• Title/Summary/Keyword: internal transcribed spacer (ITS)

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형태 및 분자적 특징에 의한 때죽나무 녹병균(Pucciniastrum styracinum)의 재확인 (Rust Fungus Pucciniastrum styracinum on Styrax japonicus in Korea Confirmed by Morphological and Molecular Data)

  • 박지현;정복남;이재성;최영준;신현동
    • 한국균학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.531-537
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    • 2021
  • 때죽나무는 때죽나무과에 속하는 낙엽 소교목으로 우리나라와 중국, 일본, 대만이 원산이나 캐나다, 미국, 영국 등에도 도입되어 분포하고 있다. 1990년 이후 전국에 분포하는 때죽나무에서 녹병균이 지속적으로 발견되었다. 한국의 때죽나무 녹병균의 형태적 특성은 일본의 쪽동백나무에서 보고된 Pucciniastrum styracinum의 형태적 특성과 가장 유사하였으며 internal transcribed spacer (ITS) 및 28S large subunit (LSU) rDNA의 염기서열의 분자계통학적 분석을 통해 동정을 확인하였다. 본 연구에서는 한국의 때죽나무에서 발견한 녹병균 P. styracinum의 존재를 재확인하였고, 균학적 특성과 형태적 측정치 및 분자적 특성에 대한 정보를 제공하였다.

A Rapid and Universal Direct PCR Method for Macrofungi

  • Park, Mi-Jeong;Lee, Hyorim;Ryoo, Rhim;Jang, Yeongseon;Ka, Kang-Hyeon
    • 한국균학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.455-467
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    • 2021
  • Macrofungi are valuable resources as novel drug candidates, new biomaterials, and edible materials. Recently, genetic approaches pertaining to macrofungi have been continuously growing for their identification, molecular breeding, and genetic engineering. However, purification and amplification of fungal DNA is challenging because of the rigid cell wall and presence of PCR inhibitory metabolites. Here, we established a direct PCR method to provide a rapid and efficient method for PCR-grade macrofungal DNA preparation applicable to both conventional PCR and real-time PCR. We first optimized the procedure of lysis and PCR using the mycelia of Lentinula edodes, one of the most widely consumed macrofungal species. Lysates prepared by neutralizing with (NH4)2SO4 after heating the mycelia in a mixture of TE buffer and KOH at 65℃ for 10 min showed successful amplification in both conventional and real-time PCR. Moreover, the addition of bovine serum albumin to the PCR mixture enhanced the amplification in conventional PCR. Using this method, we successfully amplified not only internal transcribed spacer fragments but also low-copy genes ranging in length from 500 to 3,000 bp. Next, we applied this method to 62 different species (54 genera) of macrofungi, including edible mushrooms, such as Pleurotus ostreatus, and medicinal mushrooms such as Cordyceps militaris. It was found that our method is widely applicable to both ascomycetes and basidiomycetes. We expect that our method will contribute to accelerating PCR-based approaches, such as molecular identification, DNA marker typing, gene cloning, and transformant screening, in macrofungal studies.

Septobasidium sp.에 의한 구실잣밤나무 고약병의 분자학적 다양성 분석 (Analysis of Molecular Diversity in Castanopsis sieboldii with Felt Disease Caused by Septobasidium sp.)

  • 이건우;서상태;차병진;한상섭
    • 식물병연구
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    • 제29권4호
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    • pp.420-424
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    • 2023
  • 2020년 제주도 동백동산 내 구실잣밤나무 수피에 고약병과 관련된 Septobasidium sp.가 발견되었다. 분리한 균주는 습실 처리하여 새로 생성된 균사에 대한 genomic DNA를 추출한 뒤 internal transcribed spacer 및 small subunit rDNA 유전자에 대해 염기서열을 밝혔으며 polymerase chain reaction-based restriction fragment length polymorphism 분석을 통해 균주들간의 분자학적 특성이 조사되었다. 이 새로운 Septobasidium sp.은 기존에 알려진 고약병들과 형태학적 및 계통학적으로 다르게 나타나 새로운 종으로 보고한다. 또한 이 고약병은 관찰 당시 주변의 다른 수목들에서는 발생하지 않고 오직 구실잣밤 나무에서만 나타나는 특성으로 기주특이성이 매우 높다는 것이 확인되었다.

