엽록체 matK 와 핵 ITS 염기서열을 이용한 나도풍란속 및 풍란속의 계통과 종동정 Phylogenetic position of Neofinetia and Sedirea (Orchidaceae) and their species identification using the chloroplast matK and the nuclear ITS sequences원문보기
엽록체 matK 유전자와 핵 ITS염기서열을 이용하여 나도풍란속 및 풍란속의 계통학적 위치를 정립하였다. 또한, 이들 마커를 이용하여 종 및 원산지 추적에 활용가능성을 평가하였다. 풍란속과 나도풍란속은 두 마커 모두에서 뚜렷한 단계통군을 형성하였다. 풍란속의 자매군은 Vanda임이 두 마커 모두에서 입증되었으나,본 연구 결과는 풍란속을 Vanda에 포함시키는 처리에는 동의하지 않았다. 나도풍란속은 (Dimorphorchis (Pteroceras (Saccolabiun+Phalaeonopsis))) 계통군과 자매군을 형성하였고, 이중 Dimorphorchis와 자매속일 가능성이 가장 높았다. 형태적 유사성으로 나도풍란속이 Aerides와 자매속이라는 주장의 가능성은 희박하였다. 두 마커를 분석한 결과 풍란속의 경우 종 및 종 내의 산지별 구별이 가능한 것으로 평가되었다. 따라서 풍란의 재배 개체들의 기원을 규명하는데도 유용한 것으로 평가되었다. 그러나, 공공 염기서열 DB에 있는 서열들은 의유전자로 추정되는 서열들을 다수 포함하고 있었다. 또한, 재배 난과식물에는 속간 및 종간 잡종이 많으며 잡종에 의한 수평적 유전자 이동문제 등이 결부되어 있으므로, 계통학적으로 염기서열 자료를 이용하는데 주의하여야 한다. 계통분석을 위하여는 한 종 내의 여러 개체로부터 염기서열을 확보하는 것이 이러한 위험성을 줄이는 방법 중에 하나이다.
엽록체 matK 유전자와 핵 ITS 염기서열을 이용하여 나도풍란속 및 풍란속의 계통학적 위치를 정립하였다. 또한, 이들 마커를 이용하여 종 및 원산지 추적에 활용가능성을 평가하였다. 풍란속과 나도풍란속은 두 마커 모두에서 뚜렷한 단계통군을 형성하였다. 풍란속의 자매군은 Vanda임이 두 마커 모두에서 입증되었으나,본 연구 결과는 풍란속을 Vanda에 포함시키는 처리에는 동의하지 않았다. 나도풍란속은 (Dimorphorchis (Pteroceras (Saccolabiun+Phalaeonopsis))) 계통군과 자매군을 형성하였고, 이중 Dimorphorchis와 자매속일 가능성이 가장 높았다. 형태적 유사성으로 나도풍란속이 Aerides와 자매속이라는 주장의 가능성은 희박하였다. 두 마커를 분석한 결과 풍란속의 경우 종 및 종 내의 산지별 구별이 가능한 것으로 평가되었다. 따라서 풍란의 재배 개체들의 기원을 규명하는데도 유용한 것으로 평가되었다. 그러나, 공공 염기서열 DB에 있는 서열들은 의유전자로 추정되는 서열들을 다수 포함하고 있었다. 또한, 재배 난과식물에는 속간 및 종간 잡종이 많으며 잡종에 의한 수평적 유전자 이동문제 등이 결부되어 있으므로, 계통학적으로 염기서열 자료를 이용하는데 주의하여야 한다. 계통분석을 위하여는 한 종 내의 여러 개체로부터 염기서열을 확보하는 것이 이러한 위험성을 줄이는 방법 중에 하나이다.
Phylogenetic positions of Sedirea and Neofinetia were addressed using the chloroplast matK and the nuclear ITS sequences. We also evaluate the usefulness of the makers for the identification of species and localities. Sedirea and Neofinetia form an independent monophyletic genus, respectively, in bo...
