해충 개체군의 생태적 특성들에 관한 논의들은 생물적, 무생물적 요소들과 관련지어 개체들의 시간적 공간적 점유 밀도 자료를 기반으로 전개되어져 왔다. 최근에는 다양한 해충 종들에 대한 풍부한 유전자 정보와 분석 관련 장비, 기술들의 비약적 발전을 바탕으로 해충 개체군의 침입, 확산, 생태적 특성들을 집단 유전학적 접근 방법으로 연구하는 것이 가능하게 되었다. 우리나라에서 벼 주요해충은 벼물바구미, 애멸구, 벼멸구, 혹명나방, 반점미 유발 노린재류 등을 들 수 있으며 이들 중 벼물바구미, 애멸구, 노린재류는 국내에서 월동이 가능하나 벼멸구, 혹명나방은 월동이 불가능한 것으로 알려져 있다. 국내 월동 가능 여부는 특정 개체군 집단의 유전학적 특성 형성에 큰 영향을 미칠 것으로 판단되는데, 특히 애멸구의 경우에는 국내에서 월동이 가능함과 동시에 중국으로부터 대량으로 비래하는 경우들이 보고되고 있어 국내 집단들 간의 집단 유전 구성이 다양할 것으로 판단된다. 따라서 본 발표에서는 이들 해충들에 대한 기존 생태 정보를 바탕으로 분자 마커를 이용하여 국내 지역 개체군의 특성 이해와 이들 해충 집단의 효율적인 중, 장기 관리 대책 수립을 위해 침입, 증식, 확산 등에 관한 자료를 집단 유전학적 관점으로 연구, 분석할 방향에 관하여 논의하고자 하였다.

본 연구는 ICuGI Database를 활용하여 수박 상용 F1 품종의 순도검정용 EST-SSR 마커를 개발하기 위해 수행되었다. 총 353개 EST-SSR primer set을 선발하여 (주)NH종묘의 수박 F1 품종 7종과 각 품 종의 양친 11종에 대해 검정하였다. 이중 1차 테스트한 96개 primer set 중, ‘오렌지’는 primer WMU0056, ‘흑보’는 WMU0400, ‘신동’은 WMU0056와 WMU0400, ‘새로나’는 WMU0056, WMU0400, WMU0529에 대해 각 품종의 양친들이 다형성이 보였고 F1 개체에서는 이형접합의 유전자형 을 보였다. ‘해동’ F1의 순도검정용 마커를 찾기 위해 추가적인 122개의 primer set에 대해 PCR을 수 행한 결과, WMU0056, WMU0400, WMU0580, WMU1211, WMU4136, WMU448이 순도검정에 적합한 것으로 나타나, WMU0056와 WMU0400이 ‘해동’에서도 유용할 수 있었다. ‘꿀나라’와 ‘황피’의 경우에는 공시된 타 품종들에 비해 양친간 다형성율이 각각 5%와 2%로 매우 낮아 모든 353개 primer set을 테스트하였으며, 그 결과 ‘꿀나라’는 WMU5339, ‘황피’는 WMU7003이 순도검정 마커로 적합 한 것으로 확인되었다. 개발된 마커를 이용하여 실제 농가채종된 4개의 F1 품종의 순도를 검정한 결과, 모두 97.5% 이상의 순도로 확인되었다. 이와 같이 ICuGI Database에 공시된 수박 EST-SSR 마커는 공 우성의 유전자 특이적 마커로서 F1 순도검정에 효과적으로 사용될 수 있었다.

