금강초롱꽃(Hanabusaya asiatica)과 근연분류군의 비교 연구

유기억 江原大學校 遺傳工學硏究所 1995 生命科學硏究論叢 Vol.13 No.-

엽록체 DNA의 matK와 atpB-rbcL 염기서열 분석에 의한 제비꽃속(Viola)의 계통유연관계

유기억,장수길,이우철 한국식물분류학회 2007 식물 분류학회지 Vol.37 No.1

제비꽃속 42집단에 대한 계통 유연관계를 알아보기 위하여 엽록체 DNA의 matK 유전자와 atpB-rbcL intergenic spacer 지역에 대한 염기서열을 분석하였다. MatK 분석에서는 노랑제비꽃절과 장백제비꽃절이 독립된 clade를 형성하였으며, 진정제비꽃절의 5개 아절은 paraphyletic하게 분리되었다. AtpB-rbcL 분석에서는 노랑제비꽃절이 단계통을 형성하였지만, 장백제비꽃절은 잔털제비꽃을 제외한 제비꽃아절 분류군들이 포함되어 있는 clade의자매군을 형성하였고, 진정제비꽃절은 paraphyletic한 분계조로 분리되어, matK 유전자와는 장백제비꽃절과 잔털제비꽃의 위치에 차이를 보였다. 두 가지 유전자의 염기서열 지료를 유합하여 분석한 결과는 제비꽃속 분류군들이 크게 3개의 분계조로 유집되는 것으로 나타났다. 즉, 기본염색체 수가 x=6인노랑제비꽃절과 장백제비꽃절은 아욱제비꽃아절과 낚시제비꽃아절(x=l0)에 속하는 분류군들이 포함된 clade의 자매군을 형성하면서 분리되었고, 잔털제비꽃은 진정제비꽃절의 콩제비꽃아절과 고깔제비꽃아절(x=10 또는 12)의 분류군들과 함께 분계조를 이루었으며, 잔털제비꽃을 제외한 제비꽃아절 (x=12)의 19개 집단도 하나의 clade를 형성하였다. 그러나 outgroup으로 부터 clade 각각의 기원에 대해서는 선행된 ITS와 trnL-F 지역에 의한 결과와는 일치하지 않는 것으로 나타났다. Phylogenetic studies were conducted ofr 42 populations of Korean viola based on matK gene and atpB-rbcL intergenic spacer region of chloroplast DNA. In the matK tree, section Chamaemelanium and Dischidium were formed as a distinct group. Five subsections of section Nomimium were paraphyletic. In atpB-rbcL intergenic spacer region analysis, two species of sect. Chamaemelanium were monophyletic, and section Dischidium was placed sister ti subsection patellares clade except for V. keiskei. Five subsections of section Nomimium were also paraphyletic as matK tree. the separate data analyses were incongruent in the relationships among 42 populations, especially for the position of section Dischidium and V. keiskei. The combined analyses of two chloroplast regions showed three major clades; section Chamaemelanium and Dischidium (x=6) formed a sister to subsections Hypocarpae and Trigonocarpae (x=10) clade; subsections Bilobatae and vaginatae (x=10 or 12) formed a clade with V. keiskei; and 19 populations of subsection patellares (x=12) except for V. keiskei were recognized as an independent clade within section Nomimium. Although combined data suggest three major clades of Korea viola, the origins of each clade from outgroup were discordance with previous ITS and trnL-F data.

