• Journal of Plant Biotechnology
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• 제39권1호
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• pp.75-80
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• 2012

$Kalopanax$ $pictus$ is a long-lived deciduous perennial tree in the family Araliaceae mainly distributed in the East Asia. In Korea, this species is of ecological and medical importance. Because typical populations of this species are small and distributed in patches, $K.$ $pictus$ has been considered as a narrow habitat species. To understand the genetic diversity and population structure of this species, the sequence variation of the nuclear ribosomal DNA (nrDNA) internal transcribed spacer (ITS) region was analyzed among 18 different $K.$ $pictus$ populations in the present investigation. The nrDNA ITS sequences of Korean populations investigated in this study showed identical of 616 bp in length, and no any nucleotide variation was found in the entire nrDNA ITS region sequence. This result suggested that the $K.$ $pictus$ populations in Korea might belong to the same isolate, and no mutation was found in the nrDNA ITS region. Compared with other known ITS sequence sources from $K.$ $pictus$ populations, only four variable nucleotide sites were found within the entire ITS region. Very narrow genetic diversity appearing in the population level of $K.$ $pictus$ makes us hypothesize that their relatively isolated habitats. The long-lived traits might be one main reason. However, another probability was that the nr-DNA ITS region might be noneffective in classifying populations of $K.$ $pictus$. Thus, to further understand the phylogenetic relationship of $K.$ $pictus$ populations, more samplings should be performed based on more DNA sequences.

• 한국약용작물학회지
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• 제23권6호
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• pp.489-499
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• 2015

Background : Plants belonging to 5 species of the genus Eleutherococcus are currently distributed in the Korean peninsula. The traditional medicine 'Ogapi', derived from Eleutherococcus sessiliflorus and other related species, and 'Gasiogapi', derived from Eleutherococcus senticosus, are frequently mixed up and marketed. Therefore, accurated identification of their origins in urgently required. Methods and Results : Candidate genes from nuclear ribosomal DNA (nrDNA) and chloroplast DNA (cpDNA) of Eleutherococcus plants were analyzed. Whereas the nrDNA-internal transcribed spacer (ITS) regions were useful in elucidating the phylogenetic relationships among the plants, the cpDNA regions were not as effective. Therefore, a combined analysis with nrDNA-ITS was performed. Various combinations of nrDNA and matK were effective for discriminating among the plants. However, the matK and rpoC1 combination was ineffective for discriminating among some species. Based on these results, it was found that OG1, OG4, OG5, OG7, GS1, GS2, and GS3 were derived from E. sessiliflorus. In particular, it was confirmed that GS1, GS2, and GS3 were not derived from E. senticosus. However, more samples need to be analyzed because identification of the origins of OG2, OG3, OG6 and GS4 was not possible. Conclusion : The ITS2, ITS5a, and matK combination was the most effective in identifying the phylogenetic relationship among Eleutherococcus plants and traditional medicines based on Eleutherococcus.

• 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.

• 대한본초학회지
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• 제25권4호
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• pp.47-54
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• 2010

Objectives : The original plant species of Schisandrae Fructus (O-mi-ja) is prescribed as Schisandra chinensis $B_{AILL.}$, in Korea, but S. chinensis $B_{AILL.}$ and S. sphenanthera $R_{EHD.}$ et $W_{ILS.}$ in China. Moreover, fruit of several other species in genus Schisandra also have been used as the same herbal medicines. To develop a reliable method for correct identification of Schisandrae Fructus and to evaluate the phylogenetic relationship of S. chinensis and its related species, we analyzed internal transcribed spacer (ITS) sequences of nuclear ribosomal DNA (nrDNA). Methods : Twenty-four plant samples of three Schisandra species and one Kadsura species, S. chinensis $B_{AILL.}$, S. spenanthera $R_{EHD.}$ et $W_{ILS.}$, S. nigra $M_{ax.}$ and Kadsura japonica $D_{UNAL}$ were collected from each different native habitate and farm in Korea and China. The nrDNA-ITS region of each samples were amplified using ITS1 and ITS4 primer and nucleotide sequences were determined after sub-cloning into the pGEM-Teasy vector. Authentic marker nucleotides were estimated by the analysis of ClastalW based on the entire nrDNA-ITS sequence. Results : In comparative analysis of the nrDNA-ITS sequences, we found specific nucleotide sequences including indels (insertions and deletions) and substitutions to distinguish C. chinensis, S. spenanthera, S. nigra, and K. japonica. These sequence differences at corresponding positions are avaliable nucleotide markers to determine the botanical origin of O-mi-ja. Moreover, we evaluated the phylogenetic relationship of four plant species by the analysis of nrDNA-ITS sequences. 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 adulterants for O-mi-ja.

• 식물분류학회지
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• 제45권2호
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• pp.158-168
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• 2015

한국산 물통이(Pilea)속 식물의 분자계통학적 연구를 통해서 총 1속 5분류군으로 정리하였다. 물통이속은 모두 1년생 초본으로, 그늘지고 습기가 있는 지역에서 서식하며, 여름에 꽃이 피고, 가을에 열매를 맺는다. nrDNA의 ITS regions과 cpDNA의 psbA-trnH regions의 DNA 염기서열의 분석 결과, 산물통이, 물통이는 분계조를 각각 형성하였다. 하지만 제주 산방산의 제주큰물통이는 내륙지역의 지리산에서 자생하는 제주큰물통이와 같은 분계조를 형성하지 못하고 큰물통이, 모시물통이와 섞여 분계조를 형성하였다. ITS1, 4 regions에서만 DNA 염기서열이 분석된 지리산의 제주큰물통이 역시 완전히 다른 분계조를 형성하였다. 단순히 지리적인 차이로 인해 형성되었다고 보기에 무리가 있을 것으로 생각되어지며, 후에 좀 더 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 생각되어진다.

