• 한국산림과학회지
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• 제95권4호
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• pp.435-442
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• 2006

국내 소나무 19개 집단을 대상으로 cpSSR 표지자 분석을 통해서 관찰된 28개 변이체로부터 총 167개의 독특한 haplotype이 확인되었고, 동일한 haplotype을 보인 13개체가 10집단에 고르게 분포하였으며, 각 집단에서 관찰된 유효 haplotype의 수는 평균 13.37개로 나타났다. cpSSR haplotype의 집단내 다양도(He)는 0.987로 계산되어 기존의 임목을 대상으로 한 연구에서 보고된 수치와 유사하거나 약간 높은 수치를 보였다. 각 haplotype을 구성하고 있는 cpSSR 변이체를 대상으로 각 집단에서의 다양성(S.I.)을 계산한 결과 강원도 영월집단이 1.109로 계산되어 가장 높은 수치를 보였으며, 경북 문경집단이 0.411로 가장 낮은 수치를 보였다(평균 0.887), 관찰된 cpSSR 변이체들의 대부분이 19개 집단에 공통적으로 존재하는 것으로 나타났으며(97.62%), 집단간에 cpSSR 변이체 분화는 미약한 것으로 나타났는데(${\Phi}_{ST}=0.024$) cpSSR 표지자의 높은 돌연변이 발생빈도가 주요 원인인 것으로 추정된다. 반면에 비교 가능한 173개 집단 쌍 간에 동일한 haplotype이 전혀 존재하지 않는 집단 쌍이 39쌍으로 나타나 집단간의 유전적 유연관계에 대한 직접적인 비교가 불가능했으며, 따라서 분석된 19개 집단간에 유전적 교류가 자유롭게 일어나지 않는 것으로 나타났다. cpSSR 표지자 변이체의 분포양상과 기존의 I-SSR 표지자 변이체의 분포양상을 비교 고찰해 볼 때 국내 소나무 유전자원의 효율적인 관리를 위해서는 분석된 소나무 집단의 현재 위치 정보와 유전정보가 함께 고려되어야할 것으로 생각된다.

• 한국산림과학회지
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• 제94권3호통권160호
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• pp.178-182
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• 2005

소나무의 2년생 인공교배(人工交配) 전형매차대목(全兄妹次代木) 114개체를 대상으로 화분친(花粉親)이 아닌 개체의 화분에 의해 생성된 차대목(次代木)을 식별하기 위하여 부계유전(父系遺傳)되는 반수체(半數體) 표지자인 cpSSR 표지자 분석을 실시하였다. 3개의 cpSSR primer를 이용한 PCR 분석을 통하여 화분친(花粉親)과 3개 모수(母樹)의 haplotype 조합을 결정하고, 이에 의해 각 개체의 DNA 지문이 확인되었다. 동일한 cpSSR primer를 사용하여 전형매차대(全兄妹次代) 114개 개체목의 haplotype을 확인하고 이를 화분친(花粉親) 및 3개 모수(母樹)에서 확인된 haplotype 조합과 비교한 결과, 이들 중 14개체에서 인공교배(人工交配) 화분친(花粉親)과 다른 cpDNA haplotype이 확인되어 이들이 교배에 사용된 화분친(花粉親)이 아닌 타개체로부터 유입된 화분에 의해서 생성된 개체로 동정되었다. 특히, 강원30으로부터 생산된 차대(次代) 중 한 개체목은 불완전한 제웅(除雄)이나 인공교배(人工交配)시 모수(母樹)에서 생산된 화분의 유입으로 인해서 야기된 자가교배(自家交配)에 의해서 생성되었을 가능성이 매우 높은 것으로 나타났다. 본 연구에서 분석된 cpSSR 지문분석은 향후 자연림내 친계차대목(親系次代木) 감별과 삽목, 접목 및 조직배양에 의한 무성번식묘(無性繁殖苗)의 동정, 순수(純粹) 전형매차대(全兄妹次代)의 확인 등 식물법의학적(植物法醫學的) 분석법(分析法)에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산림과학회지
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• 제99권3호
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• pp.344-352
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• 2010

