• 한국자원식물학회지
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• 제30권5호
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• pp.522-534
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• 2017

다양한 환경에서 수집한 국내 민들레속 유전자원 수집종의 엽록체 DNA 영역(trnL-trnF와 rps16-trnK) 염기서열을 이용하여 종내 간 변이 및 배수성을 구명하여 유전자원 육성의 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 민들레속 유전자원의 배수성은 털민들레, 서양민들레, 붉은씨서양민들레가 3배체이고, 흰민들레와 흰노랑민들레는 4배체였다. 염기서열의 길이는 trnLtrnF 영역에서 자생종류인 털민들레, 흰민들레, 흰노랑민들레가 931 bp에서 935 bp, 서양민들레는 910 bp, 붉은씨서양민들레는 975 bp로 종간 차이를 나타내었고, 종 특이적 염기서열 88개, 자생종 및 귀화종 특이적 염기서열 41개가 검출되었다. rps16-trnK 영역은 털민들레 882~883 bp, 흰민들레 875~881 bp, 흰노랑민들레는 878~883 bp 서양민들레 874~876 bp, 붉은씨서양민들레는 847~848 bp로 37개 종특이적 염기서열이 검출되었다. 염기서열의 유사도는 trnL-trnF 영역에서 0.860~1.000 사이로 평균 0.949이며, rps16-trnK 영역의 유사도는 0.919~1.000 사이로 평균 0.967이었다. 염기서열을 바탕으로 유연관계를 분석한 결과, trnL-trnF 영역은 크게 자생종류와 귀화종류로 구분되었으며, 서양민들레와 붉은씨서양민들레는 같은 종간에 유집되었고, 자생종류는 분리되지 않았으며, rps16-trnK 4개 그룹과 유집되지 않은 5개체로 나뉘었다. 흰노랑민들레는 두 영역 모두 흰민들레와 동일 계통군을 형성하였고, 염기서열상 두 종간 뚜렷한 차이가 없었다. 유연관계에서 모두독립적으로 존재한 흰민들레 No. 10 (조계산)과 털민들레 1번(광양)은 민들레 유전자원 육성소재로 활용이 기대된다.

• 식물분류학회지
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• 제40권3호
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• pp.157-162
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• 2010

우리나라의 울릉도와 독도에 분포하는 한국특산종인 섬기린초는 해안암석지대를 터전으로 넓게 분포하여 울릉도 생태계의 중요한 부분을 차지하고 있다. 본 연구는 섬기린초에 대한 엽록체 DNA의 trnL/F intergenic spacer 염기서열을 총 32개체에 대하여 조사하였다. 그 결과, 정렬된 염기서열 중 하나의 6-bp indel (-ATTCAC-)에 의하여 두 개의 type (TYPE01: 297bp과 TYPE02: 291bp)을 확인하였다. 확인된 두 개의 엽록체 DNA type은 울릉도와 독도에서 뚜렷한 지리적 분포양상을 보여주었다. TYPE01은 울릉도(15개체)에서만 관찰되었고 TYPE02는 울릉도(12개체)와 독도(5개체)에서 확인되었다. 섬기린초는 하나의 6-bp indel에 의하여 서로 다른 두 개의 엽록체 DNA haplotype이 확인되고 뚜렷한 지리적 분포양상을 보여주기 때문에, 울릉도와 독도에 자생하는 개체군 내에 진화적으로 서로 다른 두 개의 계통이 있음을 추정할 수 있고 울릉도와 독도 간 원거리 분산 기작의 가능성을 지지하였다.

