본 연구에서는 커피(C. Arabica)의 FT-IR 스펙트럼 데이터 를 기반한 다변량통계분석을 이용한 대사체 분석을 통해 품종 식별을 하여 육종 연구에 기초자료로 활용하고자 한다. 1. FT-IR 스펙트럼 데이터를 이용한 PCA(principal component analysis), PLS-DA(partial least square discriminant analysis) 그리고 HCA(hierarchical clustering analysis) 분석을 통해 품종 분류가 가능하였다. 2. 커피 품종들은 FT-IR 스펙트럼 부위인 1700-1500-1 (Amide I 과 II을 포함하는 아미노산 및 단백질계열의 화합물 들), 1500-1300-1 (phosphodiester group을 포함한 핵산 및 인지질의 정보), 1100-950cm-1 (단당류나 복합 다당류를 포함하는 carbohydrates 계열의 화합물)에서 질적, 양적 정보의 차이가 나타났다. 3. PCA 상에 나타난 8품종의 커피 품종이 각각 그룹을 형성하였다. 그 중 ‘Caturra’와 ‘Mahsellesa’ 품종은 각각의 그룹을 나타내면서 C. arabica 종에서도 다른 대사체 정보를 나타내는 것으로 확인하였고, ‘Catuai’, ‘CR-95’, ‘Geisra’, ‘Obata’, ‘Vemecia’ 그리고 ‘non’ 품종은 유사한 대사체 정보를 나타내는 것으로 확인하였다. 4. PLS-DA 분석의 경우 PCA 분석 보다 커피 품종간 식별이 뚜렷하게 나타났다. 5. 본 연구에서 확립된 대사체 수준에서 커피의 품종 식별 기술은 품종, 계통의 신속한 선발 수단으로 활용이 가능할 것으로 기대되며 육종을 통한 품종개발 가속화에 기여 할 수 있을 것으로 예상된다.

본 연구는 국내 유통 방풍(S. divaricata, P. japonicum, G. littoralis) 한약재의 원산지 판별을 위해 수행 되었다. 이를 위 해, 형태적 특징비교 뿐만 아니라 엽록체(nrDNA-ITS2) 및 핵 DNA 바코드 유전자(cpDNA-matK, psbA-trnH, rpoB2와 rpoC1)를 이용한 염기서열 분석을 수행하였다. 방풍류 3종의 형태적 특징을 비교한 결과, 잎 모양과 거치의 형태에서 가장 큰 차이를 보인 반면, 건조약재의 경우 육안으로 구별하기에 어려움이 있었다. DNA 수준에서의 차이를 비교하기 위해 DNA 바코드 후보 유전자들을 이용한 방풍류 3종의 식물자원 에 대한 염기서열 분석을 수행한 후 판별 마커 개발 가능성이 있는 ITS2와 matK, psbA-trnH 세 primer를 선발하였다. 이 를 국내 유통 한약재에 적용한 경우 방풍은 S. divaricata와, 식방풍은 P. japonicum과, 해방풍은 G. littoralis와 동일한 것 으로 확인되었다. 중국산 방풍은 S. divaricata와 동일종으로 바르게 표기되어 유통되나, 국산 방풍은 P. japonicum과 동일 종으로 식방풍(갯기름나물)의 뿌리를 건조시켜 방풍으로 혼용 유통됨을 확인하였다. ITS2 구간의 염기서열 분석 결과, 식방 풍의 경우 두 그룹으로 나눠져 동일 종 내에 유전적 변이가 있음이 확인되었다. 따라서 본 연구결과 방풍류 3종 판별을 위 해 nrDNA-ITS2와 cpDNA-matK, psbA-trnH의 사용이 유용 할 것이며, 차후 방풍류 한약재의 판별을 위한 마커 개발 연 구의 기초 자료로서 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Rapid identification of pest species found under quarantine is an important factor in preventing an economic loss of agricultural commodities. In this study, we analyzed RNA-Seq of the larvae of C. sasakii, G. molesta and G. dimorpha, which are serious pests in several fruits in Korea and are difficult to discriminate by species in their larval stage because of lack of a morphological character. To select immunological diagnostic markers, discriminating the larvae of C. sasakii from the G. molesta and G. dimorpha, RNA-Seq was performed for the larvae of the three insects. The 454 pyrosequencing generated 3,058-4,686 contigs for each three pest species, which assembled into 2,584-3,970 isotigs with average lengths of 829-1,244 bp. Functional annotation of the sequencing results generated 774 orthologs for the three pest species, and 12 isotigs were finally registered as candidate markers for species discrimination through bioinformatical screening, literature search, and gene expression study. The selected candidates include serine proteases, serpins, 27 kDa glycoprotein and storage protein with a constitutive gene expression in their larvae, pupae and adult stage.

This study was performed to investigate the discrimination of Angelica gigas, Angelica acutiloba and Angelica sinensis on the treatment of chromaticity and colorfastness. Angelica gigantis root has been used as a Korean traditional medicine for the treatment of woman disease. Natural dyes give us many great benefits, including diversified color, but no pollution. These studies were carried out acetate iron, dichloride copper and alum with a mordant to ramie fabric. The ramie fabric was dyed with Angelica gigas, Angelica acutiloba and Angelica sinensis. The results of experiment showed as follows: In discrimination by dyeing, the colors of Angelica acutiloba and Angelica sinensis were very similar, but that of Angelica gigas was different. There were no differences among colors of materials using non-mordant. But dyeing with iron acetate and copper dichloride were showed dark in Angelica gigas than other angelica species.

To identify the variation of the RAPD patterns between two Atractylodes species, 52 kinds of random primers were applied to each eight of A japonica and A. macrocephala genomic DNA. Ten primers of 52 primers could be used to discriminate between the species and 18 polymorphisms among 67 scored DNA fragments (18 fragments are specific for A. japonica and A. macrocephala) were generated using these primers, 26.9% of which were polymorphic. RAPD data from the 10 primers was used for cluster analysis. The cluster analysis of RAPD markers showed that the two groups are genetically distinct. On the other hand, to identify the variation of the AFLP patterns and select the species specific AFLP markers, eight combinations of EcoRI/MseI primers were applied to the bulked A. japonica and A. macrocephala genomic DNA. Consequently, three combinations of EcoRI/MseI primers (EcoRI /Mse I ; AAC/CTA, AAC/CAA, AAG/CTA) used in this study revealed 176 reliable AFLP markers, 42.0% of which were polymorphic. 74 polymorphisms out of 176 scored DNA fragments were enough to clearly discriminate between two Atractylodes species.