소나무 채종원내 클론 간 교배양식을 구명하기 위해서 4개의 nSSR 표지와 6개의 cpSSR 표지를 이용하여 소나무 채종원 내에서의 타가교배율, 기여 화분친 수, 화분오염율을 산출하였다. cpSSR haplotype에 근거한 타가교배율은 94~100%로, 평균 98.9%의 타가교배율이 산출되었다. nSSR genotype에 근거한 타가교배율은 90.3~100%로, 평균 95.9%의 타가교배율이 산출되었다. 별개의 DNA 표지분석에서 자가교배로 확인 되었던 종자들을 두 표지를 동시에 비교하여 확인한 결과 타가교배 종자로 최종 확인되었다(누적 타가교배율 100%). 화분오염율은 최소 43.6%(강원10)에서 최대 56.4%(강원12)로 평균 48.9%로 계산되었다. 종자의 cpSSR haplotype을 근거로 확인한 기여 화분친은 경북38에서 21개로 최대치가 확인되었으며, 강원10에서 13개로 최소치가 확인되어 평균 16.2개의 기여 화분친이 확인되었다. 결론적으로, 안면도 소나무 채종원 ’77단지내 클론간 높은 타가교배율이 확인됨으로써 채종원산 종자의 유전적 안정성을 기대할 수 있으며, 안면도 소나무 채종원 '77단지 내 교배양식 분석을 통해서 확인된 결과가 향후 전진세대 채종원 조성 및 관리에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 한국산림과학회지
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• 제102권2호
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• pp.264-271
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• 2013

설악산 권금성 일대에 분포하는 잣나무 자연집단을 대상으로 동위효소와 cpSSR 표지를 이용하여 교배양식을 추정하였다. 동위효소를 이용하여 교배양식 모수를 추정한 결과 다수유전자좌 타가교배율($t_m$)은 0.882, 단일유전자좌 타가교배율($t_s$)은 0.881, 부계상관($r_p$)은 0.368로 유효 화분친 수는 평균 2.7개였다. cpSSR 표지를 이용하여 교배양식 모수를 추정한 결과, 타가교배율은 평균 0.831이었으며 유효 화분친 수는 평균 12.4개였다. 두 표지 간 평균 타가 교배율은 0.857로 침엽수종들의 타가교배율과 비슷한 수준이었다. 화분친 수는 동위효소를 이용하여 추정된 결과에 비해 cpSSR 표지로 추정된 결과가 높게 나타나서 DNA 표지의 개체식별력이 동위효소 표지에 비해 교배양식 구명에서 상대적으로 화분친을 정확하게 추정하는데 유리한 것으로 판단되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제104권4호
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• pp.578-587
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• 2015