Phylogenetic positions of Sedirea and Neofinetia were addressed using the chloroplast matK and the nuclear ITS sequences. We also evaluate the usefulness of the makers for the identification of species and localities. Sedirea and Neofinetia form an independent monophyletic genus, respectively, in both matK and nuclear ITS trees. The sister genus of the Neofinetia was Vanda in both trees. In addition, our trees support the separate recognition of the Neofinetia from Vanda rather than the inclusion of Neofinetia into Vanda. The sister group of the Sedirea was (Dimorphorchis(Pteroceras(Saccolabiun+Phalaeonopsis))) clade. The Dimorphorchis was one of the most probable sister genus to the Sedirea. The sister group relationship between Sedirea and Aerides was suggested by their similar morphology, but not supported in molecular trees. The identification of species and localities of Neofinetia was possible using our two molecular markers. However, several pseudo-gene sequences are discovered from the public data base. In addition, the horizontal gene transfer of chloroplast genomes is frequent events in orchid hybrids. Therefore, we need a careful evaluation for the data prior to systematic use. Generation of sequence data from multiple accessions of a species may helpful to reduce these types of error.
Phylogenetic positions of Sedirea and Neofinetia were addressed using the chloroplast matK and the nuclear ITS sequences. We also evaluate the usefulness of the makers for the identification of species and localities. Sedirea and Neofinetia form an independent monophyletic genus, respectively, in both matK and nuclear ITS trees. The sister genus of the Neofinetia was Vanda in both trees. In addition, our trees support the separate recognition of the Neofinetia from Vanda rather than the inclusion of Neofinetia into Vanda. The sister group of the Sedirea was (Dimorphorchis(Pteroceras(Saccolabiun+Phalaeonopsis))) clade. The Dimorphorchis was one of the most probable sister genus to the Sedirea. The sister group relationship between Sedirea and Aerides was suggested by their similar morphology, but not supported in molecular trees. The identification of species and localities of Neofinetia was possible using our two molecular markers. However, several pseudo-gene sequences are discovered from the public data base. In addition, the horizontal gene transfer of chloroplast genomes is frequent events in orchid hybrids. Therefore, we need a careful evaluation for the data prior to systematic use. Generation of sequence data from multiple accessions of a species may helpful to reduce these types of error.
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문제 정의
저자들은 국내의 풍란과 나도풍란을 중국 및 일본의 동일 종 및 속내 다른 종들과 구별하는 마커를 찾기 위한 연구를 진행하면서 몇 개 마커에서 종 및 집단간에 큰 변이를 발견하였다. 따라서 이 논문에서는 이들 변이가 종및 집단을 구별하는 특징이 되는지 또는 다른 요인에 의한 것인지를 염기서열의 직접비교 및 계통수 분석을 통하여 밝히고자 한다. 또한 소수 종으로 구성된 풍란속과 나도풍란속에 대하여 그 계통학적 위치를 명확하게 제시하고자 한다.
따라서 이 논문에서는 이들 변이가 종및 집단을 구별하는 특징이 되는지 또는 다른 요인에 의한 것인지를 염기서열의 직접비교 및 계통수 분석을 통하여 밝히고자 한다. 또한 소수 종으로 구성된 풍란속과 나도풍란속에 대하여 그 계통학적 위치를 명확하게 제시하고자 한다. 그러므로 본 연구의 목적은 1) 멸종위기 난과 식물인 나도풍란과 풍란의 계통학적 위치와 근연분류군과의 유연관계를 규명하고, 2) DNA marker를 이용한 국내 나도풍란과 풍란이 국외의 같은 종 및 속내의 다른 종들과 어떤 차이가 있는지를 염기서열 차이를 이용하여 구별하는데 있다.
가설 설정
그 이유는 4가지 원인에 의하여 기인할 것으로 추론된다. 첫째, matK 유전자의 진화속도가 ITS 지역보다 느려서 이 군의 계통을 논의하기에 충분한 정보를 제공하지 못하기 때문이다. 이들 유전자에 대한 진화속도는 여러 식물군에서 비교된바 있다 (Hollingsworth et al.
제안 방법
8356이다. MP와 NJ 계통수는 ML 계통수와 유사하여 여기에 제시하지 않고, ML 및 MP Bootstrap 지지 값만 50% 이상인 절에 한하여 ML 계통수에 표시하였다. matK 염기서열로 보아 풍란속은 ML BP 값이 55%, 나도풍란속은 92% 지지로 단계통군을 형성하였다.
