본 연구는 느티만가닥버섯 20품종 버섯, 잿빛만가닥 3품종 버섯, 땅지만가닥 1품종 및 돌연변이 느티만가닥버섯 20종류의 유전적 변이를 RAPD 방법에 의해 분석하고자 수행하였다. 이들은 한국, 중국, 일본, 대만 등에서 유래한 것들이다. 느티만가닥버섯에 감마선을 조사하여 돌연변이체를 만들었다. 본 연구에 이용한 primer들은 40종류였고 이 중 31종류의 primer등이 반응을 나타내었다. RAPD 결과들을 분석한 결과 이 들 품종으로는 7개의 cluster로 나뉘어 졌다. 돌연변이체들은 유전적으로 유의적 차이가 있는 subgroup으로 나눌 수 있었다. 이상의 결과들은 본 실험에 사용한 primer들과 포자의 감마선 조사 등을 버섯의 신품종 개발에 유용한 도구가 될 것으로 생각된다.

Worldwide studies on Apis cerana variation for biogeography and genetic diversity depended largely on a 86~93 bp-long mitochondrial non-coding region (internal spacer region) located between tRNALeu and COII (named as NC2), possibly due to higher variability among available markers. In order to incorporate the A. cerana occurring in South Korea into world extensive data, we also sequenced the NC2 from 118 A. cerana samples collected over nine Korean localities and 66 A. cerana samples over seven Asian localities, such as China, Vietnam, and Thailand. These data were combined with preexisting world data to scrutinize genetic relationships of A. cerana in South Korea to outside distributional range. Sequencing of 184 samples provided a total of ten haplotypes: five from Korea, six from China, one from Vietnam, and two from Thailand. Among them eight were new, whereas two were previously reported ones. Phylogenetic analysis of A. cerana NC2 haplotypes so far found including ours has confirmed the presence of four major groups of A. cerana (Asian mainland group, Sundaland group, Palawan group, and Luzon-Mindahnao group) and all haplotypes found in this study also were included in the Asian mainland group. In order to find further variable regions that can be used as sequence-based marker several mitochondrial non-coding regions and nuclear intron regions are in the middle of testing.

We developed and characterized five polymorphic microsatellites of Nilaparvata lugens from hybridization method using biotin enrichment strategy and two polymorphic microsatellites from Next Generation Sequencing. Also 11 microsatellites that developed by Sun et al. (2011) are employed to carry out genetic analysis of N. lugens in Southeast Asia. The number of alleles per locus ranged from 2 to 12 with an average of 4.63 alleles per locus. The mean observed heterozygosity of the eleven populations ranged from 0.031 to 0.938 and the expected hetetrozygosity ranged from 0.031 to 0.881. Signifiant genetic differentiation was detected among the three N. lugens populations as the FST ranged from 0.028 (Cheong Do and Ha Long) to 0.161 (CH and BN). The results of microsatellite marker suggested that found N. lugens migrated to Korea at least two times in different period or once. Genetic distance of N. lugens between Korea and Hi Pong were mostly closed and genetic distance of Ha Long and HCM were relatively closed. In this study, development of microsatellites should facilitate the study of future population genetics of N. lugens, and eventually elucidate the route of N. lugens migration to Korea. Thus, combining satisfactory microsatellite markers and intensive surveillance methods in paddy field could be easy to understand to the N. lugens migration mechanism.

우리나라 참나리 2배체와 3배체 중 임의 선발된 56 개 지역의 참나리에 대하여 EST-SSR이용하여 각 genome 간의 유전적 변이와 유연관계를 분석하고자 수행되었다. 최근 백합속에서 개발된 19개의 EST-SSR 중에서 7개의 primer가 참나리 2, 3배체 종내 유전적 변이 분석에 적합한 것으로 나타났다. 서해안, 남해안 제주도의 원거리 지역에 분포하는 2배체 참나리들은 지역에 관계없이 다양한 유전적 변이를 나타내었으나, 소청도, 울릉도 및 내륙에 분포하는 3배체 참나리는 비교적 단순한 변이를 나타내었다. 다형성을 나타낸 총 121개의 SSR 밴드를 사용하여 UPGMA 방법으로 계 통도를 작성한 결과 2배체 집단에서는 유전적 변이가 다양한 반면 3배체 집단에서는 비교적 변이가 적은 것 으로 나타났다. 2배체 집단에서 아차도 계통들이 남해 안의 다른 2배체와 뚜렷이 구분되는 cluster를 형성하 였고, 3배체 집단에서는 소청도 참나리가 다른 지역과 는 구별되는 독특한 밴드패턴을 나타내었다. 본 연구에 서 선발된 EST-SSR마커들은 금후 참나리 2, 3배체 집단의 유연관계를 분석하는데 유용하게 사용될 수 있 을 것으로 생각된다.

