[논문]홍화 수집종의 RAPD에 의한 유연관계 분석

김재철; 최성용; 신동현; 김세종

홍화 수집종의 RAPD에 의한 유연관계 분석
Intraspecific Relationship Analysis of Safflower (Carthamus tinctorius L.) Lines Collected by RAPD Markers 원문보기

韓國資源植物學會誌 = Korean journal of plant resources, v.19 no.2, 2006년, pp.336 - 339

김재철 (경상북도농업기술원 신물질연구소) , 최성용 (경상북도농업기술원 신물질연구소) , 신동현 (경북대학교) , 김세종 (경상북도농업기술원 신물질연구소)

초록
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홍화 수집종의 RAPD 분석을 통한 유전적 다양성 및 유연관계를 밝히고 품종군을 분류하여 품종육성의 기초자료로 활용코자 시험한 결과는 아래와 같다. RAPD 분석에 적용한 37개의 Primer 중 25개의 적정 primer를 선발하였고, 증폭원 PCR산물은 $0.1{\sim}4.0kb$에서 재현성있는 band를 보였으며 각 primer에 의해 증폭된 band의 수는 $1{\sim}9$개로 다양하였고 평균 4.8개였다. PCR 반응에 사용된 25개의 primer에서 120개의 band가 관찰되었으며 다형성을 보이는 band될 수는 23개(19.2%)였다. RAPD-PCR에 의해 얻어진 dendrogram에서 유연계수 0.042를 기준으로 합을 했을 때 6개 군으로 분류되었고 II군과 III군은 각각 12종(38%)씩 속하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to provide the genetic diversity on Safflower collections and to identify the variations which could be utilized in Safflower breeding. The RAPDs analysis was used to clarify the genetic relationships among 32 Safflower collections. Among 37 primers applied in RAPD analysis, 25 primers that generated appropriate PCR products for identification of the genetic characters in safflower collections were used. Amplified PCR showed the highly reproducible bands at $0.1{\sim}4.0kb$. The number of bands amplified in each primer showed the variations ranging from 1 to 9, with the average of 5.6. A total of 25 bands were identified among twenty-five selected primers and 23 bands (19.2%) showed polymorphism. Based on the similarity value of 0.042 in dendrogram derived from the cluster analysis, the 32 Safflower collections were classified into 6 groups. The two main groups, II and III included 12 collections (38%) and 12 collections (38%), respectively.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

1990), 유전적거리 측정, 품종의 다양성 검토 유전질동정 및 분류를 하는데 매우 유용한 방법임이 증 명되었다(Echt et al, 1992; Yu and Pauls, 1993). 본 연구는 국내외에서 수집한 홍화 32계통에 대하여 DNA를 이용한 개통간의 유전적 다양성 및 유연관계를 밝혀 홍화 품종 육성의 기초자료로 활용코자 수행하였다.

제안 방법

PCR산물은 1.2% agarose gel 에서 50 V로 40분간 전기영동한 후 UV장치를 통해 EtBr에 의해 표시된 밴드를 Polaroid film으 로 촬영하였다
홍화 수집종내의 유연관계 분석을 위해 RAPD에 의해 나타난 band를 조사하여 code화 한후 dendrogram(NTSYS-PC program)을 작성하였을 때 나타나는 수집지역과 개체간의 변이 정도와 유연관계는 Fig. 1과 같다. 홍화 수집종 개체들 간의 유전적 거리는 0.

대상 데이터

RAPD primer는 Bioneer사에서 생산된 random primer 37개 를 사용하였는데, 이중에서 DNA의 다형성을 보인 25개의 primer# 분석에 이용하였다. PCR 반응은#넣은후 나머지를#로 채워# 만 들었다.
공시재료는 32계통으로 국내에서 수집한 6종과 국외에서 수집한 26종을 의성약초시험장 시험포장에 식재 후 RAPD 분석을 위한 시료로 사용하였다. 공시계통의 식물학적 특징은 계통당 20주씩 3반복으로 조사하으며 table 1에 나타내었다.

데이터처리

PCR산물의 분석은 밴드의 유, 무에 따라 유는 1, 무는 0으로 데이터화하였고 분석 프로그램은 NTSYS-PC system(ver.2.02)을 이용하여 UPGMA 분석 방법으로 dendrogram을 작성 하였다

