본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

국내 재배지의 산초(Zanthoxylum schinifolium)와초피(Zanthoxylum piperitum)의 형태학적 특성과 유전적 다양성

Morphological Characteristics and Genetic Diversity Analysis of Cultivated Sancho (Zanthoxylum schinifolium) and Chopi (Zanthoxylum piperitum) in Korea

유재일|류재혁|배창휴|최해식
한국자원식물학회 (The Plant Resources Society Of Korea)|2016.10|한국자원식물학회지 (Korean Journal of Plant Reources.)|제29권 제5호|pp. 555-563|DOI http://dx.doi.org/10.7732/kjpr.2016.29.5.555

3

조회

0

다운로드

5

인용

0

참고문헌

키워드

Genetic diversityISSRZ. schinifoliumZ. piperitum

초록

국내 농가에서 재배되고 있는 산초 및 초피유전자원의 형태학적 특성과 유전적 다양성을 분석하여 분자생물학적 분류와유전자원평가에 활용하고자 하였다. 산초 수집계통간의 유전적 다형성은 증폭된 총 88개 밴드 중 85개의 다형성 밴드가 검출되어 96.5%였으며, 초피나무 수집계통은 총 58개 밴드 중 다형성 밴드는 35개로 60.3%의 다형성을 나타내었다. 산초나무 수집 계통의 UBC 861 프라이머 500 bp 영역과 UBC 862 프라이머300 bp 영역에서 종 특이적인 밴드가 검출되었다. 신품종 육종의 기초자료로 활용하고자 유전적 유사도 지수를 산출한 결과, 총 32계통간의 유전적 유사도 지수는 최저 0.116에서 최고0.816 사이로 산초나무의 종내 유전적 유사도 지수는 0.177∼ 0.780, 초피나무의 종내 유전적 유사도 지수는 0.250∼0.816 사이로 낮게 나타나 교배육종 소재로 활용이 기대된다. 군집분석 결과, 유전적 유사도 지수 0.302에서 산초나무와 초피나무수집 계통이 분리되어 산초나무 2개 그룹과 초피나무 1개 그룹으로 유집되었다. 반면 유집된 그룹과 형태학적 특성과 연관성은 없었다. 본 연구 결과를 바탕으로 ISSR 마커로 산초와 초피의 종간 구분 마커 개발이 기대되며, 유전적 유사도를 바탕으로교배육종 소재 선발의 가능성이 평가되었다.

Abstract

The morphological characteristics and genetic relationships among 32 germplasms of Zanthoxylum schinifolium and Zanthoxylum piperitum collected from two farms in Korea were investigated. The traits with the most variability were seed color, leaf size, and spine size. The intraspecific polymorphism of Z. schinifolium and Z. piperitum was 96.5% and 60.3%, respectively. The genetic diversity and Shannon’s information index values ranged from 0.11 to 0.33 and 0.19 to 0.50, with average values of 0.26 and 0.42, respectively. Two ISSR primers (UBC861 and UBC862) were able to distinguish the different species. The genetic similarity matrix (GSM) revealed variability among the accessions ranging from 0.116 to 0.816. The intraspecific GSM for Z. schinifolium and Z. piperitum was 0.177–0.780 and 0.250–0.816, respectively. The GSM findings indicate that Z. schinifolium and Z. piperitum accessions have high genetic diversity and possess germplasms qualifying as good genetic resources for cross breeding. The clustering analysis separated Z. schinifolium and Z. piperitum into independent groups, and all accessions could be classified into three categories. Z. Schinifolium var. nermis belonged to independent groups. Comparison of the clusters based on morphological analysis with those based on ISSR data resulted in an unclear pattern of division among the accessions. The study findings indicate that Z. schinifolium and Z. piperitum accessions have genetic diversity, and ISSR markers were useful for identifying Z. schinifolium and Z. piperitum. Key words - Z. schinifolium, Z. piperitum, Genetic diversity, ISSR