Phylogenetic relationships among 53 accessions of D.glomerata collected from 5 continents were investigated using simple sequence repeat (SSR) markers. 15 SSR primer pairs generated a total of 127 alleles, with an average of 8.5 alleles per locus. The average polymorphic rate (P) was 95.21 %. The genetic similarity (GS) among all accessions ranged from 0.43 to 0.94, with an average of 0.63. Analysis of molecular variance (AMOVA) indicated that larger proportions of variability existed within geographical regions (73.75%). High degree of genetic diversity was observed in Asia (P, 90.55%) and Europe (P, 86.61%) groups. Based on the cluster and principal component analysis, 53 accessions could be divided into five groups (GS=0.64) according to the nearest phylogenetic relationship.

본 논문에서는 우리나라에 58개 지역에 분포하는 2 배체 및 3배체 참나리 86계통을 이용하여 각 genome 간의 유연관계와 유전적 변이성을 분석하기 위해 RAPD 분석을 실시하였다. 참나리의 배수성은 flow cytometer에 의해 분석되었다. 그 결과 PCR반응에 사 용된 10개의 RAPD primer에서 총 69개의 band가 관찰되었으며, 이중에서 다형화를 나타내는 band의 수 는 42개(60.9%)로, 1개의 RAPD primer당 평균 4.2 개의 다형화 band가 관찰되었다. 수집된 참나리 86계 통에 대하여 RAPD 분석에서 증폭된 다형화 band들 을 이용하여 UPGMA 방법에 따라 dendrogram을 작 성하였다. 그 결과 유전적 유사성 85% 수준에서 크게 2개의 그룹으로 분리되었는데, 첫 번째 그룹에는 강화 도를 포함한 내륙지역에서 수집한 대부분의 3배체 계 통들과 일부 예외적인 2배체 12계통을 포함하고 있었 으며 두 번째 그룹에는 대부분의 2배체 계통들과 백령 도에서 수집한 3배체 1계통(42) 그리고 2배체와 중나 리간에 교잡된 2계통(60, 61)을 포함하고 있었다. 대체 로 3배체 참나리는 제 I 그룹에 포함되었고 2배체 참 나리는 제 II 그룹에 포함되었다. 유전적 변이성은 3 배체 참나리 집단보다 2배체 참나리 집단에서 보다 높 은 것으로 나타났다.

The multicolored Asian lady beetles (Harmonia axyridis) has characteristic color patterns, which show great variability within species. Up to now, it has been well known that main factors affected on individual color pattern variations in the population of H. axyridis are external, physical, and environmental characteristics. Indeed, there is as yet no evidence to indicate whether the variation is genetic or environmental factors. Also the factors which produce this variation are unknown in this species, although it is suspected that much of the variation is under genetic control. However, the genetic relationships among many of color types were investigated by observing the progeny of each particular pairs. It is worth mentioning a few particular breeding cases to illustrate certain facets of variability, and to indicate examples suitable for genetic analysis of the color pattern variation.

We used nine decamer primers to generate DNA fragment sizes ranging from 100 bp to 1,600 bp from two bullhead (Pseudobagrus fulvidraco) populations of Dangjin in Korea. 376 fragments were identified in the cultured bullhead population, and 454 in the population of wild bullhead from Dangjin: 287 specific fragments (76.3%) in the cultured bullhead population and 207 (45.6%) in the wild bullhead population. On average, a decamer primer was used to generate 34.2 amplified products in a cultured bullhead. A RAPD primer was used to generate an average of 3.1 amplified bands per sample, ranging between 2.5 and 6.0 fragments in this population. Nine primers also generated 24 polymorphic fragments (24/376 fragment, 6.4%) in the cultured bullhead population, and 24 (24/454 fragments, 5.2%) in the wild bullhead population. The OPA-16 primer, notably, produced which 11 out of 11 bands (100%) were monomorphic in the wild bullhead population. 110 intra-population-specific fragments, with an average of 12.2 per primer, were observed in the cultured bullhead population. 99 fragments, with an average of 11.0 per primer, were identified in the wild bullhead. Especially, 55 inter-population-common fragments, with an average of 6.1 per primer, were observed in the two bullhead populations. The bandsharing value (BS value) of individuals within the wild bullhead population was substantially higher than was determined in the cultured bullhead population. The average bandsharing value was 0.596±0.010 within the cultured bullhead population,. and 0.657±0.010 within the wild bullhead population. The dendrogram obtained with the nine primers indicates two genetic clusters, designated cluster 1(CULTURED 01~CULTURED 11), and cluster 2(WILD 12~WILD 22). Ultimately, the longest genetic distance displaying significant molecular differences was determined to exist between individuals in the two bullhead populations, namely between individuals WILD no. 19 of the wild bullhead population and CULTURED no. 03 of the cultured bullhead population (genetic distance = 0.714). RAPD-PCR allowed us to detect the existence of population discrimination and genetic variation in Korean population of bullhead. This finding indicates that this method constitutes a suitable tool for DNA comparison, both within and between individuals, populations, species, and genera.