모바일 컴퓨팅 분야에서 네트워크와 하드웨어의 발전은 디지털 지리공간 및 컴퓨터 지도학의 급속한 발전을 이끌고 있으며, 스마트폰 환경과 공간정보의 상호 작용 측면에서 증강현실(Augmented Reality)은 지도학을 비롯한 관련 학문 분야에서 새로운 연구 주제로 등장하고 있다. 이와 관련하여 본 연구는 증강현실의 일반적 개념과 접근 방법을 바탕으로 지리공간 속에서의 증강현실을 재해석하고 이를 토대로 지리공간정보의 교육적 활용성의 탐색과 관련 콘텐츠의 개발을 연구 목적으로 한다. 이를 위해 본 연구에서는 증강현실의 가장 기초적 단계인 큐알 코드(QR code)를 활용하여 지역 조사 및 답사를 위한 증강현실의 사례와 GIS에서 변환된 3차원 이미지가 마커기반의 증강 현실을 통해서 구현되는 사례를 제시하고자 한다. 또한 본 연구에서는 이러한 마커 기반 큐알 코드와의 연계를 통해서 기존의 종이 지도 기반의 실내 조사 방법과 더불어 지리조사법의 효율성을 높혀 줄 수 있는 장점을 제시하고자 한다. 이러한 연구 결과는 증강현실에 기반한 큐알 코드의 자발적 지리정보 활용 증대에 기여할 수 있을 뿐만 아니라 전통적인 종이 지도에서 나타나는 정보의 가시성, 사실성, 중첩으로 인한 해석의 어려움 등의 지도 가독성의 문제점을 해소하는데 기여할 것으로 예상한다.

 ,  , This study focused on the green peach aphid, Myzus persicae, as an indicator pest in Chinese cabbage cultivation to develop a genetic marker. We hypothesized that M. persicae gene flow is related to climate change. Genetic variation was analyzed using five local populations collected at different altitudes (157 m, 296 m, 560 m, 756 m and 932 m above sea level) in Hoengseong, Pyeongchang, and Gangneung areas, plus a laboratory strain used as an outgroup. There were no differences in ecological characteristics among strains. Esterase isozyme pattern and inter-simple sequence repeat (ISSR) PCR results showed significantly different bands between laboratory and wild, local populations. However, there was no difference among local populations. Partial fragments of ribosomal RNA (rRNA) and mitochondrial cytochrome oxidase I (mtCO I) were amplified and their nucleotide sequence was analyzed. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) were detected in internal transcribed spacer-2 (ITS-2) and mtCO I regions among the five local populations. These SNPs can be use to discriminate different populations of M. persicae to monitor gene flow.

최근 재래가축 유전자원의 중요성이 부각되면서 그 중의 칡소의 유전형 확립이 대두 되고 있다. 칡소는 호반모를 가진 종모우의 정액을 이용하여 수정하여도 호반모가 아닌 일반 한우의 모색과 비슷한 양상으로 출현하는 개체들이 있다. 이는 칡소 모색 관련 유 전자들의 발현이 고정되지 않았다는 가능성을 제시한다. 소의 모색관련 유전자 중에서 melanocortin 1 receptor(MC1R) 유전자의 결실은 한우의 모색 및 한우고기의 판별에 이 용되어 왔다. 본 연구는 PCR-RFLP 기법으로 melanocortin 1 receptor(MC1R) 좌위의 유 전자형 검출을 통해 칡소와 한우의 유전자형 빈도와 염기 서열상의 차이를 비교 분석함 으로써, 칡소의 모색 발현에 관련된 MC1R 유전자를 이용하여 호반모 발현 비율과 유전 양상을 밝히기 위하여 수행되었다. 본 연구는 전라북도 축산위생연구소 축산시험장에서 사육 중인 칡소로 부계나 모계를 알고 있거나 가계가 형성된 칡소로 부터 혈액을 채취하여, Genomic DNA를 추출하였다. MC1R 특이 유전자 마커를 이용하기 위해 GenBank(S71017)에 등록된 염기 서열을 참고 하여 Primer를 설계하였다. MC1R 유전자의 증폭을 위한 PCR 반응 조건은 95℃에서 10 분간 정치 후 95℃ 30초, 60℃ 30초, 72℃ 1분 총 35 cycle을 수행한 뒤 72℃에서 5분 간 반응시켜 PCR을 완료하였다. 증폭된 MC1R 유전자 739 bp산물을 MspI으로 3시간 처 리 후 전기 영동하여 DNA 절편을 확인하였다. PCR 증폭 산물을 MspI 처리한 결과, 한우의 절편 양상은 2개의 절편(534 bp, 207 bp) 으로 대부분 나타났으며, 칡소는 4개의 절편(535 bp, 328 bp, 207 bp, 174 bp) 양상이 3 개의 절편(328 bp, 207 bp, 174 bp) 양상보다 다소 많은 경향을 보였다. 이 연구에서 얻 어진 한우와 칡소의 유전자 절편 양상을 비교 분석하여 호반모 발현비율을 증가시키는 교배체계의 확립에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 멸종위기식물인 단양쑥부쟁이(Aster altaicus var. uchiyamae)의 개체군을 대상으로 유전다양성을 유지하는데 필요한 최소개체수를 산정하기 위하여 수행되었다. 단양쑥부쟁이가 분포하고 있는 네 지역에서 각각 유전다양성 및 유전적 분화도를 분석하였다. AFLP(amplified fragment length polymorphism) 마커를 이용한 유전적 변이의 분석결과, 총 4개의 프라이머 조합에 대해서 936개의 밴드가 확인되었으며, 그 중 934개의 밴드(99.8%)가 다형성을 보여주었다. 단양쑥부쟁이 개체군 내에서 유전다양성(PPB = 45.3%, h = 0.104, I = 0.168, hs = 0.108)은 높은 수준으로 나타났으며, 개체군 간 유전적 분화도(GST = 0.075, θB = 0.079)는 낮은 수준이었다. AMOVA(Analysis of molecular variance)분석 결과에서도 전체 유전적 변이 중 91%가 개체군 내에서 보이는 반면, 9%는 개체군 간 변이에 기인한 것으로 나타났다. 단양쑥부쟁이 개체군에서 보이는 유전적 특성은 개체군 간의 빈번한 유전자 이동에 기인한 것으로 사료된다. 최대화 전략법에 의하여 경기도 여주일대의 3개 개체군을 대상으로(굴암, 도리섬, 삼합) 개체군 내 최소개체수를 산정한 결과 도리섬개체군에서는 17개체, 삼합개체군에서는 16개체, 굴암개체군에서는 11개체로 파악되었다. 단양쑥부쟁이 개체군의 최소개체수에 대한 정보는 효율적인 현지 외 보전을 위한 가이드라인을 제시해 줄 수 있다.