참고문헌 (30)

  1. Asjad Ali, "EST-SSR Based Genetic Diversity and Population Structure among Korean Landraces of Foxtail Millet (Setaria italica L.)", 한국자원식물학회지, 29(3), pp.322~330 (2016), 한국자원식물학회[DOI]
  2. Choi, H. S., "Different growth, genetic trait and biological activity in Korean Zanthoxylum genus accession. Department of Plant Production Sciences", Phd, pp.2012
  3. Fang, D. Q., "Identification of closely related citrus cultivars with inter-simple sequence markers", Theor. Appl. Genet, 95, pp.408~417 (1997)
  4. Fang, G., "A quick inexpensive method of removing ploysaccharides from plant genomic DNA", Biotechniques, 13(1), pp.52~55 (1992)
  5. Feng, S. F., "Genetic diversity and relationships of wild and cultivated Zanthoxylum germplasms based on sequence-related amplified polymorphism(SRAP)markers", Genet Resour. Crop Evol, 62, pp.1193~1204 (2015)
  6. Godwin, I. D., "Application of inter simple sequence repeat(ISSR)markers to plant genetics", Electrophoresis, 18, pp.1524~1528 (1997)
  7. Gupta, D. D., "Species specific AFLP markers for authentication of Zanthoxylum acanthopodium & Zanthoxylum oxyphyllum", J. Med. Plants, 1(6), pp.1~9 (2013)
  8. Kim, C. W., "Regional seed characteristics, propagation and genetical diversity by RAPD analysis of Zanthoxylum schinifolium. Department of Forest Resources", MS, pp.2004
  9. Kim, Y. D., "A study on the ichthyotoxic constituents of Chopi (Zanthoxylum piperitum DC)", Korean Soc. Food Nutr, 22(5), pp.617~620 (1993)
  10. 김욱진, "rDNA-ITS DNA 바코드 부위 분석을 통한 山椒 기원종 감별용 유전자 마커 개발", 대한본초학회지, 30(3), pp.41~47 (2015), 대한본초학회
  12. "The Korean Pharmacopoeia", 1152~ (2012)
  13. Ko, Y. S., "Chemical constituents of Korean chopi(Zanthoxylum piperitum)and sancho(Zanthoxylum schinifolium)", Korean J. Food Sci. Technol, 28(1), pp.19~27 (1996)
  14. Lee, T. B., "Illustrated Flora of Korea", pp.696~ (1999), Hyangmoonsa Publishing Co.
  15. Moller A. P., "Genetic similarity, breeding distribution range and sexual selection", J. Evol. Biol, 21, pp.213~225 (2008)
  16. Nei, M., "Analysis of gene diversity in subdivided population", Proc. Natl. Acad. Sci, 70(12), pp.3321~3323 (1973)
  17. Nei, M., "Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals", Genetics, 89, pp.583~590 (1978)
  18. Paula, M. L., "RAPD and ISSR molecular markers in Olea europaea L. : Genetic variability and molecular cultivar identification. Genet Resour", Crop Evol, 54, pp.117~128 (2007)
  19. 류재혁, "ISSR 표지에 의한 연속 (Nelumbo)의 유연관계 분석", 한국약용작물학회지, 18(2), pp.86~92 (2010), 한국약용작물학회
  20. 류재혁, "ISSR 표지에 의한 서양민들레와 흰민들레 수집종의 유전적 다양성 및 유연관계 분석", 한국약용작물학회지, 19(3), pp.149~156 (2011), 한국약용작물학회
  21. 류재혁, "Genetic Diversity and Relationship Analysis of Genus Taraxacum Accessions Collected in Korea", 한국자원식물학회지, 25(3), pp.329~338 (2012), 한국자원식물학회[DOI]
  22. 류재혁, "재배지 및 야생지에서국내 차나무(Camellia sinesis L. O. Kuntze)의 유전적 다양성", 한국차학회지, 21(2), pp.76~84 (2015), 한국차학회
  23. Russel, T. R., "Direct comparison of level of genetic variation among barley accessions detected by RFLPs, AFLPs, SSRs and RAPDs", Theor. Appl. Genet, 95, pp.714~722 (1997)
  24. Shannon, C. E., "The mathematical theory of communication", pp.1~54 (1949), Univ. of Illinois Press
  25. Sun, Y. L., "Ribosomal DNA internal transcribed spacer 1 and internal transcribed spacer 2 regions as targets for molecular identification of medically important Zanthoxylum schinifolium", Afr. J. Biotechnol, 9(30), pp.4661~4673 (2010)
  26. Tsumura, Y., "Diversity and inheritance of inter-simple sequence repeat polymorphisms in douglas-fir(Pseudotsuga menziesii)and sugi(Cryptonmeria japonica)", Theor Appl. Genet, 92, pp.40~45 (1996)
  27. Ugun, A., "Distinguishing grapefruit and pummelo accessions using ISSR Markers", Czech J. Genet. Plant Breed, 46(4), pp.170~177 (2010)
  28. 이정윤, "Morphological and Genetic Stability of Dormant Apple Winter Buds After Cryopreservation", 한국자원식물학회지, 28(6), pp.697~703 (2015), 한국자원식물학회[DOI]
  29. Yoon, K. W., "Korean Medicinal Plants", pp.222~ (2010), Shinkwang Publishing Co
  30. Zietkiewicz, E., "Genome fingerprinting by SSR anchored PCR amplification", Genomics, 20, pp.176~183 (1994)

