보존중인 잎새버섯속 균주를 선발하여 배양 및 형태적 특성을 조사하여 비슷한 균주별로 그룹화하여 rDNA의 ITS 영역을 증폭하여 염기서열을 결정한 결과 보존시 균주의 학명과 많은 차이를 보였으며, 균사의 모양 및 색깔에도 많은 차이를 보였다. 보존 당시 동정한 결과와 rDNA의 ITS 영역의 염기서열 분석을 통한 결과를 비교한 결과 학명이 다른 균주가 4균주로 전체의 40%를 차지하였다. 국내에서 수집한 잎새버섯속은 모두 G. frondosa로 동정되었고, 일본에서 수집한 3균주 중 1균주는 완전히 다른 속으로 동정되었으며 2균주는 G. frondosa로 동정되었다. 그리고 중국에서 수집한 3균주중 2균주는 완전히 다른 속으로 동정되었고, 1균주만 G. frondosa로 동정되었다. RAPD 분석을 통한 유전적인 다형성 조사에서 같은 종내에서도 분포지역에 따라 서로 상이한 밴드패턴을 보였다. 유전적인 유연관계 분석에서는 G. frondosa 1개의 분류군으로 이루어졌으며, ITS부위 유전자수준의 상동성 분석에서도 비슷한 경향을 보였다. 따라서 기존 목록과 완전히 다른 속으로 동정된 균주들에 대해서는 계통분류학적인 유연관계 분석과 보존중인 자실체 유전자와의 상동성을 비교하여 기존 목록의 학명을 재분류해야 할 것으로 판단된다.
보존중인 잎새버섯속 균주를 선발하여 배양 및 형태적 특성을 조사하여 비슷한 균주별로 그룹화하여 rDNA의 ITS 영역을 증폭하여 염기서열을 결정한 결과 보존시 균주의 학명과 많은 차이를 보였으며, 균사의 모양 및 색깔에도 많은 차이를 보였다. 보존 당시 동정한 결과와 rDNA의 ITS 영역의 염기서열 분석을 통한 결과를 비교한 결과 학명이 다른 균주가 4균주로 전체의 40%를 차지하였다. 국내에서 수집한 잎새버섯속은 모두 G. frondosa로 동정되었고, 일본에서 수집한 3균주 중 1균주는 완전히 다른 속으로 동정되었으며 2균주는 G. frondosa로 동정되었다. 그리고 중국에서 수집한 3균주중 2균주는 완전히 다른 속으로 동정되었고, 1균주만 G. frondosa로 동정되었다. RAPD 분석을 통한 유전적인 다형성 조사에서 같은 종내에서도 분포지역에 따라 서로 상이한 밴드패턴을 보였다. 유전적인 유연관계 분석에서는 G. frondosa 1개의 분류군으로 이루어졌으며, ITS부위 유전자수준의 상동성 분석에서도 비슷한 경향을 보였다. 따라서 기존 목록과 완전히 다른 속으로 동정된 균주들에 대해서는 계통분류학적인 유연관계 분석과 보존중인 자실체 유전자와의 상동성을 비교하여 기존 목록의 학명을 재분류해야 할 것으로 판단된다.
This study was carried to identify a correct species and asses genetic diversity within the same species of Grifola spp. preserved in Division of applied Microbiology. Contaminated isolates showed different growth rates, morphology and color of hyphae. We have reconstructed the phylogenetic tree of ...
This study was carried to identify a correct species and asses genetic diversity within the same species of Grifola spp. preserved in Division of applied Microbiology. Contaminated isolates showed different growth rates, morphology and color of hyphae. We have reconstructed the phylogenetic tree of a select group of Grifola spp. using nucleotide sequences of the internal transcribed spacer region(ITS) region. The phylogenetic tree was constructed by using the neighbor-joining method. PELF primers of 20-mer were used to assess genetic diversity of preserved isolates. Sequence analysis showed that four strains were identified completely different nomenclature. According to the analysis of ITS sequences, the genus Grifola clustered into one group, most of which correlated with species-groups identified by RAPD method. Eight isolates included strain GM01 showed high similarity with Grifola frondosa. All isolates were collected in the Japan(GM01, GM02, GM03) was identified as Grifola frondosa and isolates of the China(GM05, GM06, GM08) was identified as Bjerkandera fumosa, Grifola frondosa and Dichomitus squalens, respectively. RAPD analysis of genetic polymorphisms of genus Grifola showed a very different band patterns on the isolat. As the result of RAPD and ITS region sequences analysis for preserved isolates, it seems likely that 4 isolates of Grifola spp. may be need to reclassify or eliminate from preserved catalogue.