최근 국내외적으로 다양한 형태의 인터렉티브 게임 시스템이 활발히 개발되고 판매되고 있다. 특히 다양한 계층을 겨냥한 메이저급 회사들을 기반으로 하는 가정용 게임 시스템이 주류를 이루고 있다. 그러나 현재 시판중인 게임 시스템의 경우 특수한 하드웨어를 사용하거나 전용으로 개발된 게임 콘텐츠만을 이용할 수 있기 때문에 확장성이 떨어지고 높은 가격으로 인해 다양한 계층의 요구를 수용할 수 없는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 저가의 웹캠과 멀티 마커 인식 기술을 이용한 인터렉티브 게임 인터페이스 시스템을 제안하고, 실험을 통해 시스템의 우수성을 입증해 보인다.

무포자형성 자연돌연변이 균주의 선발 및 특성검정 결과 ASI 2069 균주가 무포자이면서 수량성이 높으나 상품적 가치가 없어 원형질체 재생에 의한 단핵화로 Nh36 (neohaplont 36) 등 4균주를 분리하였다. 원형1호(ASI 2180) 및 무포자느타리간의 단핵교배 (Mon-Mon)를 시도한 결과 128교배조합수를 얻어 이 중 30균주를 특성 검정한 다음 자실체형성 및 포자비산량 조사에 의해 소포자형성 유망 13균주를 선발하였다. 무포자균주의 스크리닝법을 개발하기위해 포자형성 및 감수분열에 관여하는 helicase, DMC1(recombinase) 및 Spo11(topoisomerase II)유전자를 이용하여 PCR 증폭한 결과 단핵화균주 Nh36 및 교배체 2균주 중에서 Spo11유전자가 증폭되지않아 무포자 균주 스크리닝 방법으로 가능하리라 사료된다.

Two closely related species, the soybean podworm, Matsumuraeses phaseoli, and the podborer, M. falcana, gives differential economic damages on crops. It is difficult to discriminate these potential sympatric species by morphological characters. The goal of this study was to develop a discriminating molecular marker based on polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). A partial genomic fragment (500 bp) of mitochondrial cytochrome oxidaseⅠ (mtCOI) was sequenced in both species, in which restriction site by Rsa I was selected as a dichotomous marker. PCR-RFLP in the mtCOI region clearly discriminated both species.