, 1994) 이용하여 증폭하였다. PCR 반응을 통해 primer간의 염기서열을 증폭한 후, 얻어진 PCR 산물을 PCR 정제 키트 (iNtRON Biotechnology)로 정제하였다. 정제된 PCR 산물은 ABI3730xl DNA sequencer 로 염기서열을 결정하였다 (Applied Biosystems).
, Rancho Dominguez, Claifornia, USA)을 이용하여 투석시켜 정제한 후 증폭에 이용하였다. matK 증폭에는 본 연구자들이 개발 하여 국제 식물 바코드콘소시엄에서 표준 primer로 지정한 1쌍의 primer를 이용하였고 (CBOL Plant Working Group, 2009), ITS primer의 경우 널리 이용되는 두 쌍의 primer 조합을 (White et al., 1990; Sun et al., 1994) 이용하여 증폭하였다. PCR 반응을 통해 primer간의 염기서열을 증폭한 후, 얻어진 PCR 산물을 PCR 정제 키트 (iNtRON Biotechnology)로 정제하였다.
물론 분류군에 따라 이 4가지 요소 중 어떤 부분이 보다 더 기여한 것인지는, 정확한 샘플과 염기서열의 비교분석을 통하여 어느 정도 각 요소의 기여도를 평가할 수는 있을 것이다. 따라서 논의의 후반부에서 풍란속과 나도풍란속에 한정하여 그 요인을 좀 더 분석하기로 한다.
)를 이용하여 편집하였다. 본 연구에서 얻어진 멸종위기 난과 식물 2종 6개체의 ITS region, matK gene 정보와 GenBank를 통해 얻은 염기서열 정보를 유합한 후, MUSCLE (Edgar, 2004)을 통해 염기서열을 정렬하였다. PAUP 4.
추출된 DNA는 1 x TE buffer에 녹인 후 EtBr-CsCl 농도구배 초원심분리 과정에 의하여 60,000 rpm으로 DNA 밴드를 분리하였다 (Palmer, 1986). 분리된 DNA는 분자량 12,000을 걸러내는 투과막 (Spectrum Lab., Rancho Dominguez, Claifornia, USA)을 이용하여 투석시켜 정제한 후 증폭에 이용하였다. matK 증폭에는 본 연구자들이 개발 하여 국제 식물 바코드콘소시엄에서 표준 primer로 지정한 1쌍의 primer를 이용하였고 (CBOL Plant Working Group, 2009), ITS primer의 경우 널리 이용되는 두 쌍의 primer 조합을 (White et al.
Kim, 2007-0730, 2007-0731, 2007-0732, 증거표본은 KUS). 이들을 제외한 염기서열은 GenBank database를 통해 입수하였다 (Table 1 및 Appendix 1).
저자들은 국내의 풍란과 나도풍란을 중국 및 일본의 동일 종 및 속내 다른 종들과 구별하는 마커를 찾기 위한 연구를 진행하면서 몇 개 마커에서 종 및 집단간에 큰 변이를 발견하였다. 따라서 이 논문에서는 이들 변이가 종및 집단을 구별하는 특징이 되는지 또는 다른 요인에 의한 것인지를 염기서열의 직접비교 및 계통수 분석을 통하여 밝히고자 한다.
PCR 반응을 통해 primer간의 염기서열을 증폭한 후, 얻어진 PCR 산물을 PCR 정제 키트 (iNtRON Biotechnology)로 정제하였다. 정제된 PCR 산물은 ABI3730xl DNA sequencer 로 염기서열을 결정하였다 (Applied Biosystems).
채집된 샘플에서 신선한 잎을 이용하여 2 x CTAB 추출 방법으로 60℃에서 DNA를 추출하였다 (Doyle and Doyle, 1987). 추출된 DNA는 1 x TE buffer에 녹인 후 EtBr-CsCl 농도구배 초원심분리 과정에 의하여 60,000 rpm으로 DNA 밴드를 분리하였다 (Palmer, 1986).
풍란속과 나도풍란속의 계통학적 위치를 밝히기 위해 Aeridinae 내의 종들을 포함하여 21속 74종 84 accession과 이들의 외군으로 Bonniera 1종을 대상으로 총 85개의 엽록체 matK 염기서열을 이용하여 계통수를 제작하였다. 이들 분류군 및 개체는 ITS 계통수에 이용한 것과 동일한 것이다.