This study was carried to identify a correct species and asses genetic diversity within the same species of Grifola spp. preserved in Division of applied Microbiology. Contaminated isolates showed different growth rates, morphology and color of hyphae. We have reconstructed the phylogenetic tree of a select group of Grifola spp. using nucleotide sequences of the internal transcribed spacer region(ITS) region. The phylogenetic tree was constructed by using the neighbor-joining method. PELF primers of 20-mer were used to assess genetic diversity of preserved isolates. Sequence analysis showed that four strains were identified completely different nomenclature. According to the analysis of ITS sequences, the genus Grifola clustered into one group, most of which correlated with species-groups identified by RAPD method. Eight isolates included strain GM01 showed high similarity with Grifola frondosa. All isolates were collected in the Japan(GM01, GM02, GM03) was identified as Grifola frondosa and isolates of the China(GM05, GM06, GM08) was identified as Bjerkandera fumosa, Grifola frondosa and Dichomitus squalens, respectively. RAPD analysis of genetic polymorphisms of genus Grifola showed a very different band patterns on the isolat. As the result of RAPD and ITS region sequences analysis for preserved isolates, it seems likely that 4 isolates of Grifola spp. may be need to reclassify or eliminate from preserved catalogue.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
농업과학기술원 응용미생물과에 보존되어 있는 균주는 외국에서 도입되었거나 국내에서 수집된 버섯에서 분리한 균주들로 수집 당시 자실체의 형태적인 특징만으로 동정하여 보존하는 경우가 많았고, 외국에서 들여오는 균주, 또한 확인되거나 인증된 기관의 균주들이 아닌 출처가 명확하지 않은 균주가 많았다. 따라서 본 연구는 보존되어 있는 잎새버섯(Grifola)속의 rDNA ITS 영역의 염기서열을 분석하여 이들 균주들의 분류학적 위치와 계통분류학적인 유연관계를 분석하고 RAPD분석에 의한 유전적 다형성을 조사한 결과를 보고하고자 한다.
제안 방법
Grifola속 균주로부터 염색체 DNA 추출은 PDA배지(potate dextrose agar)에서 7일간 배양한 균사체를 수확하여 동결건조한 후 소량을 2ml 튜브에 넣고 마쇄한 뒤 1ml CTAB solution [2% CTAB(w/v), 100mM Tris-HCl(pH 8.0), 20mM EDTA(pH 8.0), 1.4 M NaCl, 1% PVP(polyvinylpyrrolidone)에 현탁한 후 60℃에서 40분 동안 반응시켰다. 반응 후 12,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 상등액을 회수하여 Rnase 와 Proteinase K 50을 첨가 후 37℃에서 40분간 반응시켰다.
Grifola속으로 동정된 균주들에 대한 분류학적 위치 및 유전학적인 유연관계 분석을 위하여 계통수를 그려 이들 사이의 유연관계를 확인해 보았다(Fig. 2). 분석결과 Grifola속은 G.
PCR 증폭은 15ng의 genomic DNA, 각 0.5 pmol의 primer, 200μM dNTP, 2.5 unit의 Taq DNA polymerase, 10mM Tris-HCl, 50mM KCl, 1.5mM MgCl2에 증류수를 첨가하여 최종 volume을 30§¡로 하였다.
PCR은 94℃에서 4분간 pre-heating시킨 다음, 94℃1분간 denaturation, 55℃에서 40초간 annealing, 72℃에서 2분 동안 extension을 1cycle로 하여 총 40cycles를 반응시킨 후 4℃에서 유지하였다. PCR산물은 1.2% agarose gel에서 90 volt로 loading한 후 UV transilluminator lamp 상에서 밴드를 관찰하였다.