• 식물분류학회지
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• 제37권4호
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• pp.477-502
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• 2007

본 연구에서는 Aconitum alboviolaceum Kom. complex에 속하는 6종 중 한국산 4종(A. alboviolaceum, A. longecassidatum, A. pseudolaeve, A. quelpaertense)을 대상으로 형 태 및 주성분분석(Principal Components Analysis)과 엽록체 DNA psbA-trnH IGS, trnL intron 및 tmL-trnF IGS 구간의 분석을 통해 각 분류군의 타당성을 검토하고 그 한계 및 분류학적 위치를 명확히 설정하고자 하였다. 형태분석 결과, 기존에 보고되었던 주요 식별형질에서 형태변이가 종 및 개체군 수준에서 복잡한 형태로 나타났으며 주성분분석 결과 각 분류군들은 종 및 개체군 수준에서 유집 되지 않고 연속적으로 혼합된 양상을 보였다. 염기서열 분석 결과, l0개의 염기치환과 3개의 indel이 관찰되었고, 이를 통해 얻어진 neighbor-joining tree에서 나타난 4개의 그룹은 종 및 개체군을 반영하지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 complex 내 분류군들에 관한 기존의 형태형질에 근거한 분류체계를 지지하지 않으며, 이들 분류군 간의 분류체계에 대한 재고가 필요하다고 본다.

• 식물분류학회지
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• 제44권4호
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• pp.250-256
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• 2014

본 연구는 3개의 색소체 matK, trnL-F, rbcL DNA 염기서열과 1개의 핵 ITS DNA 염기서열을 근거로 한국산 Aloe 3종 A. arborescens, A. vera 그리고 A. saponaria 등과 하나의 변이종 알로에의 유전적 상관관계를 알고자 수행되었다. 전체 2,420 bp 서열이 증폭되었다. 두 개의 삽인-결실(indel)이 trnL 지역에서 확인되었고, 또한 여러 개의 종 특이적인 염기자위가 전체 29개의 최소변이 정보지역(parsimonious informative site)에서 확인되었다. 조사된 한국산 4 종간에는 148 염기변이 지역이 있었으며, 세계산 Aloe 종들을 포함한 비교해서는 170개의 변이지역 중 75개의 최소변이 지역이 확인되었다. UPGMA를 이용한 phenogram에서 새로운 변이종 알로에는 A. vera와 가장 가깝게 유집되었다. 변이종 알로에는 아직까지 보고된 어떤 종류의 Aloe속내 종과 형태적 및 유전적으로 일치하지 않았다. 조사된 알로에 종들의 유집분석 결과는 기존의 연구결과와 일치하였다.

• 식물분류학회지
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• 제41권4호
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• pp.353-360
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• 2011

엽록체 DNA(trnL-F IGS, trnL intron, trnH-psbA)와 핵 DNA(RNApol2_i23)의 염기서열을 분석하여 둥굴레복합체를 대상으로 계통분류학적 연구를 실시하였다. 유럽산 분류군들은 한 분계조로 뚜렷하게 유집되었고, 이들은 한국산 분류군 중에서 둥굴레, 왕둥굴레, 풍도둥굴레 등과 유집되었다. 풍도둥굴레, 왕둥굴레와 제주산의 둥굴레중 하나가 한 분계조로 유집되어 육지로부터 지리적으로 격리된 섬 지역에서 진행되는 둥굴레로부터의 종분화를 추정해 볼 수 있었다. 둥굴레복합체에 속하는 분류군들은 기본염색체수를 기준으로 2개의 소그룹(x= 9와 x = 10)으로 구분되고 있다. 비록 기본염색체수가 줄어드는 방향으로 진화하는 속 내 분류군들의 진화경향과는 일치하지 않으나, 2개 그룹의 구분에 대해서는 분자적인 자료, 특히 핵 DNA 염기서열 분석결과가 이를 강력하게 지지하였다. 반면에 엽록체 DNA는 분류군을 구분하는 해상도가 낮게 나타났다. 속내 분류군들의 진화나 계통관계를 밝히기 위하여 차후에 좀 더 많은 재료에 대한 세포학적, 형태학적, 지리학적 자료가 축적되어야 할 것이다.