성능/효과

V 군, VI군은 각각 1종씩 분류되었다. 1군에 속하는 5종중 가시 없는 수집종이 3종(60%)이나 속하였으며 특히 이들의 수집지역은 우즈베키스탄, 카자흐스탄, 이란 등 지역적으로 매우 가까운 곳에 위치하였음을 알 수 있었다. 또한 한국에서 수집한 종이라도 자생지역 및 환경에 따라 유전적 변이가 일어나지 않았나 추정된다.
8개였다. PCR 반응에 사용된 25개의 primer에서 120개의 barmd가 관찰되었으며 다형성을 보이는 band의 수는 23개(19.2%)였다. RAPD-PCR에 의해 얻어진 dendrogram에서 유연계수 0.
홍화 수집종의 RAPD 분석을 통한 유전적 다양성 및 유연관개를 밝히고 품종군을 분류하여 품종육성의 기초자료로 활용코자 시험한 결과는 아래와 같다. RAPD 분석에 적용한 37개의 Primer 중 25개의 적정 primer를 선발하였고, 증폭원 PCR산물은 0.1 ~4.0 kb에서 재현성있는 bmd를 보였으며 각 primer에 의해 증폭된 band의 수는 1~9개로 다양하였고 평균 4.8개였다. PCR 반응에 사용된 25개의 primer에서 120개의 barmd가 관찰되었으며 다형성을 보이는 band의 수는 23개(19.
1158로 다소 원연인 특성을 나타내었다. RAPD-PCR에 의해 얻어진 120개의 밴드를 가지고 유연관계를 분석한 결과 dendrogram에서 유연계수 0.042를 기준으로 하였을 때 32 개 수집종을 6개의 군으로 분류되었는데 II군과 III군은 각각 12종씩 각각 38%가 속하는 큰 군으로 나타났으며 IV군. V 군, VI군은 각각 1종씩 분류되었다.
수집한 홍화 32계통에 대하여 전체 DNA를 추출 정제하여 RAPD 분석을 흐였다 10개의 염기서열로 구성된 37개의 random primer 중 밴드가 분명하고 다형성이 높은 25개의 primer를 선발(OPG 14개, OPH 11개)하여 분석한 결과(Table 2) 총 120개의 증폭된 밴드를 얻었는데 각 primer에 의해 증폭된 밴드의 수는 1~9개로 다양하게 나타났으며 primer 한 개당 평균 4.8개의 DNA밴드가 증폭되 었다
총 120개의 밴드중 다형성을 보이는 밴드의 수는 23개(19.2%)로 매우 낮은 다형성을 나타내었고 그렇지 않은 밴드의 수는 97개 (80.8%)였으며 primer 종류에 따라 다형성의 비율이 0~100%로 크게 달랐다. 이는 Kim et al(1998)의 가시오가피의 다형성 밴드 57%와 Kim et al.
1과 같다. 홍화 수집종 개체들 간의 유전적 거리는 0.0083~0.1158사이로 나타났으며 국내 수집종간의 유전적 거리는 0.0331 ~0.0992로 근연인 특성을 나타내었고 외국 수집종과 국내 수집종간에는 0.0166 ~ 0.1158로 다소 원연인 특성을 나타내었다. RAPD-PCR에 의해 얻어진 120개의 밴드를 가지고 유연관계를 분석한 결과 dendrogram에서 유연계수 0.

참고문헌 (8)

Bang, K. H., Kim, Y. K., Park, H. W., Seong, N. S., Cho, J. H., Kim, H. S. and Cho Y. G. 2001. Classification of Safflower (Carthamus tinctorius L.) Collections by Agronomic Character istics. Korean J. Medicinal Crop Sci. 9(4): 301-309
Brown, A. H. D. 1990. The role of isozyme studies in molecular systimatics, Aust. Syst. Bot. 3: 39-46

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Echt, C.S, Erdhal and L.A, McCoy. 1992. Genetic Segregation of Random amplified polymorphic DNA in diploid cultivated alfalfa. Genome. 35: 84-87

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Kim, J. S., Choi, S. Y., Choo, B. G., Ryu, J. H., Kwon, T. H. and Oh, D. H. 2000. Intrapecific Relationship of Rehmannia glutinosa Lines Medicinal Collected from Korea, Japan and China by RAPD Analysis. Korean J. Crop Sci. 8(3): 266-273
Kim, S., Kim, K. Y., Park, M. S., Choi, S. Y. and Yun, S. J. 1998. Intraspecific Relationship of Eleutherococcus senticosus Max. by RAPD Markers. Korean J. Medicinal Crop Sci. 6(3): 165-169

원문보기 상세보기
Knowles, P. F. 1989. Safflower in Oil Crops of the World. McGraw-Hill, New York. pp. 363-374
Williams, J. G. K, A. R. Kubelik, K. H. Livak. J. A. Rafalski and S. V. Fingey. 1990. DNA polymorphism amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. Nucl. Acids Res. 18: 6531-6535

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Yu K, Pauls KP. 1993. Rapid estimation of genetic relatedness among hetergenous population of affalfa by random amplification of bulked genomic DNA samples. Theor. Appl. Genet. 86: 788-794

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