실험에 사용한 균주들의 계통분석을 위하여 ITS 1과 ITS 4 프라이머를 이용하여 rDNA의 ITS 영역을 증폭한 결과 600~700 bp 정도의 증폭 산물을 얻었다. 이들 염기서열을 바탕으로 GenBank에 상동성을 조사하였다. 보존균주 목록과 염기서열 분석을 통한 동정결과에서 학명이 완전히 다른 균주가 4균주로 전체의 40%를 차지하였다.
DNA 증폭은 initial denaturation을 94℃에서 2분간 실시하고, denaturation 40초(94℃), annealing 1분(58℃), extension 1분(72℃)으로 30cycle을 반응시키고 마지막으로 72℃에서 5분간 incubation 하였다. 증폭된 DNA는 1.5% agarose gel에서 전기영동을 하여 확인 후 sequencing을 수행하였다. 균주간 유연관계 분석을 위한 염기서열의 분석은 ClustralW 분석프로그램(Thompson 등, 1994)을 사용하였다.
대상 데이터
다형성 분석을 위하여 각각의 균주에서 추출한 염색체 DNA를 RAPD-PCR 방법을 이용하여 증폭하였다(Williams 등, 1990). Primer(20 mer)는 시제품으로 PELF을 구입하여 사용하였다. PCR은 94℃에서 4분간 pre-heating시킨 다음, 94℃1분간 denaturation, 55℃에서 40초간 annealing, 72℃에서 2분 동안 extension을 1cycle로 하여 총 40cycles를 반응시킨 후 4℃에서 유지하였다.
각 균주로부터 추출한 염색체 DNA에서 rDNA의 ITS(internal transcribed spacers)영역을 증폭하기 위하여 ITS1(5’-TCCGTAGGTGAACCTGCG-3’)과 ITS4(5’- TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’)의 universal primers 를 사용하였다(White 등, 1990).
본 시험에 사용한 균주는 2006년 농업과학기술원 응용 미생물과에 보존하고 있는 Grifola속 10균주를 사용하였다(Table 1). 균주의 배양은 PDA(Potato Dextrose Agar, Difco)을 사용하였고, 25℃의 항온기에서 약 15일간 배양하였다. 시험균주들은 멸균증류수 튜브에 옮겨 상온에 보관하면서 실험에 사용하였다.
본 시험에 사용한 균주는 2006년 농업과학기술원 응용 미생물과에 보존하고 있는 Grifola속 10균주를 사용하였다(Table 1). 균주의 배양은 PDA(Potato Dextrose Agar, Difco)을 사용하였고, 25℃의 항온기에서 약 15일간 배양하였다.
데이터처리
5% agarose gel에서 전기영동을 하여 확인 후 sequencing을 수행하였다. 균주간 유연관계 분석을 위한 염기서열의 분석은 ClustralW 분석프로그램(Thompson 등, 1994)을 사용하였다. Jukes와 Cantor(1969) 방법을 이용하여 evolutionary distance matrix를 작성하고, MEGA 4의 Neighbor-joining 방법을 이용하여 계통수를 작성하였으며, tree의 안정성은 1000 반복의 bootstrap 분석으로 조사하였다.
이론/모형
균주간 유연관계 분석을 위한 염기서열의 분석은 ClustralW 분석프로그램(Thompson 등, 1994)을 사용하였다. Jukes와 Cantor(1969) 방법을 이용하여 evolutionary distance matrix를 작성하고, MEGA 4의 Neighbor-joining 방법을 이용하여 계통수를 작성하였으며, tree의 안정성은 1000 반복의 bootstrap 분석으로 조사하였다.
다형성 분석을 위하여 각각의 균주에서 추출한 염색체 DNA를 RAPD-PCR 방법을 이용하여 증폭하였다(Williams 등, 1990). Primer(20 mer)는 시제품으로 PELF을 구입하여 사용하였다.
