDNA 절펀의 PCR-RFLP haplotyping 기법으로 제주도에서 사육하는 한국 재래돼지를 포함하는 5개 품종에 대한 유전적 다양성을 조사하였다. 몇몇 돼지 품종에서 mtDNA 상의 제한절편 길이의 다형성이 관찰되었다. HaeIll-와 Hinf1RFLP에서는 두 가지 제한절편 유형, Tsp509IRFLP에서는 네 가지 유형으로 각각 구분되었다. 발견된 제한절편 유형들을 조협하여 mtDNA haplotype으로 구분했을 때, 모두 네 가지 haplotype들이 발견되었고 집단에 따라 각기 다른빈도를 나타내였다. 하나의 동일한 haplotype mtWB가 한반도 야생멧돼지와 Large White 집단에서 관찰되었다. Duroc과 Landrace 품종들은 여러 모계 선조에서 유래되었을 것으로 추정되는 두 가지의 haplotype들을 가지고 있었다. 제주도에서 사육되고 있는 한국재래돼지 집단에서는 muD와 mtJN haplonpe들이 관찰되었는데, 이 중 mtJN은 빈도가 높고 집단 특이적이었다. 본 연구의 결과는 제주 돼지 집단의 형성에 적어도 둘 이상의 모계 선조가 참여했으며, 이후 동아시아 언근 돼지 품종들과의 인위적인 교잡아 이루어졌을 것으로 추정된다. 연구진의 예상과는 달리 한반도 야생멧돼지가 제주 재래돼지 집단의 모계 선조라는 증거는 확인되지 않았다. MtDNA haplotype과 돼지 계통간의 관계 에서의 특이성은 돼지 육종에 있어 모계 확인과 계보 구성에 매우 유용한 정보를 제공할 것으로 사료된다.
본 연구는 한우 유전체 전장에 존재하는 고밀도 단일염기다형을 DNA chip을 이용하여 각각의 유전자형을 구명하고, 동일염색체 내에 존재하는 각 표지인자쌍의 연관불평형을 성 염색체를 제외한 모든 상염색체에서 추정하여 물리적 거리별 연관불평형의 정도를 확인하고 이러한 결과를 이용하여 한우 집단의 유효집단 크기를 추정하기 위하여 실시하였다. 한우개량사업소에서 2005년부터 2008년까지 후대검정에 공시된 후보종모우 및 후대 검정우 288두에 대해 혈액을 채취하고 Bovine SNP 50 DNA Chip을 이용하여 유전자형을 분석하였으며, 총 51,582 표지인자 중 결측률이 10% 이상인 표지인자 1개 및 다형성이 없는 표지인자 10,730개에 대해 사전제거를 실시하고 남은 40,851개의 SNP표지인자를 본 분석에 활용하였다. 연구 결과, 성 염색체를 제외한 상 염색체의 총 SNP표지인자의 길이는 2,541.6 Mb였으며, 염색체별 평균 SNP표지인자간 거리는 0.55에서 0.74로 분포하였으며, EM알고리즘을 이용하여 염색체별 연관불평형을 추정해 보았을 때, 기존의 보고된 연구와 유사하게 표지인자간 거리가 짧을수록 높게 나타나는 지수형태의 그래프를 나타냈으며, SNP표지인자간 거리에 따른 $r^2$를 보면, 0 Mb에서 0.1 Mb일 때 0.136, 0.1-0.2 Mb에서 0.06로 나타났다. Luo (1998)의 연구결과를 한우에 적용시켰을 때, 전체분산의 5%이상 설명하는 양적형질좌위 발굴을 위해서 약 2,000두의 표현형 자료가 필요할 것으로 사료되었다. 또한 한우의 세대별 유효집단 크기에 대해 추정해 본 결과, 현재 한우의 유효집단크기는 84두로 추정되었고, 지금으로부터 약 50세대 이전의 유효집단 크기는 1,150두로 추정되었다. 가축에서 인공수정이 도입(1960년대)된 이 후 개량의 가속화로 인해 한우의 유효집단 크기가 급격히 감소한 것으로 사료되었다.
본 연구는 사과 대목 M.26 (Malus pumila Mill))의 효과적인 기내 대량번식하기 위해 신초 증식과 뿌리 형성에 적합한 배지조건을 확립하고, simple sequence repeat (SSR) 마커를 이용하여 증식된 소식물체의 유전적 다양성을 분석하고자 수행하였다. MS (Murashige and Skoog) 기본배지에 benzyladenin (BA, $0.5{\sim}5.0mg{\cdot}L^{-1}$)와 thidiazuron (TDZ, $0.01{\sim}0.1mg{\cdot}L^{-1}$)을 첨가하여 신초를 배양한 결과, $1.0mg{\cdot}L^{-1}$ BA 처리에서 절편체 당신초 수가 10.67개로 가장 많았으며 과수화 발생률은 BA 처리구보다 TDZ 처리구에서 높았다. M.26 신초 증식에 BA와 auxin과의 혼용처리 효과는 없었고, $1.0mg{\cdot}L^{-1}$ BA가 첨가된 MS 기본배지가 적합하였다. 신초 발근에 적합한 배지를 구명하고자 auxin인 indole-3-butyric acid (IBA)와 ${\alpha}$-naphthaleneacetic acid의 농도($0.5{\sim}5.0mg{\cdot}L^{-1}$), MS 배지의 무기염류(1/4 ~ 1배) 및 sucrose 농도($0{\sim}30g{\cdot}L^{-1}$)를 달리하여 처리한 결과, $1.0mg{\cdot}L^{-1}$ IBA, $15{\sim}20g{\cdot}L^{-1}$ sucrose가 첨가된 1/2 MS 배지에서 발근율(100%), 뿌리 수(10.45 ~ 13.60개/절편체), 뿌리 길이(7.41 ~ 8.33 cm) 및 신초 길이(4.93 ~ 5.38 cm)가 양호하였다. 15종의 SSR primer를 이용하여 증식된 20개의 소식물체를 분석한 결과, 총 30개의 대립유전자가 검출되었으며 모두 동일한 밴드 패턴을 보여 온실에서 자란 M.26 식물체와 유사하여 유전적으로 안정한 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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