$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

느티만가닥버섯 균주의 형태 및 유전적 유연관계 분석
Analysis of Morphological and Genetic Relationships amomg Isolates of the Artificially Cultivated Mushroom, Hypsizygusmarmoreus 원문보기

한국균학회지 = The Korean journal of mycology, v.48 no.3, 2020년, pp.313 - 323  

김민경 (한국농수산대학)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

Hypsizygus marmoreus의 형태적 특성과 유전적 유연관계를 조사하기 위해 한국 및 다른 국가에서 111개의 균주를 수집하였다. RAPD (Random amplified polymorphic DNA) 및 ITS rDNA 염기서열 분석을 이용하여 H. marmoreus 균주간의 유전적관계를 확인하였다. URP-PCR을 이용한 RAPD 분석결과, H. marmoreus의 모든 균주는 크게 3개의 그룹으로 분류되었으나, 90% 이상의 높은 유사성을 보였다. 또한 형태적 및 지리적으로 분류가 가능하였으나 갈색 균주 및 흰색 균주는 구별되지 않았다. 따라서 형태적, 지리적 차이가 있는 16개의 균주를 선별하여, 640 bp 길이의 ITS 염기서열을 정렬하고 비교하였다. ITS 염기서열의 유사성은 공시균주와 GenBank의 H. marmoreus 균주 사이에서 94.8-99.1 %였다. 수집지역과 형태에 차이가 있었지만, 실험에 사용된 공시균주는 모두 H. marmoreus에 가까운 유연관계를 형성하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

To investigate the morphological characteristics and genetic relationships among isolate of the artificially cultivated mushroom Hypsizygus marmoreus, 111 isolates were collected from Korea and other countries. Random amplified polymorphic DNA polymerase chain reaction (RAPD-PCR) and ITS rDNA sequen...

주제어

표/그림 (5)

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • DNA의 증폭에 사용된 PCR 증폭기는 Mycycler™ Thermal Cycler (BIO-RAD, USA)을 사용하였고, DNA 증폭은 initial denaturation을 94℃에서 3분간 실시하고, denaturation 1분 (94℃), annealing 1분 (55℃), extension 3분 (72℃)으로 40 cycle을 실시한 뒤 72℃에서 7분간 incubation하였다.
  • PCR 반응 후, 15 μL의 생성물을 1.2% agarose gel에서 80 V, 3시간동안 전기영동하고 ethidium bromide로 염색하여 관찰하였다.
  • PCR은 15 ng genomic DNA, primer 200 nM, dNTP's 125 μM, Taq DNA polymerase 0.5 unit, 10 mM Tris-HCl (pH 8.3), 50 mM KCl, 1.5 mM MgCl2에 H2O를 첨가하여 최종 volume을 20 ㎕로 조정하였다.
  • Hypsizygus marmoreus의 형태적 특성과 유전적 유연관계를 조사하기 위해 한국 및 다른 국가에서 111개의 균주를 수집하였다. RAPD (Random amplified polymorphic DNA) 및 ITS rDNA 염기서열분석을 이용하여 H. marmoreus 균주간의 유전적 관계를 확인하였다. URP-PCR을 이용한 RAPD 분석결과, H.
  • URP PCR fingerprint 와 UPGMA 결과, 형태적 특징을 종합하여 분류하였고, 각 그룹 중 표본 균주를 선발하여 ITS 영역에 대한 염기서열 분석을 위하여 ITS1 primer (5′-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3′) 와 LR3 primer (5′-GGTCCGTGTTTCAAGAC-3′)를 이용하여 ITS1 영역과 28S (D1/D2 region) 영역에 대한 증폭산물의 염기서열을 의뢰하여 분석하였다.
  • URP primer를 이용한 RAPD-PCR fingerprinting과 UPGMA 결과를 기초로 각 group에서 16 균주를 선발하여 ITS 및 28S rDNA 영역에 대한 염기서열 분석을 하였다. ITS 영역은 대부분 종간에 염기서열이 많은 차이가 있지만, 종내에서는 그 차이가 극히 낮아지기 때문에 대부분의 종간 계통학적 유연관계 해석에 이용되고 있다 [20].
  • 공시한 균주의 동정 및 분류를 위해서 대조구로 GenBank에서 제공되는 Lyophyllum shimeji HM572522, L. semitale HM572552, H. ulmarius FR686561와 H. marmoreus JN234835균주의 염기서열을 이용하여 정렬하였다.
  • Polymerase chain reaction (PCR) 기법으로 Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) [4], Arbitrary Primer (AP)-PCR [5]과 Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) [6] 등이 널리 적용 되어왔다. 느티만가닥버섯에 대한 RAPD 분석은 Lim [7] 등이 수집한 30균주에 대하여 OPS-1, OPS-10, OPL-13 primer를 이용하여 기원이 동일시되는 그룹과 국내 야생종을 구분하는 PCR다형성을 검출 하였다. 한편 균류의 PCR 핵산지문 분석에 광범위하게 이용 가능한 20-mer의 염기로 구성된 URP (Universal Rice Primer) [8]가 균류의 종간, 종내 PCR다형성검출에 유용하게 이용되어 왔다.
  • 또한 형태적 및 지리적으로 분류가 가능하였으나 갈색 균주 및 흰색 균주는 구별되지 않았다. 따라서 형태적, 지리적 차이가 있는 16개의 균주를 선별하여, 640 bp 길이의 ITS 염기서열을 정렬하고 비교하였다. ITS 염기서열의 유사성은 공시균주와 GenBank의 H.
  • 미세구조 상으로 확실한 종내 분류가 이루어지지 않아 다음 실험으로 종간, 종내 분류에 많이 사용되고 있는 URP-PCR과 ITS (Internal transcribed spacer) rDNA분석을 하여 수집된 균주 간의 형태적 특성 및 유전적 유연관계를 비교 분석하였다.
  • ITS 영역은 대부분 종간에 염기서열이 많은 차이가 있지만, 종내에서는 그 차이가 극히 낮아지기 때문에 대부분의 종간 계통학적 유연관계 해석에 이용되고 있다 [20]. 안정적으로 염기서열 분석을 위하여 28S rDNA(D1/D2) 영역을 증폭하여 1,250 bp 정도의 염기서열을 확보하였다.
  • 최근 국내에서도 인공 재배되어 시장을 확장하고 있는 만가닥버섯류의 분류학적 위치를 재정립하기 위하여 국내외에서 109 균주와 국내에 판매되고 있는 2 균주를 포함하여 111 균주를 수집하였고, 인공재배를 통하여 자실체를 형성시켜 형태적 특징 등을 조사하였다. Redhead [16,17] 와 Nagasawa 등[2]이 보고한 형태적 특징을 기초로 하여 외형적 특징인 갓의 색과 형태, 반점 무늬 유무를 확인하고, 현미경적 특징으로 균사의 꺽쇠연결, 분절포자 및 후막포자 형성, 담자포자의 크기 등을 조사하였는데, 몇몇 균주를 제외하고 분절포자와 후막포자의 형성을 확인할 수 있었다.