성능/효과
국내에서 수집된 균주들(GM07, GM09, GM10)간에는 98~99%의 높은 상동성을 보였고, 일본에서 수집된 균주들(GM01, GM02, GM03)간에는 96~99%의 상동성을 보여 개체간에 약간의 차이를 보였다. 국내 수집균주들과 일본에서 수집된 균주들과는 95~99%의 상동성을 보였고, 특히 GM01과 GM04는 95%의 낮은 상동성을 보였다. 그러나 중국에서 수집된 GM06균주와는 98~99%의 높은 상동성을 보였다.
frondosa로 동정되었고, 균주들간에 약간의 차이는 있었지만 96¡99%의 비교적 높은 상동성을 보였다. 국내에서 수집된 균주들(GM07, GM09, GM10)간에는 98~99%의 높은 상동성을 보였고, 일본에서 수집된 균주들(GM01, GM02, GM03)간에는 96~99%의 상동성을 보여 개체간에 약간의 차이를 보였다. 국내 수집균주들과 일본에서 수집된 균주들과는 95~99%의 상동성을 보였고, 특히 GM01과 GM04는 95%의 낮은 상동성을 보였다.
보존균주 목록과 염기서열 분석을 통한 동정결과에서 학명이 완전히 다른 균주가 4균주로 전체의 40%를 차지하였다. 국내에서 수집한 균주와 일본에서 수집한 균주는 모두 G. frondosa로 동정되었고, 일본에서 수집한 GM02 균주는 국내에서 잎새버섯1호로 알려 있으며 G. frondosa로 동정되었다. 그리고 중국에서 수집한 3균주중 2균주(GM05, GM08)는 완전히 다른 속으로 동정되었고, 1균주(GM06)만 G.
보존 당시 동정한 결과와 rDNA의 ITS 영역의 염기서열 분석을 통한 결과를 비교한 결과 학명이 다른 균주가 4균주로 전체의 40%를 차지하였다. 국내에서 수집한 잎새버섯속은 모두 G. frondosa로 동정되었고, 일본에서 수집한 3균주 중 1균주는 완전히 다른 속으로 동정되었으며 2균주는 G. frondosa로 동정되었다. 그리고 중국에서 수집한 3균주중 2균주는 완전히 다른 속으로 동정되었고, 1균주만 G.
frondosa와 아주 가까운 유연관계를 보였지만, 두 균주간에는 약간 먼 유연관계를 보였다. 그러나 보존당시 Grifola속으로 분류되었던 균주 중 GM08은 Dichomitus squalens과 아주 가까운 유연관계를 보였고, GM05는 Bjerkandera fumosa과 같은 그룹에 속하며 유연관계도 가까운 것으로 분석되었다. 또한 여러 Grifola 종들 간의 유사도와 evolutionary distance는 Table 2에서 나타내었으며, 결과는 유전적인 유연관계분석과 유사한 경향을 보였다.
frondosa로 동정되었다. 그리고 중국에서 수집한 3균주중 2균주(GM05, GM08)는 완전히 다른 속으로 동정되었고, 1균주(GM06)만 G. frondosa로 동정되었다. 이와 같이 균주를 수집하여 보존할 때 정확한 동정이 이루어지지 않았고, 수집자의 기록에만 의존하여 보존하였기 때문에 발생한 문제라 판단된다.
frondosa로 동정되었다. 그리고 중국에서 수집한 3균주중 2균주는 완전히 다른 속으로 동정되었고, 1균주만 G. frondosa로 동정되었다. RAPD 분석을 통한 유전적인 다형성 조사에서 같은 종내에서도 분포지역에 따라 서로 상이한 밴드패턴을 보였다.
frondosa와 같은 그룹을 형성하였지만 그룹내에서 GM01과 GM04 균주는 다른 균주들과 약간의 차이를 보였다. 또한 생명공학연구원 생명자원센터에서 분양받은 GM04(KCTC 26148, CBS 317.29)와 농가에서 많이 재배되고 있고 잎새버섯1호로 알려진 GM02는 G. frondosa와 아주 가까운 유연관계를 보였지만, 두 균주간에는 약간 먼 유연관계를 보였다. 그러나 보존당시 Grifola속으로 분류되었던 균주 중 GM08은 Dichomitus squalens과 아주 가까운 유연관계를 보였고, GM05는 Bjerkandera fumosa과 같은 그룹에 속하며 유연관계도 가까운 것으로 분석되었다.