교배양식 유전모수를 확인하기 위하여 nuclear SSR (nSSR) 표지와 chloroplast SSR (cpSSR) 표지를 이용하여 2006년과 2007년에 안면도 소나무 채종원(77년 조성)에서 생산된 종자를 대상으로 타가교배율과 화분오염율, 근친교배율을 확인하였다. cpSSR 유전형에 근거한 타가교배율은 2006년에 94.9~100%(평균 98.9%)이며, 2007년에는 91.2~100%(평균 97.7%)이다. nSSR 유전자형에 근거한 타가교배율은 2006년에 90.3~100%(평균 95.9%), 2007년에 81.6~100%(평균 95.3%)의 타가교배율이 산출되었다. 두 표지를 동시에 비교하여 확인한 결과 2006년 생산종자의 평균 누적 타가교배율 100%, 2007년 생산종자의 평균 누적 타가교배율은 98.9%로 추정되었다. 근친교배율($t_m-t_s$: biparental inbreeding)은 2006년에 -0.006과 2007년에 0.007으로 추정되었다. 평균 화분오염율은 2006년에 평균 48.9%, 2007년에 평균 42.4%이며, 종자의 cpSSR 유전형을 근거로 확인한 화분친 기여율(기여화분친 수)은 2006년에 0.458(평균 16.2개), 2007년에 0.512(평균 14.8개)로 확인되었다. 결론적으로, 2006년, 2007년 안면도 소나무 채종원(77년 조성) 내 클론간 높은 타가교배율이 확인됨으로써 채종원산 종자의 유전적 품질은 자가교배로 인한 근교약세가 원인이 되는 불량형질이 발생할 가능성이 낮을 것으로 기대된다. 안면도 소나무 채종원(77년 조성) 내 교배양식 연간 분석을 통해서 확인된 결과가 향후 진전세대 채종원 조성 및 관리에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제25권1호
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• pp.63-71
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• 2012

To assess parameters of mating system in seed orchard, such as outcrossing rates, number of potential pollen contributors, and degree of pollen contamination, seeds, produced in '77 plot of the Japanese red pine (Pinus densiflora S et Z) seed orchard at Anmyeon island, were collected in 2007 and analysed by nSSR and cpSSR markers. Estimates of outcrossing rates ranged from 91.2 to 100% (mean 97.7%) on the basis of the analysis of cpSSR haplotypes and from 81.6 to 100% (mean 95.3%) on the basis of the analysis of nSSR genotypes. By cross checking of both DNA markers, seeds, presumed to be products of self pollination on the basis of single marker, were confirmed as outcrossed seeds, which resulted in cumulative outcrossing rates of 98.9%. On the basis of pooled cpSSR haplotype of each seed, the number of pollen contributors and paternal contribution rates were estimated as 14.8 and 0.512, respectively. In conclusion, considering pretty high level of outcrossing rates observed in a seed orchard, good genetic potential of the seeds, produced in '77 plot of the seed orchard of Japanese red pines at Anmyeon island, may be guaranteed. Investigated results from the analysis of mating system of Japanese red pines in a '77 plot of the seed orchard may also be expected to provide useful information for the management and establishment of the seed orchard of the progressive generation.

• 한국산림과학회지
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• 제104권4호
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• pp.549-557
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• 2015

본 연구에서는 잣나무 엽록체 DNA의 전체 염기서열을 기반으로 엽록체 SSR(chloroplast simple sequence repeat) 영역을 특이적으로 증폭하는 primer를 개발하고 그 특성을 분석하였다. 잣나무 엽록체 DNA에서 총 30개의 SSR 영역을 탐색하였으며, 이들 영역을 증폭하기 위한 30개의 primer를 제작하였다. 모든 primer가 잣나무를 대상으로 PCR 증폭이 가능하였다. 근연종에 대한 primer의 종간 전환률은 잣나무와 동일한 아속(Subgenus Strobus)에 속하는 눈잣나무(100%)와 섬잣나무(97%)에서 가장 높게 나타났다. 반면 소나무아속(Subgenus Pinus)에 속하는 소나무와 구주소나무에서의 종간 전환률은 73%로 비교적 낮게 나타났다. 점봉산 잣나무 집단을 대상으로 조사한 결과 13개의 유전자좌에서 다형성이 관찰되었으며, 평균 haploid 다양도(H)는 0.512로 계산되었다. 다형적 유전자좌로부터 조합된 haplotype의 수(N)는 25개로 확인되었고, haplotype 다양도($H_e$)는 0.992로 매우 높게 나타났다. 집단내 독특하게 관찰되는 haplotype은 22개(88%)로 전체 28개체 중에서 22개체(79%)를 식별하였다. 본 연구에서 개발한 cpSSR primer는 높은 종간 전환률을 나타냄에 따라 소나무속의 근연종, 특히 잣나무아속 수종에 활용 가능성이 높고, 잣나무 유전변이 분석을 위한 충분한 다형성을 제공하는 유용한 표지자로 판단된다.