대상 데이터

  • Hypsizygus marmoreus의 형태적 특성과 유전적 유연관계를 조사하기 위해 한국 및 다른 국가에서 111개의 균주를 수집하였다. RAPD (Random amplified polymorphic DNA) 및 ITS rDNA 염기서열분석을 이용하여 H.
  • URP-PCR은 11종의 URP primer 중에서 증폭생성물이 가장 확연하게 보인 URP1F, URP2F 2종을 사용하였다. PCR은 15 ng genomic DNA, primer 200 nM, dNTP's 125 μM, Taq DNA polymerase 0.
  • 공시 균주에 대한 예비 실험으로 증폭반응을 확인하고, 가장 확실한 증폭 band를 형성한 URP 1F와 URP 2F primer 2종을 본 실험에 사용하였다.
  • 1%로 높은 상동성을 보였다. 대조구로 사용한 H. marmoreus JN234835는 L. shimeji HM572522와의 상동성이 81.4%로 호가연한 차이를 보였고, 형태적 특성이 유사하여 혼란되었던 H. ulmarius와는 95.4%로 유전적으로도 매우 가까운 유연관계를 형성하고 있다. 이러한 결과로 공시한 16균주는 H.
  • 느티만가닥버섯 유전자원은 국내외 균주 보존기관에서 분양받거나, 시판버섯과 국내에서 자생하는 버섯에서 조직분리법으로 분리하여 확보하였다. 이 중 한국농수산대학 보유 균주가 19균주이며, 농촌진흥청 농업과학원에서 44균주, 인천대학교에서 48균주를 각각 분양받았다(Table 1). 이들 균주의 수집 지역별 분포는 한국 자생균주 5균주, 중국 도입균주 35균주, 대만도입균주 13균주이고 나머지는 명확하지 않으나 일본에서 수집된 것으로 추정된다.

이론/모형

  • 3. Phylogenetic analysis of Hypsizygus marmoreus strains and related isolates based on ITS1/28S rDNA sequences using neighbor-joining method with Kimura 2-parameter model. References, which were taken grom GenBank database.
  • 각 균주의 증폭 산물의 pattern의 비교는 동일한 크기의 band 존재 여부에 따라 0과 1로 나열하여 유사도 (similarity cofficient)를 구하고, unweighted pair group methods with arithmatic average(UPGMA)에 의한 집괴분석을 실시하였다, 유사도와 UPGMA 분석은 NTSYSpc (ver. 2.1, www.winzip.com)를 이용하였다.
  • 공시 균주는 염기서열 정렬 후, Kimura 2 parameter를 사용한 neighbor-Joining method를 이용하여 phylogenetic tree를 작성하였다(Fig. 3). 그 결과, 공시한 균주들 간의 유전적으로 매우 가까운 유연관계를 형성하지만, 자실체 갓의 색택이나 반점의 유무, 지역적 특성이 나타나지 않아 유전적 다양성은 없는 것으로 판단된다.
  • )를 이용하여 ITS1 영역과 28S (D1/D2 region) 영역에 대한 증폭산물의 염기서열을 의뢰하여 분석하였다. 분석한 염기서열은 Bioedit clustalW와 Mega (ver. 5)프로그램[18]을 이용하여 정렬하고 Kimura2-parameter model을 적용한 neighbor-joining method로 계통수를 작성하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (20)