Phylogenetic Analysis of Caterpillar Fungi by Comparing ITS 1-5.8S-ITS 2 Ribosomal DNA Sequences

  • Park, Joung-Eon;Kim, Gi-Young;Park, Hyung-Sik;Nam, Byung-Hyouk;An, Won-Gun;Cha, Jae-Ho;Lee, Tae-Ho;Lee, Jae-Dong
    • Mycobiology
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    • 제29권3호
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    • pp.121-131
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    • 2001
  • This study was carried out to identify the phylogenetic relationships among several caterpillar fungi by comparing the sequences of internal transcribed spacer regions(ITS1 and ITS2) and 5.8S ribosomal DNA(rDNA) repeat unit. The sequences of ITS1, ITS2, and the 5.8S rDNA from 10 strains of Cordyceps species, 12 strains of Paecilomyces, 3 strains of Beauveria, 2 strains of Metarhizium and 1 strains of Hirsutella were amplified, determined and compared with the previously known Cordyceps species. The sequences of 5.8S rDNA were more conserved in length and variation than those of ITS regions. Although the variable ITS sequences were often ambiguously aligned, the conserved sites could be found. In the phylogenetic tree, the species generally divided into three clusters, supported by their morphology and/or host ranges. The 5.8S rDNA and TTS1 sequences among 10 species of Cordyceps militaris were identical and only one base pair in ITS2 sequence was different. Cordyceps sinensis and Cordyceps ophioglossoides were also clearly different, although they belonged to the same cluster. The Geniank database search of species revealed sister taxa of an entomogenous fungus. Metarhizium was used as an putgroup in all taxa.

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Comparison of ITS(Internal Transcribed Spacer) and 5.8S rDNA Sequences among varieties and Cultivars in Panax ginseng

  • Yang, Deok-Chun;Yang, Key-Jin;Yoon, Eui-Soo
    • Journal of Photoscience
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    • 제8권2호
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    • pp.55-60
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    • 2001
  • Ginseng (Panax genus) is one of the most medicinally important genera and consists of highly regarded medicines. Among the species of Panax, the ginseng species is widely known to have most medicinal quality. P. ginseng has 3 varieties, Jakyung, Chunggyung and Hwangsook, discovered in nature with different colors of stem and fruit, Jakyung has two cultivars, Yunpoong and Chunpoong. Rigorous phylogenetic analysis of these varieties and cultivars has been conducted with sequencing of rDNA region. The sequences of ITS1, ITS2 of every varieties and cultivars within P. ginseng were identical. The sequence of 5.8S rDNAs of Hwangsook variety were different from the sequences of 5.8S rDNAs of others by only one base pair at nucleotide position 14. In phylogenetic analysis and predicted RNA secondary structure study, it is assumed that evolution has proceeded from Hwangsook to other varieties. recently.

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ITS 염기서열 분석 및 CAPS를 이용한 조이시아 속(Zoysia) 들잔디와 갯잔디의 구별 (Molecular Identification of Zoysia japonica and Zoysia sinica (Zoysia Species) Based on ITS Sequence Analyses and CAPS)

  • 홍민지;양대화;정옥철;김양지;박미영;강홍규;선현진;권용익;박신영;양바오로;송필순;고석민;이효연
    • 원예과학기술지
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    • 제35권3호
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    • pp.344-360
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    • 2017
  • Zoysia 속 잔디는 학교운동장 및 공원, 골프장, 스포츠경기장과 같이 다양한 장소에 식재되고 있는 중요한 잔디이다. 해안가에서 자생하는 Zoysia 속 들잔디와 갯잔디는 외부 형태적 특성이 유사하여 외부 형태적 분류 뿐 만 아니라 분자생물학적 분류도 필요하다. 본 연구에서는 nrDNA-ITS(Internal Transcribed Spacer)의 DNA 바코드 분석을 통해서 자생하는 들잔디와 갯잔디의 분자생물학적 신속한 분류체계를 확립하고자 하였다. 이를 위해 난지형 잔디인 Zoysia 속 들잔디(Z. japonica) 및 갯잔디(Z. sinica)와 한지형 대표 잔디인 크리핑 벤트그라스(A. stolonifera) 및 켄터키 블루그라스(P. pratensis)의 nrDNA-ITS 염기서열을 확보하였다. 확보된 들잔디및 갯잔디, 크리핑 벤트그라스, 켄터키 블루그라스의 ITS 염기서열 전체 구간은 각 686bp와 687bp, 683bp, 681bp으로 확인되었으며, nrDNA-ITS 내부 염기서열구간 분석 결과, ITS1의 크기는 248-249bp, ITS2는 270̵-274bp, 5.8S rDNA는 163-164bp의 차이로, 각 4종의 잔디가 ITS 염기서열을 이용하여 식별되었다. 특히, 들잔디와 갯잔디 nrDNA-ITS 염기서열은 19 염기(2.8%) 차이를 나타냈으며, ITS1과 ITS2의 G + C 함량은 55.4-63.3% 임을 확인하였다. 이러한 들잔디와 갯잔디의 ITS 염기서열 차이를 바탕으로 CAPS 마커로 전환하여 대조구 및 수집된 자생 Zoysia 속 잔디 영양체 62개체를 분석한 결과, 외부형태학적 분류법으로 들잔디 개체, 갯잔디 개체로 동정되었지만, ITSCAPS 마커를 이용한 분자생물학적 분류법으로 들잔디 36개체와 갯잔디 22개체 뿐만 아니라 들잔디와 갯잔디간의 자연교배종 4개체도 식별하였다. 이상의 결과에서 들잔디와 갯잔디는 ITS 염기서열 및 ITS 기반 CAPS를 통하여 식별할 수 있을 것으로 판단된다.