보존중인 잎새버섯속 균주를 선발하여 배양 및 형태적 특성을 조사하여 비슷한 균주별로 그룹화하여 rDNA의 ITS 영역을 증폭하여 염기서열을 결정한 결과 보존시 균주의 학명과 많은 차이를 보였으며, 균사의 모양 및 색깔에도 많은 보존중인 잎새버섯속 균주를 선발하여 배양 및 형태적 특성을 조사하여 비슷한 균주별로 그룹화하여 rDNA의 ITS 영역을 증폭하여 염기서열을 결정한 결과 보존시 균주의 학명과 많은 차이를 보였으며, 균사의 모양 및 색깔에도 많은 차이를 보였다. 보존 당시 동정한 결과와 rDNA의 ITS 영역의 염기서열 분석을 통한 결과를 비교한 결과 학명이 다른 균주가 4균주로 전체의 40%를 차지하였다. 국내에서 수집한 잎새버섯속은 모두 G.
이들 염기서열을 바탕으로 GenBank에 상동성을 조사하였다. 보존균주 목록과 염기서열 분석을 통한 동정결과에서 학명이 완전히 다른 균주가 4균주로 전체의 40%를 차지하였다. 국내에서 수집한 균주와 일본에서 수집한 균주는 모두 G.
보존중인 잎새버섯속 균주를 선발하여 배양 및 형태적 특성을 조사하여 비슷한 균주별로 그룹화하여 rDNA의 ITS 영역을 증폭하여 염기서열을 결정한 결과 보존시 균주의 학명과 많은 차이를 보였으며, 균사의 모양 및 색깔에도 많은 보존중인 잎새버섯속 균주를 선발하여 배양 및 형태적 특성을 조사하여 비슷한 균주별로 그룹화하여 rDNA의 ITS 영역을 증폭하여 염기서열을 결정한 결과 보존시 균주의 학명과 많은 차이를 보였으며, 균사의 모양 및 색깔에도 많은 차이를 보였다. 보존 당시 동정한 결과와 rDNA의 ITS 영역의 염기서열 분석을 통한 결과를 비교한 결과 학명이 다른 균주가 4균주로 전체의 40%를 차지하였다.
2). 분석결과 Grifola속은 G. frondosa 1개의 분류군으로 이루어졌으며, GM01 등 7균주는 모두 G. frondosa와 같은 그룹을 형성하였지만 그룹내에서 GM01과 GM04 균주는 다른 균주들과 약간의 차이를 보였다. 또한 생명공학연구원 생명자원센터에서 분양받은 GM04(KCTC 26148, CBS 317.
그러나 중국에서 수집된 GM06균주와는 98~99%의 높은 상동성을 보였다. 생명공학연구원 생명자원센터에서 분양받은 GM04(KCTC 26148, CBS 317.29)균주는 국내 수집균들과 96~98%의 상동성을 보지만, 국내에서 잎새버섯 1호로 알려진 CM02 균주는 98~99%의 높은 상동성을 보였다. 이상의 결과에서 G.
실험에 사용된 균주들을 유전자수준에서 동정한 결과 모두 G. frondosa로 동정되었고, 균주들간에 약간의 차이는 있었지만 96¡99%의 비교적 높은 상동성을 보였다.
이 부위의 염기서열 분석 자료는 mt-DNA등과 함께 최근 균류의 계통분류에 널리 사용되고 있다(박 등, 1999; Kim 등, 2001). 실험에 사용한 균주들의 계통분석을 위하여 ITS 1과 ITS 4 프라이머를 이용하여 rDNA의 ITS 영역을 증폭한 결과 600~700 bp 정도의 증폭 산물을 얻었다. 이들 염기서열을 바탕으로 GenBank에 상동성을 조사하였다.