  1. Bigelow HE. Omphalina in North America. Mycologia 1970;62:28-35. 

  2. Nagasawa E, Arita I. A note on Hypsizygus ulmarius and H. marmoreus in Japan. Rept Tottori Mycol Inst 1988;26:71-78 (in Japanese). 

  3. Dyakov MY, Kamzolkina OV, Shtaer OV, Bis'ko NA, Poedinok NL, Mikhailova OB, Tikhonova OV, Tolstikhina TE, Vasil'eva BF, Efremenkova OV. Morphological characteristics of natural strains of certain species of Basidiomycetes and biological analysis of antimicrobial activity under submerged cultural conditions. Microbiology 2011;80:274-85. 

  4. Williams JGK, Kubelic AR, Livak KJ, Rafalski JA and Tingey SV. DNA polymorphisms amplified by arbitray primers are useful as genetic markers. Nucleic Acids Res. 1990;18: 6531-5. 

  5. Welsh J, McClelland M. Fingerprinting genomes using PCR with arbitrary primers. Nucleic Acids Res 1990;18:7213-8. 

  6. Vos P, Hoger R, Bleeker M, Reijans M, Lee T, Hornes M, Frijters A, Pot J, Peleman J, Kuiper M, Zabeau M. AFLP: a new technique for DNA fingerprinting. Nucleic Acids Res 1995;23:4407-14. 

  7. Lim YJ, Lee CY, Park JE, Kim SW, Lee HSRo HS. Molecular genetic classification of, Hypsizigus marmoreus and development of strain-specific DNA markers. Korean J Mycol 2010;38:34-9. 

  8. Kang HW, Park DS, Go SJ, Eun MY. Fingerprinting of diverse genomes using PCR with universal rice primer generated from repetitive sequence of Korean weedy rice. Mol Cells 2002;13:281-7. 

  9. Jeon SJ, Kim JK, Kim GH, Chi JH, Seo GS, Kang HW. Genetic diversity of Pleurotus eringii strains in Korea based on morphological characteristics and PCR polymorphism. Kor J Mycol 2009;37:19-27. 

  10. Kang HW, Park DS, Park YJ, You CH, Lee BM, Eun MY, Go SJ. Genomic differentiation among oyster mushroom cultivars released in Korea by URP-PCR fingerprinting. Mycobiology 2001;29:85-9. 

  11. Kim JK, Lim SH, Lee DS, Chi JH, Seo GS, Ju YC and Kang HW. Genetic analysis of cultivars in Pleurotus spp. of Korea by URP-PCR polymerphism. Kor J Mycol 2007;35:61-7. 

  12. Seo GS, Kim BR, Park MS, Kim MK, Yu SH. Morphological characterization and URP-PCR analysis of Hypocrea sp., a weed mould of oyster mushroom cultivation. Kor J Mycol 2002;3:86-94. 

  13. Seo KI, Jang KY, Yoo YB, Park SY, Kim KH, Kong WH. Differentiation among commercial strains of Pleurotus spp. based on DNA fingerprinting using universal rice primer (URP). Kor J Mycol 2008;36:130-7. 

  14. Kang HW, Park DS, Park YJ, Lee BM, Cho SM, Kim KT, Seo GS, Go SJ. PCR based detection of Phellius linteus using specific primers generated from universal rice primer (URP) derived PCR polymorphic band. Mycobiology 2002;30:202-7. 

  15. Kim JK, Kang HW. Genetic diversity of Paecilomyces japonica and Cordypces militaris strains by UPR-PCR fingrprinting. Kor J Mycol 2011; 39:180-4. 

  16. Redhead SA. Mycological observations 13-14: on Hypsizygus and Tricholoma. Trans Mycol Soc Japan 1984;25:1-9. 

  17. Redhead SA. Mycological observations 15-16: on Omphalia and Pleurotus. Mycologia 1986;78:522-8. 

  18. Hall TA. BioEdit: a use-friendly biological sequence alignment edit and analysis program for window95/98/NT. Nucl Acids Symp Ser 1999;41:95-8. 

  19. Lee CY, Park JE, Lee JA, Kim JK, Ro HS. Development of new strains and related SCAR markers for an edible mushroom, Hypsizygus marmoreus. FEMS Microbiol Lett 2012; 327:54-9. 

  20. Kurtzman CP, Robnett CJ. Identification and phylogeny of Ascomycetous yeasts from analysis of nuclear large subunit (26S) ribosomal DNA partial sequences. Anton Leeuw Int J G 1998;73:331-71. 

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로