• 식물분류학회지
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• 제53권1호
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• pp.32-37
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• 2023

Spiraea prunifolia f. simpliciflora Nakai is a perennial shrub widely used for horticultural and medicinal purposes. We simultaneously obtained the complete plastid genome (plastome) and nuclear ribosomal gene transcription units, 45S nuclear ribosomal DNA (nrDNA) and 5S nrDNA of S. prunifolia f. simpliciflora, using Illumina short-read data. The plastome is 155,984 bp in length with a canonical quadripartite structure consisting of 84,417 bp of a large single-copy region, 18,887 bp of a short single-copy region, and 26,340 bp of two inverted repeat regions. Overall, a total of 113 genes (79 protein-coding genes, 30 tRNAs, and four rRNAs) were annotated in the plastome. The 45S nrDNA transcription unit is 5,848 bp in length: 1,809 bp, 161 bp, and 3,397 bp for 18S, 5.8S, and 26S, respectively, and 261 bp and 220 bp for internal transcribed spacer (ITS) 1 and ITS 2 regions, respectively. The 5S nrDNA unit is 512 bp, including 121 bp of 5S rRNA and 391 bp of intergenic spacer regions. Phylogenetic analyses showed that the genus Spiraea was monophyletic and sister to the clade of Sibiraea angustata, Petrophytum caespitosum and Kelseya uniflora. Within the genus Spiraea, the sections Calospira and Spiraea were monophyletic, but the sect. Glomerati was nested within the sect. Chamaedryon. In the sect. Glomerati, S. prunifolia f. simpliciflora formed a subclade with S. media, and the subclade was sister to S. thunbergii and S. mongolica. The close relationship between S. prunifolia f. simpliciflora and S. media was also supported by the nrDNA phylogeny, indicating that the plastome and nrDNA sequences assembled in this study belong to the genus Spiraea. The newly reported complete plastome and nrDNA transcription unit sequences of S. prunifolia f. simpliciflora provide useful information for further phylogenetic and evolutionary studies of the genus Spiraea, as well as the family Rosaceae.

• 대한본초학회지
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• 제24권4호
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• pp.1-8
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• 2009

Objectives : This study was carried out to discriminate origin and molecular marker of oriental medicine "Cnidii Rhizoma" be circulated between Korea and China, which is difficult to discriminate from morphological distinction because of a fragmental materials of roots. Methods : Materials were collected randomly from a medicinal herb markets in Korea and China and be analyzed with ITS (internal transcribed spacer) regions of nuclear ribosomal DNA (nrDNA). Results : As a results, ITS regions of nrDNA was shown to be identify as three molecular markers. "Cnidii Rhizoma" was made up syster group of the genus Ligusticum L. and divided into three groups with "Tou-chun-gung", "IL-chun-gung" and "China-chun-gung". Conclusions : From the analysis of ITS regions of nrDNA, we presumed that it is the same origin of "Cnidii Rhizoma" from Korea and China because of phylogenetic tree consisted of sister groups with the genus Ligusticum than the genus Cnidium.

• 생명과학회지
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• 제26권11호
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• pp.1341-1344
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• 2016

보길도에서 자라고 있는 황칠나무(Dendropanax morbifera)를 구입하여, 캘러스로 유도한 후, ribosomal DNA(nrDNA)의 internal transcribed spacer (ITS) region의 염기서열을 결정하였다 보길도의 황칠나무(Dendropanax morbifera)의 ITS region의 염기서열을 분석한 결과, 총 689염기를 결정하였다. 결정된 689염기 중에서 ITS1은 222 개염기, 5.8S rDNA는 160염기, ITS2는 233염기인 것으로 판명되었다. GenBank의 BLAST 프로그램(http://www.ncbi.nlm.nih.BLAST)을 사용하여 GenBank/EMBL/DDBJ에 등록되어 있는 Dendropanax 속 33의 염기서열을 수집한 후 multiple alignment를 수행한 결과, 유사도는 99.7%(D. chevalieri)에서 92.6%(Dendropanax arboreus)로 나타났으며, 일본황칠나무(D. trifidus)와는 유사도가 99.4%로 판명되었다.

• 식물분류학회지
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• 제36권1호
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• pp.21-40
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• 2006

본 연구에서는 한국산 여뀌속 Persicaria절 분류군들에 대학 핵 리보오솜 (nrDNA)의 ITS 염기서열 분석을 수행하여 본 절 분류군들의 유연관계를 추정하고자 하였다, 본 연구결과 본 절 분류군의 nrDNA ITS 구간 염기서열은 본 절 분류군의 분류학적 타당성, 한계 및 계급설정 및 분류군 간의 계통적 유연관계를 추정하는 데 있어 유용한 것으로 나타났다. ITS 염기서열 분석결과 얻어진 neighbor-joining tree에서 본 절 한국산 분류군들은 크게 P.amphibium과 나머지 분류군들을 포함하는 ground의 2개의 계열로 구분되었다. 나머지 분류군들을 포함하는 두번째 계열은 다시 (1) P. lapathifolium, (2) P. persicaria와 P. viscoferum, (3) P. orientale 및 P. viscosum, (4) P. japonicum 및 (5) P. longisetum, P. erecto-minus var. koreense, P. caespitosum var. laxiflorum, P. hydropiper, P. pubescence, P. tinctorium, P. foliosum, P. trigonocarpum을 포함하는 group으로 세분되었다. 이러한 결과는 과거 형태적 식별형질에 의해 제안되었던 본 절 분류군간의 유연관계와 근본적으로 일치하였다.

• 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.