느타리버섯류(느타리와 큰느타리)는 우리나라에서 가 장 많이 생산되고 또한 수출되고 있으나 큰느타리인 경우 외국도입품종으로서 수출 시 로얄티를 지불해야 하는 실정 이다. 이에 대한 대처방법으로 국산품대체 품종을 개발하 고, 분자마커를 도입하여 수출함으로서 대체효과 뿐만아니 라 오히려 로얄티도 받을 수 있으리라 사료된다. 우리는 큰 느타리버섯의 자실체 특성을 검정하였고, 우수균주로 선발 된 큰느타리버섯을 가지고 기존의 URP 프라이머를 이용하 여 유연관계를 분석하였다. cytochrome c oxidase(cox), DNA polymerase(Dpol), RNA polymerase(Rpol), NADH dehydrogenase(nad) 및 microsatellite 등의 미토콘드리 아 유전자를 이용하여 프라이머를 디자인하여 증폭한 결과 microsatellite를 이용한 프라이머에서는 4가지 유형의 단 일밴드가 나타내어 품종 구분의 가능성을 보여주었다. 또한 cox, rpol 등에서는 특이한 밴드가 몇몇 품종에 증폭되어 나 타남으로서 육종마커로서의 이용가능성을 보여주었다.

최근들어 수입량이 급증되고 있는 차가버섯의 분류체계를 확립하고, 이들 종 및 계통간의 유연관계 확립과 품종 구분을 위해 계통학적 정보를 지닌 ITS 영역의 염기서열, PCRRFLP 및 STS 프라이머를 사용하여 종 특이적인 마커를 개발하였다. 시베리아 캄차카 반도에서 수집된 74008 균주의 염기서열을 이용하여 Inonotus spp.의 유연관계를 분석한 결과 2개의 그룹으로 나뉘어 졌고, I. obliquus DSM 856P균주와 약 98%의 가장 높은 유사성을 나타내어 차가버섯임이 확인되었다. 또한 ITS 증폭산물을 제한효소로 처리하여 밴드패턴을 비교하였을 때 종 및 계통에 따라 밴드가 다르게 나타났으며, STS primer를 이용하여 증폭산물을 비교하였을 때 종간에는 밴드패턴이 다르나 계통내에서는 동일한 밴드패턴을 보였다. 따라서 차가버섯의 품종 구분을 위해서는 STS 마커와 PCR-RFLP를 동시에 사용함으로서 품종 구분이 좀 더 명확하리라 사료된다.

새송이버섯은 우리나라에서 자생하지 않고 남유럽, 중 앙아시아 등에서 자생하는 외국도입 품종이지만 국내에 서 대량생산 방법이 개발되어 수출도 하는 효자 버섯으로 수출품종 대부분이 로얄티를 지불해야 하는 실정이다. 이 러한 현실을 타개하기 위해서는 품종 육성이 가장 급선 무로서 먼저 육종마커 개발이 필수적이다. 우리는 새송이 버섯의 자실체 특성을 검정하였고, 우수균주로 선발된 새 송이버섯을 가지고 기존의 URP 프라이머를 이용하여 분 석한 결과 genotype이 차이가 없어 미토콘드리아 유전 자 cytochrome c oxidase(cox), DNA polymerase(Dpol), RNA polymerase(Rpol), NADH dehydrogenase(nad) 및 microsatellite 등의 프라이머를 디자인하여 증폭한 결과 다 양한 결과가 도출되었다. microsatellite를 이용한 프라이머 에서는 4가지 유형의 밴드가 나타났으며, cox, rpol 등에서는 특이한 밴드가 증폭되어 scar마커로서 이용가능성을 보여주 었다.

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.

