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문제 정의
- 본 연구에서는 국내에서 재배되고 있는 강활의 지방수집종 8개체를 대상으로 생육 특성 및 RAPD 분석을 실시하여 수집 종간 유연관계를 밝히고 남강 활과 북강활의 유사도를 파악하여 품종 육성의 기초자료로 활용코자 하였다.
제안 방법
- 0, 10 mM EDTA)를동일한 량으로 넣어 혼합 후 원심분리하여 상등액을 버리고 IM CsCl2 400成로 용해시킨 후 회수하였다. DNA pellete 70% 에탄올로 세척후 TE/RNase buffer (pH 8.0)에 녹인 후보 관하였다.
- PCR을 위한 template DNA는 강 활 지방 수집종 8개체의 뿌리로부터 추출된 genomic DNA를 사용하였는데 DNA의 추출 방법은 CTAB (cetyl trimethyammonium bromide) 법을 변형하여 사용하였다 (Kim, 1996; Murray & Thompson, 1980).
- 재배기술체계 확립이 시급한 실정이다. 걍 활의 품종육성의 기초자료를 마련하고자 RAPD를 이용하여 £계통의 지방수집 종간 유연관계를 분석하고 생육 특성을 조사한 결과는 다음과 같다.
- PCR 증폭 조건은 전처리 95℃ 에서 30초, DNA 변성 95℃ 10초, primer 부착 38℃ 1분, primer의 신장 72℃ 2분의 반응을 총 45회 반복 한 다음 마지막으로 72℃ 에서 7분간 반응시켰다. 증폭 된 DNA를 1.2% agarose gel에서 150V로 30분간 전기영동 하였으며, EtBr로 염색된 DNA를 UV-transilluminator를 이용하여 polaroid로 촬영하였다.
- 지상부의 근생엽장, 경장 등은 생육 최성기인 개화기에 조사하였고, 뿌리수확은 기온이 내려가 생육이 완전히 정지된 시기인 10월 하순에 수확하여 지하 부의 근장, 생근중 등을 조사하였다
대상 데이터
- 3 unit 및 WxPCR buffer 5 以로 하여 총반응 용액을 50 成로하였다. Primer는 Operon사에서 구입한 OPA (20개), OPB (20개), OPC (20개) 등 60개를 사용하였으며, DNA 증폭은 MJ Researcl사의 Minicyler™ 을 사용하였다. PCR 증폭 조건은 전처리 95℃ 에서 30초, DNA 변성 95℃ 10초, primer 부착 38℃ 1분, primer의 신장 72℃ 2분의 반응을 총 45회 반복 한 다음 마지막으로 72℃ 에서 7분간 반응시켰다.
- 본 실험에 사용된 PCR 기본조건은 template DNA 2ng, 2.5 mM dNTP primer 40 ng, Taq DNA polymerase 0.3 unit 및 WxPCR buffer 5 以로 하여 총반응 용액을 50 成로하였다. Primer는 Operon사에서 구입한 OPA (20개), OPB (20개), OPC (20개) 등 60개를 사용하였으며, DNA 증폭은 MJ Researcl사의 Minicyler™ 을 사용하였다.
- 본 연구에서 사용한 재료는 국내에서 수집한 8계통의 강 활을 시험 재료로 이용하였다 (Table 1).
이론/모형
- 유연관계 분석은 밴드의 유.무에 따라 유는 1, 무는 Q으로데이터화 했으며 NTSYS-PC system을 이용하여 UPGMA (unweighted pairgroup method, arithmetic average method) 분석방법으로 dendrogram을 작성하였다.
- 시험구 배치는 난 괴법 3반복으로 하였으며 주요 조사항목은 농사시험 연구조사 기준 (농촌진흥청, 1995)에 준하였다.
- 특성조사를 위한 강활의 재배시험은 봉화고냉지 약초시험장 포장에서 수행하였으며 지방수집 종간의 유연관계는 PCR에 의해 식물체의 genomic DNA/를 분석하는 RAPD (randomly amplified polymorphic DNA) 방법으로 수행하였다.