관련 논문AI추천

산초나무(Zanthoxylum schinifolium) 신품종의 꽃과 열매에 기반한 형태적 특성 분석김기윤, 송현진, 안미연, 양병훈, 이로영, 한치복한국자원식물학회 · 한국자원식물학회지2022 · 제35권 제4호다변량 분석에 의한 산초나무(Zanthoxylum schinifolium) 신품종의 잎과 가시의 형태 특성김기윤, 송현진, 안미연, 양병훈, 이로영, 한치복농업생명과학연구원 · 농업생명과학연구2022 · 제56권 제3호한국에서 수집된 돌배나무의 유전적 다양성권용삼, 김도훈, 김문섭, 김세현, 김혜수, 송정호, 한진규한국육종학회 · 한국육종학회지2015 · 제47권 제1호Simple Sequence Repeat 마커를 이용한 감 수집계통 및 품종의 유연관계분석김성철, 박두상, 박여옥, 박영훈, 손지영, 최성태, 홍광표한국육종학회 · 한국육종학회지2012 · 제44권 제2호AFLP 분석을 통한 Curcuma속 수집종간 유전적 다양성 분석김욱진, 김호경, 문병철, 이영미, 지윤의한국약용작물학회 · 한국약용작물학회지2013 · 제21권 제6호DNA 마커를 이용한 야생 복숭아 유전자원의 유전적 다양성 분석남은영, 조강희한국육종학회 · 한국육종학회지2012 · 제44권 제4호

이 간행물의 다른 논문 (13건)

백수오, 우엉, 마 추출물 혼합비율에 따른 혈관부착인자 VCAM-1의 발현억제 효과송해성, 정용준, 박대원, 신유수, 조영미, 장선아, 강세찬pp. 525-531골담초 열수 추출물의 갱년기 이후 지질 및 당질 대사 개선 효능정수임, 강미영, 이상철pp. 532-538대추(Zyziphus jujuba) 품종별 성숙정도에 따른 항산화 활성, 총페놀 함량, 비타민 C 함량 및 당함량박영기, 김재희pp. 539-546한국산 피나무속(Tilia L.) 식물의 분자 계통학적 연구박선주, 부다운pp. 547-554자생 끈끈이주걱(Drosera rotundifolia L.) 종자의 휴면과 발아특성조주성, 이철희pp. 564-573
원문 보기