• 식물분류학회지
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• 제34권4호
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• pp.335-358
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• 2004

미나리아재비속(Ranunculus)의 털개구리미나리(R. cantonienesis)의 분자계통학적 유연관계를 조사하고 잡종화 가설을 추정하기 위하여, 군외군을 포함한 8분류군의 25개 DNA재료를 대상으로 핵 DNA와 엽록체 DNA의 염기서열을 분석하였다. 털개구리미나리와 근연종에 대하여 maximum parsimony와 maximum likelihood방법으로 분석한 핵 DNA의 ITS 계통수와 psbA-trnH, rps16, trnL 유전자 구간의 염기서열을 조합한 엽록체 DNA 계통수에서, 털개구리미나리는 젓가락나물과 가장 가깝고, 개구리미나리, 왜젓가락나물 순으로 유연관계를 나타내었다. 이러한 분자계통학적 유연관계는 털개구리미나리가 왜젓가락나물과 가장 가깝다는 기존의 외부형태학적 보고와 일치하지 않았다. 염기서열 분석에서 털개구리미나라는 조사된 분류군 중 유일하게 다형성을 나타냄으로서, 염색체수와 핵형에 의하여 보고된 털개구리미나라의 다형성을 지지하였다. 털개구리미나리는 ITS 에서 젓가락나물과 왜젓가락나물의 표지 유전자를 공유하고, 엽록체 DNA에서 왜젓가락나물의 표지 유전자를 공유하였다. 이 결과는 염색체수와 핵형에 의하여 제시되었던 털개구리미나리가 젓가락나물과 왜젓가락나물의 잡종화에 의하여 종분화되었다는 가설을 지지하였으며, 왜젓가락나물이 모계이며, 젓가락나물이 부계로 추정된다.

• 식물분류학회지
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• 제44권3호
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• pp.202-207
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• 2014

섬괴불나무(Lonicera insularis Nakai)는 인동과(Caprifoliaceae) 인동속(Lonicera L.) 에 속하는 관목으로 울릉도와 독도의 해안가 지역에 분포하는 한국특산식물이다. 섬괴불나무와 인동속의 근연종인 괴불나무, 청괴불나무, 각시괴불나무, 길마가지나무, L. morrowii, 병꽃나무 7분류군과의 유연관계를 밝히고, 섬괴불나무의 종내 변이를 확인하기 위해 엽록체 DNA 5개 영역의 염기서열을 분석하였다. 분석결과 전체 3.2kb의 염기서열이 결정되었고, 섬괴불나무와 L. morrowii 에서 2개의 엽록체 DNA haplotype(CP01-02)이 결정되었다. 섬괴불나무는 한 개의 염기치환으로 CP01 type과 CP02 type으로 구별되었으며, 일본의 L. morrowii와는 CP02 type을 공유하였다. 섬괴불나무에서 확인 된 두 개의 CP type은 1) 진화적으로 뚜렷한 두 개 이상의 계통을 가지며, 이는 하나 이상의 유입경로를 통해 울릉도로 유입되었을 가능성을 높게 지지한다. 그리고, 2) 형태학적으로 구별되는 섬괴불나무와 L. morrowii의 CP type의 공유는 두 종의 지리적인 장벽에 의한 이소적종분화의 결과로 추론할 수 있다. 본 연구에서 확인된 울릉도와 독도의 섬괴불나무의 종내 변이 및 다양성에 관한 결과는 울릉도 및 독도 식물의 분자생물지리학적 연구로 대양섬의 생물학적 진화양상과 종 분화 과정에 중요한 기초 자료로 활용될 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권1호
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• pp.82-90
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• 2016