풍란속과 나도풍란속의 계통학적 위치를 밝히기 위해 Aeridinae내의 21속 74종 84 accession과 이들의 외군으로 Bonniera 1종을 대상으로 총 85개의 ITS 염기서열을 정렬하여 계통수를 제작하였다. 이 중 나도풍란속은 5개, 풍란 속은 9개에서 얻어진 염기서열이 이용되었다.
대상 데이터
(2013) 은 지지도는 매우 약하지만 Neofinetia 가 Vanda의 자매군일가능성을 계통수에서 제시하였다. 그러나 이 논문에서는한 개의 Neofinetia 시료만 사용하였고 엽록체 유전자만 이용하였으며, 이 두 속의 관계에 대한 언급은 없다. 그러나 동일 저자에 의하여 이보다 앞서서 발표한 논문에서는 Neofinetia 3종을 모두 Vanda속으로 전위시킨 바 있다 (Gardiner, 2012).
Kim, 2007-0733, 2007-0734, 2007-0735, 증거표본은 KUS). 나도풍란 (S. japonica)은 3개체가 이용되었으며, 제주대학교, 바보난농원, 고려 대학교 온실에서 재식중인 개체를 이용하였다 (K.-J. Kim, 2007-0730, 2007-0731, 2007-0732, 증거표본은 KUS). 이들을 제외한 염기서열은 GenBank database를 통해 입수하였다 (Table 1 및 Appendix 1).
나도풍란속의 경우 2종이 알려졌으나 본 연구에서는 한 종 5개체의 염기서열만 이용하였다. 일본 개체의 경우 matK 염기서열에서 25 site의 단독파생형질이 관찰되는데 matK 염기서열의 보전적 특성을 고려해 볼 때 극히 이상한 현상이다.
나도풍란의 경우 본 연구에서 이용한 3개체와 GenBank에서 얻은 2개체가 모두 MP 및 ML BP가 100%로 단계통을 형성하였다. 풍란과 나도풍란은 Aeridinae내에서 Aerides와는 분리되는 결과를 나타냈다.
본 연구에 사용된 총 sample 수는 21속 74종 81개체이다. 이 중 재료를 수집하고, DNA를 추출하여 염기서열을 결정한 시료 수는 2종 6개체이다.
풍란속과 나도풍란속의 계통학적 위치를 밝히기 위해 Aeridinae내의 21속 74종 84 accession과 이들의 외군으로 Bonniera 1종을 대상으로 총 85개의 ITS 염기서열을 정렬하여 계통수를 제작하였다. 이 중 나도풍란속은 5개, 풍란 속은 9개에서 얻어진 염기서열이 이용되었다. ITS 염기서열은 정렬결과 그 길이가 724 형질로 구성되었다.
본 연구에 사용된 총 sample 수는 21속 74종 81개체이다. 이 중 재료를 수집하고, DNA를 추출하여 염기서열을 결정한 시료 수는 2종 6개체이다. 풍란 (N.
이들 분류군 및 개체는 ITS 계통수에 이용한 것과 동일한 것이다. 이 중 풍란 9개와 나도풍란 5개에서 얻어진 염기서열을 이용되었다. matK 염기서열은 정렬결과 그 길이가 836 형질로 구성되었다.
NCBI에서 인용한 2개 accession을 포함한 5개 accession간에 ITS 염기서열은 동일하였다. 총 5개의 시료에는 한국에서 재배하는 나도 풍란 3개, 일본재배 1개, 스위스 취리히에서 재배하는 1개체가 포함된다. matK 지역도 염기 길이에는 변이가 없었다.
이 중 재료를 수집하고, DNA를 추출하여 염기서열을 결정한 시료 수는 2종 6개체이다. 풍란 (N. falcata)은 전남 진도 및 신안에서 자생하는 개체와 진도에서 기원한 재배개체 등 총3개체를 이용하였다 (K.-J. Kim, 2007-0733, 2007-0734, 2007-0735, 증거표본은 KUS). 나도풍란 (S.
핵 DNA인 ITS 지역의 NJ, ML, MP 분석결과 풍란과 나도풍란은 각각 단계통군을 형성하는 것을 알 수 있었다. 풍란의 경우 본 연구에서 이용한 3개체와 GenBank에서 얻은 6개체가 MP 및 ML BP가 99% 이상으로 단계통군을 형성하였다. 나아가 종 및 집단간에도 3개 이상의 clade가 인지되었다.