파밤나방(Spodoptera exigua(Hubner))의 유전변이가 다형 동위효소를 이용하여 분석되었다. 집단들은 다른 기주, 지리적 위치, 그리고 시기에 따라 세분화되었다. 평균 이형접합자빈도(0.013)는 파밤나방 전체 집단의 높은 유전변이를 나타냈다. 각 소집단들은 모두 Hardy-Weomberg 균형에서 벗어난 뚜렷한 동계교배 양식을 보였다. 이러한 높은 동계교배 효과는 지역고립에 의한 집단간 분화보다는 대부분 소집단 내 표본 추출 효과에 기인된 비임의교배에 의해 야기되었다. Wright( ) 와 Nei의 유전거리(D)는 소집단들간 유전적 분화가 낮음을 나타내지만, 일부 남쪽지역의 소집단들(해남과 사천)은 상대적으로 북쪽의 소집단들(안동과 군위)과 차이를 보였다. 유전적 거리를 기초하여 추정된 세대당 이주 개체수는 서로 다른 기주 집단간 5.9마리, 지역 집단간 10.6마리, 시기 집단간 31.8마리였다. 이러한 유전분석 결과들을 보아 국내 파밤나방은 이들의 탁월한 집단간 이주 능력 때문에 집단간 유전분화가 적은 것으로 나타냈다.

Centipedegrass는 미국 동남부지역에서 잔디용으로 많이 이용하고 있는데 토양을 가리지 않고 잘 자라며 잎이 연녹색이어서 잔디로서 선호도가 높다. 그러나 이 식물의 유전자원이 지니고 있는 유전변이 폭이 매우 한정되어 있어 활용 가능한 유전변이의 폭을 확대하기 위해 Centipedegrass의 종자에 감마선 10Kr을 조사한 뒤 계통을 조성하고 이를 다시 감마선 10Kr을 조사하여 계통을 조성하는형태로 순환 조사하여 순환 처리회수를 각각 0회, 4회, 5회, 6회, 8회 하여 얻은 계통집단 TC 201, TC 202, TC 241, TC 306, TC 318에 대하여 이들 계통집단이 지니고 있는 식물 형태적 특성의 평균과 변이의 범위 폭을 측정하여 비교한 결과 이미 품종으로 고정되어 있는 TC318을 제외하고 감마선을 종자에 순환처리한 계통집단에서 총지하경수, 총지하경길이, 최장지하경장, 엽장 및 엽폭의 변이폭이 감마선 조사로 확대되었음을 확인하였다. 이러한 변이의 범위 확대 정도는 지하경과 같은 생식기관에서 뚜렷하였는데 방사선 순환조사 정도와 관련하여 일정한 방향성은 인정되지 않았다.

파밤나방(Spodoptera exigua (H bner)) 유충의 형태적 유전지표를 규명하기 위해 유충의 체색과 줄무늬 변이에 관하여 분석하였다. 유충 체색은 먹이 종류에 따라 다양했다. 유충 줄무늬는 배선과 측선의 존재에 따라 3종류의 형질 개체로 나뉘었다. 3줄무늬(배선과 측선 모두존재), 1줄무늬(배선만존재), 0줄(배선과 측선 모두 없음). 이들 형질이 유전적 영향에 있는지를 조사하기 위해 3줄과 1줄집단으로 집단선발한 결과 각 선발 형질의 비율이 증가했다. 3줄과 1줄집단을 상호교배하였을 때 3줄 형질이 우성을 보였다. 줄무늬 형질에 있어서 협의의 유전력(h)은 0.42로 산출되었다. 0줄집단에서 암컷수가 수컷수에 비해 약2배 많았다. 환경적 요인을 조사하기 위해 동일 집단을 3종류의 먹이에서 사육했을때 인공사료와 상치로 키운 집단간에는 유충줄무늬에는 유의성있는 차이는 없지만 파로 사육된 집단에서는 3줄개체의 비율이 낮아져 차이를 보였다. 이들 유충의 줄무늬는 유충과 용의 발육속도 및 내한성과 연관성을 보였으나 살충제 감수성과는 무관함을 나타냈다.