토종 갓끈동부의 ITS1, 5.8S 및 ITS2의 염기서열을 이용한 계통 분석 (Phylogenetic Analysis of Native Vigna sinensis in Korea Using DNA Sequence of Internal Transcribed spacer (ITS) Region)

  • 서필수;이숙영;신용국
    • 생명과학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.351-354
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    • 2017
  • 본 연구에서 밝혀진 갓끈동부의 ITS1, 5.8S 및 ITS2의 염기서열은 NCBI (National Center for Biotechnology Information)의 GenBank에 Vigna sinensis AY195581로 등록하였다. ITS1, 5.8S 및 ITS2의 총 염기서열 507 염기서열을 이용한 Vigna sinensis (AY195581)의 분자계통분석에서 Vigna unguiculata 및 그 아종들과 98~100% 범위의 염기서열 상동성을 보였다. Vigna unguiculata는 계통분석에 이용된 다른 종들로부터 독립된 하나의 cluster로 그룹핑(grouping)이 됨을 확인하였다. 본 계통분석은 Vigna unguiculata가 Vigna 속의 다른 종에 비해 비교적 최근에 분화되었으며, 현재 유전적인 변화가 많이 일어나고 있음 보이고 있다. 또한, Vigna 속, Vigna longifolia, Vigna vexillata, Vigna membranacea, Vigna friesiorum, Vigna monophylla, Vigna schimperi, Vigna nigritia, Vigna lasiocarpa, Vigna trichocarpa, Vigna diffusa의 다른 종들과 비교하여 유전적으로 독립적인 종임을 확인하였다. 본 연구의 Vigna sinensis의 ITS1, 5.8S 및 ITS2를 이용한 계통분석은 Vigna sinensis를 Vigna unguiculata로 분류하는 것이 타당한 것으로 보여진다. 본 종은 국내에서 멸종된 것으로 알려져 있었으나 최근 토착 식물로써 발견되었고 이 갓끈동부의 관련 식물 종들과의 분자계통학적 위치를 명확히 밝힘에 의의가 있다고 하겠다.

RAPD 및 ITS 염기서열 분석을 이용한 곰취 속(Ligularia) 식물의 유연관계 분석 (Phylogenetic Relationship of Ligularia Species Based on RAPD and ITS Sequences Analyses)

  • 안순영;조광수;유기억;서종택
    • 원예과학기술지
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    • 제28권4호
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    • pp.638-647
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    • 2010
  • RAPD와 ITS 염기서열 분석을 통하여 $Ligularia$ 속 식물 5종류의 유연관계를 밝혔다. RAPD 분석에서는 총 196개의 random primer를 사용하여 밴드수가 많고 선명한 63개의 primer를 선발하였다. 다형성을 나타낸 밴드는 141개(31.8%)이었으며, 증폭된 크기는 0.2-1.6kb로 다양하였다. 유집 분석 결과, 유사도 값은 0.54-0.95의 범위로 나타났고, 0.77을 기준으로 크게 5그룹으로 나누었다. ITS 영역의 염기서열 분석 결과, ITS 1과 ITS 2 지역은 각각 248-256bp와, 220-222bp로 구성되어 있으며, 5.8S 부분은 164bp로 나타났다. ITS 1과 ITS 2 지역의 총 478개의 염기 중 49(10.2%)군데에서 변이가 있었으며, 구아닌(G)과 시토신(C)의 비율은 ITS 1 지역에서 49.4%, ITS 2에서는 53.5%로 나타났다. 염기서열 분석결과 5종류는 단계통을 형성하였으며, 갯취는 군외군으로 부터 가장 먼저 분계조를 형성하였다. 한대리곰취와 어리곤달비는 79%의 지지율을 가지고 유집되었으며, 곰취와 곤달비도 함께 유집되었지만 지지도는 52%로 낮았다. 이상의 결과에서 두 데이터는 일치하는 결과를 보였지만 한 대리 곰취의 분류학적 위치는 RAPD와 ITS 분석결과가 일치하지 않았다.

