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ITS 염기서열을 이용한 한국산 참취속 식물의 유연관계분석
Phylogenetic Analysis of Korean Native Aster Plants Based on Internal Transcribed Spacer (ITS) Sequences 원문보기

원예과학기술지 = Korean journal of horticultural science & technology, v.30 no.2, 2012년, pp.178 - 184  

홍수영 (농촌진흥청 국립식량과학원 고령지농업연구센터) ,  조광수 (농촌진흥청 국립식량과학원 고령지농업연구센터) ,  유기억 (강원대학교 생명과학과)

초록
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본 연구는 국내산 참취속 식물의 ITS(internal transcribed spacer) 염기서열을 결정하고 이들을 이용하여 $Kalimeris$, $Gymnaster$, $Heteropappus$ 속 식물들간의 유연관계를 분석하고자 수행되었다. 섬쑥부쟁이($A.$ $glehnii$) 등을 포함한 11종의 참취속 식물의 ITS 염기서열을 결정하였으며 유전자 은행에 등록된 $Kalimeris$ 속 식물의 ITS 염기서열을 포함하여 군집분석을 실시하였다. ITS1의 길이는 249-253bp로, ITS2의 길이는 181-217bp로 나타났으며 G + C 함량은 47-54%의 변이를 나타내었다. 본 연구에서 다룬 16종의 18개체간 염기 치환율은 한 site당 ITS1의 경우는 9%, ITS2는 10%로 나타나 ITS1과 2 부위간의 차이가 거의 없는 것으로 나타났다. 또한 협의의 참취속($Aster$ sensu strict) 식물과 $Kalimeris$ 속 식물의 치환율을 비교한 결과 ITS1과 ITS2 지역 모두 $Kalimeris$ 속 식물이 낮게 나타났다. 계통분석결과, 갯개미취는 군외군으로부터 가장 먼저 분지하였으며, 일본산 $A.$ $bellidiastrum$이 나머지 분류군들을 위한 자매군으로 유집되었다. 참취는 다른 참취속 식물들과 분리되어 독립적인 분계조를 형성하였다. 갯쑥부쟁이($A.$ $hispidus$)를 제외한 $Kalimeris$ 속 식물은 91%의 높은 지지율을 가지고 광의의 참취속내로 유집되었으며 $Gymnaster$$Heteropappus$ 속 식물 역시 광의의 참취속으로 유집되었다. 이러한 연구결과는 $Kalimeris$, $Gymnaster$$Heteropappus$로 세분되었던 참취속을 ITS 염기서열을 바탕으로 통합될 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study was carried out to decide ITS (internal transcribed spacer) sequence of some Korean native $Aster$ species and to resolve their relationship among Korean native $Aster$, including $Kalimeris$, $Gymnaster$, $Heteropappus$ genus separat...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 국내 참취속 식물에 대한 분자계통학적 연구와 Kalimeris 속과의 유연관계 분석에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 국내 참취속 식물 중 Kitamura(1937)에 의해 Kalimeris, Gymnaster 및 Heterpappus 속으로 분류된 참취속 식물을 포함한 몇 가지 한국산 참취속 식물에 대해 ITS 염기서열을 결정하고 유전자은행(GenBank)에 보고된 참취속 및 Kalimeris 속 식물의 ITS 염기서열들을 근거로 이들에 대한 분류학적 유연관계에 대하여 분석하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
참취족이란 무엇인가? 참취족(Astereae)은 국화과(Compositae)에 속하는 식물로 전세계적으로 170여 개의 속과 3000여종이 보고되어 있다(Bayer et al., 1994).
국내 참취속 식물과 Kalimeris 속 간의 유연관계 파악을 위해 사용한 염기서열은 무엇인가? 국내 참취속 식물과 Kalimeris 속 간의 유연관계를 보다 명확하게 분석하기 위하여 협의의 참취속 식물(Aster sensu strict)과 Kalimeris 속 식물만을 이용하여 ITS1과 2 부위의 분지성을 조사한 결과는 Table 4와 같다. 협의의 참취속 식물은 Kitamura(1937)가 제시한 Kalimeris, Gmnaster, Heteropappus 속을 제외한 섬쑥부쟁이 등 국내 8개의 종과 이탈리아 아스터 등 유전자 은행에 등록된 3개를 포함한 11개의 염기서열을 이용하였으며, Kalimeris의 경우는 쑥부쟁이 1종과 유전자 은행에 등록된 4개를 포함한 5개의 염기서열을 이용하였다. 분석결과 ITS1의 경우 참취속 및 Kalimeris 속 모두 249개의 유효한(informative) site가 이용되어 치환율은 참취속 9.
ITS가 분류해석에 용이하게 사용되는 이유는 무엇인가? , 2006). 그 중 ITS는 18S와 26S ribosomal DNA 사이에 존재하는 염기서열로 특히 같은 속내의 종을 분류 하는데 많이 이용되고 있는데 이는 ITS 부위가 종 혹은 속 단위의 수준에서 진화속도 연구에 적합할 뿐만 아니라(Andreasen and Baldwin, 2003) 현화식물 내에서 ITS의 길이(length) 변화가 적어 분류 해석에 용이하게 사용될 수 있기 때문이다(Martins et al., 2003).
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참고문헌 (25)

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