DNA의 제한요소단편 다형현상(RFLP)이 유전변이 연구에 널리 이용되고 있다. 본 연구는 파밤나방(Spodoptera exigua(H bner)) 미토콘드리아 DNA(mtDNA)의 RFLP방법을 개발하기 위해 게놈 크기 측정 및 PCR primer들을 선발하였다. 파밤나방의 mtDNA 전체크기는 약 16kb였다. 대부분 곤충 mtDNA에 적합하게 구성된 (Simon et al., 1994)29개 promer들중 21개가 파밤나방의 mtDNA증폭에 적합했다. 이들 primer들을 이용하여 여러 유전자 영역(CO-I, CO-II, Cyt-B, ND-1, 12S rRNA, 16S rRNA 및 일부 tRNA)의 일분 또는 전체를 포함하는 유전자 절편을 증폭시켰다. 일반적으로 다형을 보이는 primer조합을 중심으로 4염기 제한부위를 인식하는 8종의 제한 효소를 통해 분석된 PCR-RFLP는 서로 다은 지역(안동, 경산, 순천) 집단들간에 제한부위에 있어서 차이가 없었으나 일부 영역에서는 길이 차이를 보여 유용한 유전지표로서의 가능성을 제시했다.

약용 또는 식용으로 이용되고 있는 산림자원 식물인 산마늘(Allium victorialis var. platyphyllum)의 지역별 군락생태적 특징과 형태적 유전적 변이를 살펴본 바 다음과 같이 요약할 수 있었다. 식생구성을 살펴보면 오대산과 함백산의 경우는 고목충의 우점종은 신갈나무이며 아고목 관목층은 당단풍, 쇠물푸레, 철쭉꽃의 피도가 높게 나타났다. 울릉도의 경우는 너도밤나무, 우산고로쇠, 섬피나무, 마가목, 섬단풍나무가 고목층에 나타나며, 초본층에는 우점종인 산마늘과 함께 일색고사리, 섬말나리, 큰연령초의 피도가 전반적으로 높게 나타난다. 오(1977)의 식물지리구계구분에서 울릉도를 울릉도아구로 별도로 구분하고 있는 것과 같이 내륙의 오대산, 함백산과 울릉도의 전반적인 식생구성은 현저한 차이를 나타내었다. 형태적 인자에 대한 주성분분석과 판별분석 결과 울릉도와 함백산 및 오대산의 두 group으로 구분되었다 울릉도의 산마늘은 함백산 및 오대산 지역과 비교하여 , band가 없고, 대신 band가 나타나 유전적으로 차이가 있는 것으로 나타났으며, 함백산과 오대산 두 지역의 산마늘에 있어서는 함백산에 band가 하나 더 있을 뿐이어서 동위효소 GOT에 의한 변이는 거의 없었다. 따라서 세 지역의 산마늘에 대한 유전적 변이에 있어 함백산과 오대산은 큰 차이가 없으나 이들 두 지역과 울릉도와는 변이의 폭이 크게 나타났다.