성능/효과
- 1.수집된 지방 재래종 강활 8종에 대한 RAPD분석을 실시한 결과 primer 당 평균 6.9개의 PCR밴드가 얻어졌으며 polymorphism 비율이 평균 49.1 %를 나타내어 객관적인 다형현상 분석이 가능하였다.
- 2.유사도 0.기를 기준으로 8개의 강 활 지방 수집종을 구분한 결과 3개의 groups로 분리되었는데 group Ie 유사도 0.71 이하에서 남강 활의 영양, 정선영월 지방수집종이었고, group H는 남강 활 춘양수집종이며, group 111은 모두 북강 활 수집 종으로 0.94 이상 늪은 유사도를 보였는데 정선, 상운, 태백, 춘 양 수집종이었다.
- 3.강 활의 생유 특성은 남강 활이 북강활에 비해 개화기가 18~26일 늦고 추대율이 높으며 엽병은 길고 작은 것으로 나타났다.
- Group Ⅲ의 유사도는 0.94~0.96였는데 모든 북강 활이 유사도가 매우 높으며 그 중에서 춘양 수집종이 다른 3개 수집 종간의 0.94로 다른 수집 종간보다는 유사도가 낮으나 높은 유연관계이고 그 외 태백, 상운, 정선 수집종은 0.95 이상으로 높은 유연관계를 보이고, 특히 정선과 상운수집종은 0.96 이상 매우 높은 유사도를 보였다.
- 9개였다. Polymorphism를 보인 band의 수는 총 85개로 173개의 band중 49.1%를 차지하였으며, 나머지 88개 (50.9%)는 동일한 밴드 패턴을 보였다 (Table 2). 다른 약용식물에서 다형성을 보인 밴드 비율의 예를 보면 지황은 54% (Kim et al.
- 강 활 지방수집종 8계통에 대하여 총 60개의 primer로 PCR 을 실시한 결과 35개의 primer에서는 어느 계통에서도 증폭된 DNA밴드가 나타나지 않았고, 25개의 primer에서는 다양한 크기의 DNA밴드가 확인되었다 (Table 2).증폭된 random primer의 염기 서열 중 guanine (G)과 cytosine (©의 함량은 PCR증폭에 많은 영향을 미치는 것으로 알려져 있는데 (Fritsch et al.
- 75였다. 강원도와 경북 북부지역에 분포하는 특성을 보였고, 유전적인 유사도는 정선과 영월지방수집종과 영양지방수집종이 분리되는 특성을 보였으며 영월 과 정선 수집종은 지리적으로 가까워 변이 정도가 영양수집종보다 덜했다는 것으로 생각된다.
- 남.강활에 대하여 각각 특이한 다형화 밴드가 나타니는 것이 있는데 그 예를 보면 OPA 01 primer를 이용할 경우 800 base pairs (bp) DNA는 남강 활 4개 수집종에서만 생성되고, 1, 500과 1, 700 bp DNA는 북강 활 4개 수집종에서만 모두 생성되어 남강 활과 북강활을 구분하는 데 유용하게 사용될 수 있을 것으로 보인다. 이외에도 primer OPB 02의 1, 800 bp, OPB 09의 2, 200 bp, OPC 13의 550과 2,000 bp는 남강 활에서는 생성되지 않고 북강활에서 만 나타났다.
- 다형 성 반응을 보인 25개의 primei에서 총 173개의 band가 나타났고 한 개의 primer당 5~11개의 band를 보였으며, primer 당평균 6.9개였다. Polymorphism를 보인 band의 수는 총 85개로 173개의 band중 49.
- 북강활의 4개 지방수집종에서는 RAPD에서도 높은 유사도를 보인 것과 같이 개체간의 생육 특성도 뚜렷한 차이가 나타나지 않았으나 상운수집종이 다른 계통에 비해 생육이 다소 좋은 경향이며 개화기도 2~6일 정도 늦었다.
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