• Journal of Species Research
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• 제10권2호
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• pp.154-158
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• 2021

An endemic endangered species, Aster altaicus var. uchiyamae (Danyang aster) B2015-0044, is cultivated at the Shingu Botanical Garden, which serves as the ex situ conservation institution for this species. In this work, we sequenced the chloroplast genome of A. altaicus var. uchiyamae B2015-0044. We found that the chloroplast (cp) genome of B2015-0044 was 152,457 base pairs(bps) in size: 84,247 bps of large single copy regions(LSC), 25,007 bps of inverted repeats(IRs), and 18,196 bps of small single copy regions. The B2015-0044 cp genome contains 79 protein-coding genes (PCGs), 4 RNA genes, 29 tRNA genes, and 3 pseudogenes. These results were identical to a previously reported cp genome (Park et al., 2017), except for two sites in introns and three in intergenic spacer (IGS) regions. For the intronic differences, we found that clpP.i1 had a 1-bp small simple repeat (SSR) (T) and petD.i had a 3-bp SSR (ATT). We found 1-bp SSRs in the IGSs of trnT_ggu~psbD and psbZ~trnG_gcc, C and A, respectively. The IGS of(ndhF)~rpl32 had a SNP. Based on our results, the cp genome of the A. altaicus var. uchiyamae can be classified into two genotypes, [C]¹-[A]¹²-[T]¹²-[ATT]⁴-C and [C]²-[A]¹¹-[T]¹¹-[ATT]²-A.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제37권1호
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• pp.21-29
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• 2014

Robinia pseudoacacia has become invasively naturalized in Japan. We investigated the role of sexual reproduction in the development of R. pseudoacacia riparian forests along the Chikumagawa River in Japan, by using five chloroplast (cpSSR) and seven nuclear (nSSR) markers. We identified eight chloroplast haplotypes and 147 nuclear genotypes from 619 R. pseudoacacia trees sampled in three plots (Plots A, B, and C) and along two line transects (Lines D and E). CpSSR analyses showed that multiple maternal lines were distributed along the river, and that some haplotypes from different populations overlapped. In addition, while Plots A and B were separated by a short distance, only these two plots exhibited genetic differentiation in the haplotypes. In the nSSR analysis, all pairwise $F_{ST}$ values among the three plots were significantly different from zero. Kinship analysis based on nSSR markers revealed that kinship connected many individuals to another individual from the same plot. These results indicate that seed dispersal near to mother trees contributes to the fine-scale genetic structure of R. pseudoacacia riparian forests. Our results indicate that sexual reproduction, in addition to asexual reproduction, is a major contributor to the fine-scale formation of R. pseudoacacia forests.

• 원예과학기술지
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• 제33권3호
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• pp.390-395
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• 2015

The synthesis of chimeras is a breeding approach for horticultural crops. In our breeding program, a new diploid citrus chimera, named 'Hongrou Taoye' (Citrus sinensis [L.] Osbeck + Citrus unshiu Marc.), was found arising at the junction where a 'Taoye' sweet orange (C. sinensis) scion was grafted onto Satsuma mandarin (C. unshiu). As an artificial chimera, its fruit traits derived from the L1 cell layer, with juice color and carotenoid complement, in which ${\beta}$-cryptoxanthin accumulated predominantly, similar to those of Satsuma mandarin. By contrast, traits originating from the L2/L3 cell layer, including pollen, seed, and rind aroma characteristics, were the same as those of 'Taoye' sweet orange (the scion). SSR and cpSSR analyses showed that both nuclear and chloroplast genomes of the chimera were a combination of both donor parents. 'Hongrou Taoye' thus combined the valuable traits of both donor plants, and therefore has good potential in citrus fresh market.