본 연구에서는 국내 콩 유전체의 변이밀집영역(dVB)에서 유 래한 27개 InDel 마커를 신품종 20개에 적용하여 품종판별용 마커로서 범용성을 검증하고 신품종의 구별성과 국내 품종의 유전적 다양성을 확인하였다. 20개 신품종과 MyCrops에 포함된 기존 149개 품종과의 유사도는 평균 61.3%이고, 최저 25.9%에서 최대 96.3%의 유사도로 완전 일치(100%)되는 바코드는 없어 20개 신품종의 유전적 구별성을 모두 확인할 수 있었다. 유연관계를 분석한 결과에서는 신품종을 포함한 국내 169품종이 4개의 유전집단으로 구분되었으며 풋콩 및 단기성 콩의 80%가 I-2 소그룹, 나물콩의 65.9%가 II-2 소그룹에 주로 속한 반면, 장류 및 두부콩은 I-1 (44.4%), I-2 (26.4%), II-2 (23.6%) 소그룹에 고르게 분포하였다. 20개 신품종에 대한 계보도는 나물콩 주요 계보와 장류 및 두부콩으로 크게 두 그룹으로 나누어지며 유연 관계분석을 뒷받침하였다. 품종판별을 위한 최소 마커를 선발 하기 위해 PIC가 높은 공통마커와 품종별 특이마커를 선발하는 2단계 과정을 통해 품종에 따라 7~9개의 최소 마커로 신품종의 진위를 판별할 수 있었다. 이처럼 콩 변이밀집영역에서 유래된 27개 InDel 마커와 이를 이용한 신품종 바코드 정보의 지속적인 업데이트는 수입산에 대한 국산 품종의 보호와 육성가의 권리 증진에 기여하며, 더불어 육종과정 중 신규 유전변이를 도입하고 목표형질을 선발하는 등 육종 효율을 개선하는데도 도움이 될 것으로 기대한다.

다양한 환경에서 수집한 국내 민들레속 유전자원 수집종의 엽록체 DNA 영역(trnL-trnF와 rps16-trnK) 염기서열을 이용하여 종내․ 간 변이 및 배수성을 구명하여 유전자원 육성의 기초 자료룰 제공하고자 수행하였다. 민들레속 유전자원의 배수성은 털민들레, 서양민들레, 붉은씨서양민들레가 3배체이고, 흰 민들레와 흰노랑민들레는 4배체였다. 염기서열의 길이는 trnLtrnF 영역에서 자생종류인 털민들레, 흰민들레, 흰노랑민들레 가 931 bp에서 935 bp, 서양민들레는 910 bp, 붉은씨서양민들레 는 975 bp로 종간 차이를 나타내었고, 종 특이적 염기서열 88개, 자생종 및 귀화종 특이적 염기서열 41개가 검출되었다. rps16- trnK 영역은 털민들레 882∼883 bp, 흰민들레 875∼881 bp, 흰 노랑민들레는 878∼883 bp 서양민들레 874∼876 bp, 붉은씨서 양민들레는 847∼848 bp로 37개 종특이적 염기서열이 검출되 었다. 염기서열의 유사도는 trnL-trnF 영역에서 0.860∼1.000 사이로 평균 0.949이며, rps16-trnK 영역의 유사도는 0.919∼ 1.000 사이로 평균 0.967이었다. 염기서열을 바탕으로 유연관계를 분석한 결과, trnL-trnF 영역은 크게 자생종류와 귀화종 류로 구분되었으며, 서양민들레와 붉은씨서양민들레는 같은 종 간에 유집되었고, 자생종류는 분리되지 않았으며, rps16-trnK 4개 그룹과 유집되지 않은 5개체로 나뉘었다. 흰노랑민들레는 두 영역 모두 흰민들레와 동일 계통군을 형성하였고, 염기서열 상 두 종간 뚜렷한 차이가 없었다. 유연관계에서 모두 독립적으로 존재한 흰민들레 No. 10 (조계산)과 털민들레 1번(광양)은 민들레 유전자원 육성소재로 활용이 기대된다.

Background : Yellowhorn (Xanthoceras sorbifolium Bunge) is distributed in northeastern region in China. The seeds are oil-rich and used as an edible and/or medicinal additives in China. We investigated genetic indices and molecular variance using ISSR markers and oil contents variance by analyzing fatty acid composition in several artificial populations in China. Methods and Results : Seeds were collected from four discontiguous artificial populations in four area in China : two in Inner Mongolia (IM), one in Liaoning (LN) and one in Shandong (SD). Farm in SD showed the highest number of effective alleles (Ne), Shannon index (I), and expected heterozygosity (He), i.e., 1.598, 0.470, and 0.325, respectively. Crude fat contents in kernel observed as 54.5 g 100 g-1 from SD. In contrast it was observed the lowest contents as 46.5 g 100 g-1 from LN . The fatty acid composition was determined to those of oleic acid (31.3%) from SD. And linoleic acid was determined as 38.1% from LN. These artificial populations have relatively high genetic variation, and within-population variation (23%) was higher than among populations. The artificial populations were divided into two groups, revealing these was little correlation between genetic and geographic distance. Conclusion : This study can provide the important information on genetic variation and contents characteristics. It may be responsible for the programs of improvement and germplasm conservation in the future.