한국에 분포하는 두릅나무과 식물 대부분은 중요한 약용 식물로 경제적인 가치가 크다. 본 연구는 분자적 방법인 엽록체 DNA 바코드 염기서열 분석을 통해 한국에 자생하고 있는 두릅나무과 식물 14종 전체의 속 및 종간 유연관계를 파악해 보고 이를 구별할 수 있는 마커를 개발하기 위해 수행되었다. 국제 생물 DNA 바코드 컨소시엄(CBOL, the Consortium for the Barcode of Life)이 DNA barcoding marker로 제안한 엽록체 DNA 7영역의 염기서열을 분석한 결과, psbA-trnH영역에서 가장 많은 삽입, 결실 및 염기치환이 나타났으며 조사된 한국의 두릅나무과 식물 14종 모두 구분 될 수 있었다. 또한 각각의 영역에서 특정 속과 종만이 지니는 특이적인 염기서열을 찾을 수 있었다. 인삼의 경우 중국삼과 한국삼의 염기서열에는 차이가 전혀 없었다. 7영역을 모두 유합하여 작성한 계통수에서는 통탈목이 특이성을 나타내며 가장 기부에 분계조를 형성하였다. 두릅나무속과 인삼속은 자매군을 형성하였고, 오갈피속 5 종 역시 서로 높은 유연관계를 나타내었다. 결론적으로 한국에 자생하는 14종의 두릅나무과 식물들이 모두 엽록체 DNA 바코드 마커 개발을 통해 동정이 가능함을 확인하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제26권4호
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• pp.457-462
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• 2013

독도에 자생하는 벼과(Poaceae) 식물인 돌피(Echinochloa crus-galli (L.) Beauv.)와 물피(Echinochloa crus-galli var. echinata (Willd.) Honda)의 분류학적 실체를 조사하였다. Echinochloa crus-galli complex에 속하는 2분류군 26개체에 대한 ITS, trnH-psbA 및 trnL-F의 염기서열을 분석하였다. 그 결과 독도의 돌피와 물피를 포함한 조사된 두 분류군은 유전자구간에서 동일한 염기서열을 나타내는 것으로 관찰되었다. 따라서 호영 및 까락 등의 연속적인 형질로 두 분류군을 구분하는 기존의 형태형질에 근거한 분류학적 처리는 재고가 필요할 것으로 보인다. 한편, ITS 경우, 독도에서 채집된 물피와 돌피 개체들은 울릉도 및 육지에서 채집된 개체들과는 별개의 분계조를 형성함으로써 독립된 진화 경로를 거치고 있음을 보여 주었다.

• 식물분류학회지
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• 제43권1호
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• pp.46-55
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• 2013

울릉도에만 한정 분포하는 회솔나무(Taxus cuspidata var. latifolia)의 분류학적 위치를 파악하기 위해 근연종인 주목(T. cuspidata var. cuspidata), 설악눈주목(T. caespitosa), 일본에 분포하는 T. cuspidata var. nana 4분류군을 대상으로 외부형태학적 연구와 DNA 바코딩 연구를 수행하였다. 회솔나무는 여러 학자들에 의해 주목의 이명으로 처리되거나 주목의 변종으로 처리되었던 분류군으로 분류학적 위치에 대한 이견이 많은 분류군이다. 이번 연구를 통해 회솔나무는 외부형태학적으로 근연종에 비해 원줄기는 곧고, 잎의 길이와 폭은 1.4배 이상 길고 종자는 가종피 바깥으로 돌출되는 특징으로 뚜렷이 구별되었다. DNA 바코딩 연구를 통해 matK, rbcL, trnL-trnF(trnL intron 포함) 구간의 염기서열을 비교한 결과 회솔나무는 유럽주목인 Taxus baccata와는 별개의 분계조를 형성하고 주목과 하나의 분계조를 형성하며 100% 동일한 염기서열을 갖는 것으로 나타났다. 한국 특산종인 설악눈주목은 외부형태학적으로 원줄기가 여러 개 나오며 옆으로 기고 잎의 길이와 폭은 주목에 비해 0.8-0.9배 작은 특징으로 뚜렷이 구별되지만, DNA 바코딩 연구 결과 주목과 100% 동일한 염기서열 서열을 가지며 하나의 분계조를 형성했다. 따라서 본 연구결과를 바탕으로 울릉도에 한정 분포하며 근연종에 비해 뚜렷한 형태학적 차이를 보이는 회솔나무는 T. cuspidata의 변종인 T. cuspidata var. latifolia로 인정하는 것이 타당한 것으로 판단된다.