후속연구
frondosa 1개의 분류군으로 이루어졌으며, ITS부위 유전자수준의 상동성 분석에서도 비슷한 경향을 보였다. 따라서 기존 목록과 완전히 다른 속으로 동정된 균주들에 대해서는 계통분류학적인 유연관계 분석과 보존중인 자실체 유전자와의 상동성을 비교하여 기존 목록의 학명을 재분류해야 할 것으로 판단된다.
이와 같이 균주를 수집하여 보존할 때 정확한 동정이 이루어지지 않았고, 수집자의 기록에만 의존하여 보존하였기 때문에 발생한 문제라 판단된다. 따라서 보존 목록과 완전히 다른 genus로 나타난 균주들에 대해서는 계통분류학적인 유연관계 분석과 보존중인 자실체 유전자와의 상동성을 비교하여 보존진균의 오염 여부를 판단하여 기존 목록의 학명을 재분류해야 할 것으로 판단된다.
29)균주는 국내 수집균들과 96~98%의 상동성을 보지만, 국내에서 잎새버섯 1호로 알려진 CM02 균주는 98~99%의 높은 상동성을 보였다. 이상의 결과에서 G. frondosa의 경우 서식지와 수집 지역간에는 뚜렷한 유전적인 다양성을 발견할 수는 없었지만, 보다 세밀한 연구를 위해서는 많은 개체를 분석해야만 될 것으로 판단된다. Shen(2001)은 실험에 사용된 Grifola frondosa 균주들의 유전적인 변이는 5.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
분류된 국내 버섯 중, 식용 가능한 버섯은 몇 종인가?
국내 버섯은 현재 992종이 분류(정, 1993) 되어 있으며, 그 중 식용 가능한 버섯이 100여종, 독버섯은 50여종이며, 맹독성을 가진 버섯이 20여종으로 확인되었고(Lee, 1990; 박, 1991), 약용으로 사용하는(許, 1981; 水野 등, 1992) 버섯은 35과 82속 162종으로 보고(Ahn, 1992)되어 있으나, 그 나머지 버섯은 아직 확인된 바가 없다. Grifola속은 잎새버섯(Grifola frondosa)과 같이 몇몇의 식용가능한 버섯을 포함하고 있고, 작은 암탉과 닮았다고 하여‘hen of the woods’로 알려져 있으며, Laetiporus sulphureus와 유사하여 혼동하지 말아야 한다(Lincoff, 1981).
분류된 국내 버섯 중, 맹독성을 가진 버섯은 몇 종인가?
국내 버섯은 현재 992종이 분류(정, 1993) 되어 있으며, 그 중 식용 가능한 버섯이 100여종, 독버섯은 50여종이며, 맹독성을 가진 버섯이 20여종으로 확인되었고(Lee, 1990; 박, 1991), 약용으로 사용하는(許, 1981; 水野 등, 1992) 버섯은 35과 82속 162종으로 보고(Ahn, 1992)되어 있으나, 그 나머지 버섯은 아직 확인된 바가 없다. Grifola속은 잎새버섯(Grifola frondosa)과 같이 몇몇의 식용가능한 버섯을 포함하고 있고, 작은 암탉과 닮았다고 하여‘hen of the woods’로 알려져 있으며, Laetiporus sulphureus와 유사하여 혼동하지 말아야 한다(Lincoff, 1981).
잎새버섯 자실체의 크기는 어떠한가?
잎새 버섯은 민주름버섯목 왕잎새버섯과(Meripilaceae)에 속하는 담자균으로 나뭇잎속에서 발견되거나 가을에 졸참나무, 물푸레나무의 뿌리에 사물기생하여 다발로 발생하는 백색 목재부후균으로 한국, 유럽, 북미 등에 널리 분포하고 있다. 이 버섯은 45kg의 큰 자실체를 형성하고 미국에서는 가을에 가장 인기 있는 식용버섯 중의 하나로 알려져 있다. 잎새버섯은 식용이면서 약리작용이 뛰어난 기능성 버섯으로 면역력을 증가시키고(Wu 등, 2006), 암세포억제, 혈당강하작용, 콜레스테롤 억제작용, 항산화작용 등이 있는 것으로 알려져 있다(Kodama 등 2005; Talpur 등 2002; Fukushima 등 2001; Mau 등, 2002).
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.