데이터처리
본 연구에서 얻어진 멸종위기 난과 식물 2종 6개체의 ITS region, matK gene 정보와 GenBank를 통해 얻은 염기서열 정보를 유합한 후, MUSCLE (Edgar, 2004)을 통해 염기서열을 정렬하였다. PAUP 4.0b10 프로그램을 이용하여 Neighbour Joining (NJ), Maximum Parsimony (MP)와 maximum likelihood (ML) 분석을 수행하였고 (Swofford, 2002), NJ 및 MP tree에서 bootstrap 값은 1,000회 반복, ML tree에서 bootstrap값은 100회 반복을 통하여 산출하였다. ML분석을 위하여 염기치환 모델은 Modeltest 3.
이론/모형
0b10 프로그램을 이용하여 Neighbour Joining (NJ), Maximum Parsimony (MP)와 maximum likelihood (ML) 분석을 수행하였고 (Swofford, 2002), NJ 및 MP tree에서 bootstrap 값은 1,000회 반복, ML tree에서 bootstrap값은 100회 반복을 통하여 산출하였다. ML분석을 위하여 염기치환 모델은 Modeltest 3.7 (Posada and Crandall, 1998)를 통하여 GTR+I+G 모델로 결정하여 적용하였다. Aeridinae와 근연인 Angraecinae에 속하는 Bonniera 를외군으로 이용하여 계통수의 방향을 결정하였다.
성능/효과
또한 소수 종으로 구성된 풍란속과 나도풍란속에 대하여 그 계통학적 위치를 명확하게 제시하고자 한다. 그러므로 본 연구의 목적은 1) 멸종위기 난과 식물인 나도풍란과 풍란의 계통학적 위치와 근연분류군과의 유연관계를 규명하고, 2) DNA marker를 이용한 국내 나도풍란과 풍란이 국외의 같은 종 및 속내의 다른 종들과 어떤 차이가 있는지를 염기서열 차이를 이용하여 구별하는데 있다.
이는 나도풍란속이 Dimorphorchis, Pteroceras 및 Saccolabium+ Phalaeonopsis 등과 자매군일 가능성이 섞여 있기 때문이다. BP 지지도가 50% 이하이긴 하지만 이 중에서 나도풍란속이 Dimorphorchis 또는 (Pteroceras(Saccolabiun+ Phalaeonopsis)) clade 와 자매군일 확률이 비교적 높았다 (Fig. 3). 본 연구의 목적이 Aeridinae 전체의 속간 계통을 논의하는 것이 아니기 때문에 이 논문에서는 모든 결과를 자세히 논의하지는 않지만 분석대상 21개의 속 중 여러 종이나 개체가 이용된 속중 Aerides, Holcoglossum, Paraholcoglossum, Papilionanthe 등의 4속은 근연속들의 종과 섞여서 단계통 속을 형성하지 않았다.
matK 염기서열은 정렬결과 그 길이가 836 형질로 구성되었다. G+C contents 빈도는 31%로 나타났고 불변형질 수는 622개, 변이는 있으나 계통학적으로 정보를 갖지 않는 형질 수는 94개, 계통학적으로 정보를 갖는 형질 수는 120개로 나타났다. MP 계통수의 CI, RI 값은 각각 0.
ITS 염기서열은 정렬결과 그 길이가 724 형질로 구성되었다. G+C contents 빈도는 60%로 나타났고 불변형질 수는 310개, 변이는 있으나 계통학적으로 정보를 갖지 않는 형질 수는 174개, 계통학적으로 정보를 갖는 형질 수는 240개로 나타났다. MP 계통수의 CI, RI 값은 각각 0.
또한 두 종이 최근 모두 사천성 인근 지역으로부터 거의 길이 차이로 분리된 종으로 기재되었고, 근연종인 재배 품종 간에 거의 길이에서 다양한 변이체가 존재함을 고려해보면, 두 종이 동일종일 가능성이 높다. ITS 자료에서도 N. falcata내의 취리히 재배 개체는 중국 개체에서 기원하였고, 미국 플로리다 재배 개체는 한국 개체에서 기원하였음을 제시하는데 이는 matK 염기서열자료와 동일한 결론이다. 또한 일본 개체의 경우 두 개의 단독파생형질을 갖는다.