느타리버섯은 우리나라에서 가장 생산량이 많은 버섯으 로 2002년 품종보호제도에 의해 가장 먼저 대상버섯으로 결정되어 현재 14개 품종이 품종보호출원 등록이 되어 있 다. 그러나 시판되고 있는 품종은 품종생산판매신고만으 로 판매가 가능하여 현재 80여 품종이 보급되고 있는데 이 중 일부는 동일한 품종이 다른 이름으로 판매되어 농가의 느타리재배에 혼선을 일으키고 있다. 따라서 본 연구에서 는 느타리버섯 품종 가운데 가장 많이 재배되는 원형, 수 한, 춘추2호에 대한 특이 분자마커를 개발하고 품종간 구 분을 위하여 RAPD를 이용하였다. 우선 공시된 79개 시판 품종을 대상으로 유사한 밴드양상을 보이는 품종을 정리 하여 18품종으로 DNA 밴드 팬턴을 검색하여 세 품종에 대한 특이밴드를 찾았다. 3가지 품종에서 타품종에 없는 특이밴드의 단편을 elusion하여 cloning하고 sequencing 하여, 그 염기서열 정보를 바탕으로 500~1,000bp 크기의 PCR 산물을 얻을 수 있도록 프라이머를 설계하였다. 이들 프라이머를 이용하여 공시품종에서 원형, 춘추2호, 수한 품종에 대한 특이밴드를 보이는 SCAR (Sequence characterized amplified region) 마커를 개발하기 위해 실 험을 수행했다. 실험에 사용된 전체 154개 random primer중에서 3개의 표준품종에만 형성되는 특이 밴드를 보인 primer는 춘추2호에서 2개, 원형에서 14개, 수한에 서 3개로 나타났다. 젤에서 추출한 특이 band의 사이즈는 700~1300bp정도였으며, 특히 원형느타리에서 특이밴드 를 보이는 primer가 많이 나타났다. 그러나 특이밴드로부 터 유래한 염기서열 정보를 바탕으로 제작된 프라이머는 대개의 경우 세 개 품종에 대한 유일하고도 명확한 단일밴 드를 보이지는 않았다. RAPD 결과에서는 random primer 종류 중에서 OPH primer가 원형느타리에서 7개의 특이밴 드를 나타내어 그 자체로 밴드 다양성이 이용될 수 있을 것 으로 생각되었다.

느타리버섯은 우리나라에서 가장 생산량이 많은 버섯으로 2002년 품종보호제도에 의해 가장 먼저 대상버섯으로 결정되어 현재 14개 품종이 품종보호출원 등록이 되어 있다. 그러나 시판되고 있는 품종은 품종생산판매신고만으로 판매가 가능하여 현재 80여 품종이 보급되고 있는데 이중 일부는 동일한 품종이 다른 이름으로 판매되어 농가의 느타리재배에 혼선을 일으키고 있다. 따라서 본 연구에서는 느타리버섯 품종 가운데 가장 많이 재배되는 원형, 수한, 춘추2호에 대한 특이 분자마커를 개발하고 품종간 구분을 위하여 RAPD를 이용하였다. 우선 공시된 79개 시판품종을 대상으로 유사한 밴드양상을 보이는 품종을 정리하여 18품종으로 DNA 밴드 팬턴을 검색하여 세 품종에 대한 특이밴드를 찾았다. 3가지 품종에서 타품종에 없는 특이밴드의 단편을 elusion하여 cloning하고 sequencing하여, 그 염기서열 정보를 바탕으로 500~1,000bp 크기의 PCR 산물을 얻을 수 있도록 프라이머를 설계하였다. 이들 프라이머를 이용하여 공시품종에서 원형, 춘추2호, 수한 품종에 대한 특이밴드를 보이는 SCAR (Sequence characterized amplified region) 마커를 개발하기 위해 실험을 수행했다. 실험에 사용된 전체 154개 random primer중에서 3개의 표준품종에만 형성되는 특이 밴드를 보인 primer는 춘추2호에서 2개, 원형에서 14개, 수한에서 3개로 나타났다. 젤에서 추출한 특이 band의 사이즈는 700~1300bp정도였으며, 특히 원형느타리에서 특이밴드를 보이는 primer가 많이 나타났다. 그러나 특이밴드로부터 유래한 염기서열 정보를 바탕으로 제작된 프라이머는 대개의 경우 세 개 품종에 대한 유일하고도 명확한 단일밴드를 보이지는 않았다. RAPD 결과에서는 random primer 종류 중에서 OPH primer가 원형느타리에서 7개의 특이밴드를 나타내어 그 자체로 밴드 다양성이 이용될 수 있을 것으로 생각되었다.