ITS 염기서열에 의한 한국산 담배풀속(Carpesium L.)의 계통분류학적 연구 (A Phylogenetic Study of Korean Carpesium L. Based on nrDNA ITS Sequences)

  • 유광필;박선주
    • 한국자원식물학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.96-104
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    • 2012
  • 한국산 담배풀속(Carpesium L.) 7분류군과 3개의 외군(Inula britannica L., Inula germanica L., Rhanteriopsis lannginosa(DC.) Rauschert)을 대상으로 유연관계를 파악하기 위하여 nuclear ribosomal DNA(nrDNA) 중 ITS(internal transcribed spacer) 지역의 계통분류학적 분석을 수행하였다. 계통분류학적 연구방법은 maximum parsimony, neighbor-joining와 maximum likelihood 방법을 사용하였다. 정렬된 계통분의 총 길이는 731 bp이며, ITS1, ITS2와 5.8S 부위의 길이는 각각 284~297 bp, 264~266 bp와 164 bp로 나타났다. 계통분류학 변이를 보이는 site는 111개로 확인 되었으며, 그 중 64개의 site가 계통학적으로 유효한 것으로 나타났고, ITS1 지역이 ITS2 지역보다 염기 변이가 다양하게 나타나는 것으로 확인되었다. 그 결과, 한국산 담배풀속은 단계통을 형성하였으며, 담배풀(C. abrotanoides L.)이 가장 기저부에 위치하였다. 여우오줌(C. macrocephalum Franch. & Sav.)와 두메담배풀(C. triste Maxim.)은 가까운 유연관계를 나타냈으며, 애기담배풀(C. rosulatum Miq.)와 천일담배풀(C. glossophyllum Maxim.) 그리고 좀담배풀(C. cernuum L.)와 긴담배풀(C. divaricatum Siebold & Zucc.)도 유연관계가 가깝게 나타났다. 이와 같은 결과로 담배풀속 nrDNA의 ITS 지역 염기서열에 기초한 분자 계통학적 연구는 계통분류를 이해하는데 유용한 방법으로 판단된다.

ITS 염기서열을 이용한 한국산 참취속 식물의 유연관계분석 (Phylogenetic Analysis of Korean Native Aster Plants Based on Internal Transcribed Spacer (ITS) Sequences)

  • 홍수영;조광수;유기억
    • 원예과학기술지
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    • 제30권2호
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    • pp.178-184
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    • 2012
  • 본 연구는 국내산 참취속 식물의 ITS(internal transcribed spacer) 염기서열을 결정하고 이들을 이용하여 $Kalimeris$, $Gymnaster$, $Heteropappus$ 속 식물들간의 유연관계를 분석하고자 수행되었다. 섬쑥부쟁이($A.$ $glehnii$) 등을 포함한 11종의 참취속 식물의 ITS 염기서열을 결정하였으며 유전자 은행에 등록된 $Kalimeris$ 속 식물의 ITS 염기서열을 포함하여 군집분석을 실시하였다. ITS1의 길이는 249-253bp로, ITS2의 길이는 181-217bp로 나타났으며 G + C 함량은 47-54%의 변이를 나타내었다. 본 연구에서 다룬 16종의 18개체간 염기 치환율은 한 site당 ITS1의 경우는 9%, ITS2는 10%로 나타나 ITS1과 2 부위간의 차이가 거의 없는 것으로 나타났다. 또한 협의의 참취속($Aster$ sensu strict) 식물과 $Kalimeris$ 속 식물의 치환율을 비교한 결과 ITS1과 ITS2 지역 모두 $Kalimeris$ 속 식물이 낮게 나타났다. 계통분석결과, 갯개미취는 군외군으로부터 가장 먼저 분지하였으며, 일본산 $A.$ $bellidiastrum$이 나머지 분류군들을 위한 자매군으로 유집되었다. 참취는 다른 참취속 식물들과 분리되어 독립적인 분계조를 형성하였다. 갯쑥부쟁이($A.$ $hispidus$)를 제외한 $Kalimeris$ 속 식물은 91%의 높은 지지율을 가지고 광의의 참취속내로 유집되었으며 $Gymnaster$$Heteropappus$ 속 식물 역시 광의의 참취속으로 유집되었다. 이러한 연구결과는 $Kalimeris$, $Gymnaster$$Heteropappus$로 세분되었던 참취속을 ITS 염기서열을 바탕으로 통합될 수 있을 것으로 판단된다.