이전에는 형태적 형질에 의하여 Sedirea가 Aerides에 근연으로 생각하였던 것이 일반적인 난과식물 분류학자들의 견해이다 (Dressler, 1993). matK 계통수에서도 지지도가 높지는 않지만 Sedirea의 자매 속이 Dimorphorchis 일 가능성이 제일 높았다.
MP와 NJ 계통수는 ML 계통수와 유사하여 여기에 제시하지 않고, ML 및 MP Bootstrap 지지 값만 50% 이상인 절에 한하여 ML 계통수에 표시하였다. matK 염기서열로 보아 풍란속은 ML BP 값이 55%, 나도풍란속은 92% 지지로 단계통군을 형성하였다. 일본(TBG)에서 보고된 풍란 및 나도풍란 서열의 경우 다른 풍란 및 나도풍란 accession에 비하여 뚜렷이 다른, 긴 branch length를 보여주었다 (Fig.
그러나 전체적으로 matK 계통수가 ITS 계통수에 비하여 주요 절의 해상도가 낮고, 해상도가 있다고 하여도 단계통군의 지지도가 낮으며, long branch의 수도 많아 Aeridinae의 속간 및 종간 관계를 논의하기에는 제한점이 많았다 (Fig. 4). 그 이유는 4가지 원인에 의하여 기인할 것으로 추론된다.
그러나 이 두 종이 동일한 염기서열을 가지므로 두 개 마커로 구분은 불가능하다. 또한 두 종이 최근 모두 사천성 인근 지역으로부터 거의 길이 차이로 분리된 종으로 기재되었고, 근연종인 재배 품종 간에 거의 길이에서 다양한 변이체가 존재함을 고려해보면, 두 종이 동일종일 가능성이 높다. ITS 자료에서도 N.
4). 또한 본 연구의 목적이 Aeridinae 내의 전체의 속간 계통을 논의하는 것이 아니기 때문에 이 논문에서는 모든 결과를 자세히 논의하지는 않지만 분석대상 21개의 속 중 여러 종이나 개체가 이용된 대부분의 속들이 단계통군을 뚜렷 하게 형성하지 않았다. 단계통군을 형성하는 속들은 Neofinetia, Phalaenopsis, Sedirea 등 일부 속에 불과하였다.
정확한 계통수를 논의하기 위해서는 자료의 정확성이 담보되어야 하고, 하나의 염기서열보다는 여러 개의 염기서열이 제공되어야 문제점의 원인을 파악할 수 있다. 본 논문에서 보고한 3개체를 대상으로 한 풍란과 나도풍란의 염기서열은 이전의 단일개체를 대상으로 한 연구보다는 정확성이 담보된다고 사료된다. 풍란의 경우와는 달리 나도풍란의 경우 우리나라에서 자생하는 개체는 발견되지 않고 있고, 재배품의 경우 중국, 일본, 한국에서 보고된 염기서열이 동일하므로 (일본에서 보고된 불확실한 matK pseudo-gene 서열 제외), 우리나라에서 유통되는 나도풍란의 원산지 추적은 현재의 두 가지 마커 시스템을 이용하여서는 구별이 불가능한 상태이다.
나도풍란속의 계통학적 위치는 이전의 연구에서 확실하게 정의된 것이 없다. 본 연구에서 Sedirea는 (Dimorphorchis (Pteroceras(Sacocolabium+Phalaenopsis))) clade 등과 자매군으로 나타났고, 비록 BP = 50% 이하로 지지되기는 하지만 Dimorphorchis 가 자매속일 가능성이 제일 높았다. 이들 4개 속은 Phalaenopsis group으로 인지되는 군이다.
, 2012). 본 연구에서도 염기서열을 보면 두 마커간에 정렬된 염기서열의 길이는 비슷하지만 계통학적으로 정보가 있는 형질의 수는 matK는 120, ITS 는 240으로 두 배의 차이가 있음으로 어느 정도 이 가설은 지지된다. 둘째, 수평적 유전자 이동 (HGT, horizontal gene transfer)이 원인일 수 있다.
3). 본 연구의 목적이 Aeridinae 전체의 속간 계통을 논의하는 것이 아니기 때문에 이 논문에서는 모든 결과를 자세히 논의하지는 않지만 분석대상 21개의 속 중 여러 종이나 개체가 이용된 속중 Aerides, Holcoglossum, Paraholcoglossum, Papilionanthe 등의 4속은 근연속들의 종과 섞여서 단계통 속을 형성하지 않았다. 특히 Holcoglossum group에 속하는 속들은 서로 섞이는 정도가 심하였다 (Fig.
Aerides, Vanda, Holcoglossum, Rhynchostylis 등 원예적으로 중요한 여러 속에서 속간잡종이 만들어져 널리 재배되고 있기 때문이다. 셋째, pseudo-gene일 가능성이다. 엽록체 matK gene 부분이 복제되어 핵으로 이동하여 pseudo-gene으로 진화하였고, 실험과정에서 엽록체의 matK가 아닌 핵으로 이전하여 빨리 진화하는 pseudo-gene이 복제되어 database에 등록되었을 가능성이다.
풍란과 나도풍란은 Aeridinae내에서 Aerides와는 분리되는 결과를 나타냈다. 풍란속은 Vanda와 MP BP값 71.2%, ML BP값 64%로 단계통군을 형성하여 자매군임이 입증되었다 (Fig. 3). 그러나 두 속은 뚜렷이 구분되었다.
MP와 NJ계통수는 ML계통 수와 유사하여 여기에 제시하지 않고, ML 및 MP bootstrap (BP) 지지 값만 50% 이상인 절에 한하여 ML 계통수에 표시하였다. 핵 DNA인 ITS 지역의 NJ, ML, MP 분석결과 풍란과 나도풍란은 각각 단계통군을 형성하는 것을 알 수 있었다. 풍란의 경우 본 연구에서 이용한 3개체와 GenBank에서 얻은 6개체가 MP 및 ML BP가 99% 이상으로 단계통군을 형성하였다.
후속연구
또한 일본 개체의 경우 두 개의 단독파생형질을 갖는다. 보다 더 많은 개체들이 분석된다면 이들 두 가지 마커를 이용하여 풍란및 근연종들의 원산지 추적도 가능할 것으로 추측된다.
일본 개체의 경우 속간잡종에 의한 다른 종으로부터 엽록체 유입, 즉 HGT를 고려해 볼 수 있으나, 계통수로 보아 그 가능성은 희박하다. 이 분석에 이용한 풍란속의 개체가 9개체로 제한적이긴 하지만 염기서열을 이용하여 원산지 및 종의 동질성을 평가하는 마커로 활용이 가능함을 제시한다. ITS 계통수를 보면 중국 특산 N.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
풍란의 특징은?
풍란은 한국 남부, 일본남부, 중국남부에 분포한다. 풍란은 거가 긴 것이 특징인데, Christenson (1996)은 거가 짧은 개체를 N. richardsiana Christenson 으로 기재하였고, Liu and Chen (2004)은 N.
우리나라 풍란의 분포지역은?
이들 3종은 길게 발달한 거 및 흰색의 꽃의 특징으로 근연속과는 쉽게 구분되며 하나의 독립적인 속으로 인지되고 있다. 우리나라 풍란은 환경부 지정 멸종위기식물1급 종으로서 국내에서는 전라남도와 제주도에 분포하고 있는 것으로 알려져 있다. 바위 겉이나 나무에 붙어서 자라며, 개화기는 5-7월이며, 3~5개 꽃이 총상으로 달리며, 꽃이 흰색인 것이 특징이다.
우리나라 풍란의 특징은?
우리나라 풍란은 환경부 지정 멸종위기식물1급 종으로서 국내에서는 전라남도와 제주도에 분포하고 있는 것으로 알려져 있다. 바위 겉이나 나무에 붙어서 자라며, 개화기는 5-7월이며, 3~5개 꽃이 총상으로 달리며, 꽃이 흰색인 것이 특징이다. 재배하는 개체들 사이에는 거의 길이, 잎의 길이 및 두께, 잎의 무늬, 꽃의 색깔 등에서 변이 폭이 큰 것이 특징이다. 특히 꽃의 색깔에서는 노란색, 흰색, 적색 등 다양하다. Neofinetia는 Ascocentrum, Vanda, Aerides, Phalaenopsis 속 등과 교잡이 가능하여 여러 가지 속간잡종으로 유도된 재배품종도 개발되었다.
참고문헌 (34)
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