태백제비꽃과 근연분류군의 분류학적 연구

유기억,장수길,이우철 한국식물분류학회 2006 식물 분류학회지 Vol.36 No.3

Waxy와 atpB-rbcL 염기서열 분석에 의한 Coryloideae의 계통 유연관계

유기억,Jun Wen 한국식물분류학회 2008 식물 분류학회지 Vol.38 No.4

Phylogenetic studies were conducted for 35 populations of the subfamily Coryloideae (Betulaceae) based on waxy gene of nuclear DNA and atpB-rbcL intergenic spacer region of chloroplast DNA. Waxy data analysis suggest that Coryloideae is monophyletic; Corylus is monophyletic and basally branching within the subfamily Coryloideae; Ostryopsis is sister to the Carpinus and Ostrya clade, and the Ostrya is monophyletic (BS=86, PP=99). AtpB-rbcL intergenic spacer region analysis shows that Ostryopsis appeared as the most basal clade within the Coryloideae; Corylus is monophyletic(BS=98, PP=100) and placed between Carpinus-Ostrya and Ostryopsis clade; Carpinus and Ostrya formed a clade with a high support value(BS=100, PP=100). Carpinus sect. Carpinus is monophyletic, whereas sect. Distegocarpus is paraphyletic in the waxy tree. Corylus formed two subclades, but discordance at the infrageneric classification based on morphological characters. In the atpB-rbcL tree, Carpinus and Corylus taxa form a polytomy within the each clade. Results from the two data sets differ mainly in the relative position of Ostryopsis, the monophyly of Ostrya, and the relationships within the Carpinus-Ostrya clade. Further studies are needed for clarify the taxonomic position and the generic limitation. Coryloideae 35집단에 대한 계통 유연관계를 알아보기 위하여 핵 DNA의 waxy 유전자와 엽록체 DNA의 atpB-rbcL intergenic spacer 지역에 대한 염기서열을 분석하였다. Waxy 유전자 분석에서 Coryloideae의 4개 속은 단계통군을 형성하였으며, 개암나무속은 단계통군을 형성하면서 군내군의 가장 기부에 분계조(clade)를 형성하였다. Ostryopsis속은 서어나무속과 새우나무속을 위한 자매군을 형성하였으며, 새우나무속 역시 단계통군을 형성하였다(BS=86, PP=99). AtpB-rbcL 분석에서는 Ostryopsis속이 아과 내에서 가장 기부에 분계조를 형성하였다. 개암나무속은 서어나무속-새우나무속과 Ostryopsis속의 중간에 위치하였고(BS=98, PP=100), 서어나무속은 새우나무속 분류군들과 함께 높은 지지도(BS=100, PP=100)를 가지고 하나의 clade를 형성하였다. Waxy 유전자 분석에서 서어나무속의 Carpinus절은 단계통을 형성하였지만 Distegocarpus절은 병계원군(paraphyletic group)으로 나타났다. 개암나무속의 경우는 2개의 subclade를 형성하였지만 속내 절 또는 아절 등의 분류계급과는 일치하지 않았다. AtpB-rbcL 분석에서는 대부분의 분류군들이 각각의 clade내에서 polytomy를 형성하여 차이를 보였다. 이상의 결과에서 두 유전자의 계통분석 결과가 뚜렷하게 불일치하였고, 특히 Ostryopsis속의 위치와 새우나무속의 단계통 여부, 그리고 서어나무속과 새우나무속의 유연관계가 가장 큰 차이를 보였다. 따라서 이들에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

비무장지대(DMZ) 일대의 식물 자원

유기억 한국국제정치학회 2010 한국국제정치학회 학술대회 발표논문집 Vol.2010 No.8

비무장지대 인근지역과 민통선 지역 등 인접지역에 대한 문헌 검토 결과 식물자원은 118과 506속으로 총 1,220종류가 분포하는 것으로 확인되었다. 지역별로는 강원도 지역이 935분류군이었으며 경기도 일대에서는 700분류군이 조사되었다. 이중 특산식물은 54종류가 포함되어 있었으며, 멸종위기 야생동ㆍ식물 Ⅱ등급에 해당하는 식물은 개느삼, 조름나물, 매화마름, 자주솜때, 기생꽃 등 5종류로 나타났다. 최근 조사된 철원 역곡천과 김화 남대천 일대의 비무장지대 조사에서는 334종류의 식물이 분포하여 파주, 연천 등 서부지역보다는 종다양성이 높은 것으로 나타났다. 344종류 중에는 9종의 희귀식물과 8종의 특산식물이 포함되어 있다. 이 지역은 귀화식물들의 종류가 늘어나는 추세이고 분포 면적도 확산되고 있는 실정이므로 이에 대한 대책이 강구되어야 할 것으로 판단된다.

산마늘의 자생지별 외부형태 및 수리분류학적 연구

유기억 한국자원식물학회 1998 한국자원식물학회지 Vol.11 No.2

Taxonomic studies in external morphology, principal component analysis and cluster analysis were conducted to understand the intraspecific relationship among three habitats (Jirisan, Odaesan and Ulleungdo) of allium voctorialis var. platyphyllum. External morphology such as bulb color, leaf blade length and width, petiole length, total leaf length, peduncle length, perianth lobe length and width, length of anther and filament were useful characters for identification of poplations in three habitats. The results obtained based on the principal component (Pc) analysis of treated 72 OTUs(included outgroup) were divided into three groups by the PC 1 ,2,3 and the sums of contributions for the total variance were 84.1%(PC1 51.0%, PC2 24.9% and PC3 8.2%, respectively). In cluster analysis by the UPGMA and Ward's methods , there was similarities in the compostion of clustered taxa, and only Ulleungdo population was distinctly identified from population of other two habitats.

RAPD, ISSR과 PCR-RFLP를 이용한 한국산 제비꽃속(Viola)의 종간 유연관계

유기억,이우철,권오근 한국식물분류학회 2004 식물 분류학회지 Vol.34 No.1

Molecular taxonomic studies were conducted to evaluate interspecific relationships in Korean Viola 34 taxa included two Japanese populations using RAPD(randomly amplified polymorphic DNA), ISSR(inter simple sequence repeat) and PCR-RFLP(restriction fragment length polymorphism) analysis. Only six and four primers out of 40 arbitrary and 12 ISSR primers screened for 34 taxa, and revealed 70(98.6%) and 28(96.6%) polymorphic bands, respectively. Fifteen restriction endonucleases produced 80 restriction site and size variation from the large single copy region of cpDNA, 16(20%) of which are polymorphic. The separate analysis of RAPD, ISSR and PCR-RFLP data was incongruent in the relationships among 34 taxa, but combined data was in accordance with previous infrageneric classification system based on morphological characters, especially the subsection and series level. Section Chamaemelanium placed between subsect. Patellares and Vaginatae of section Nomimium was not formed as a distinct group. Viola albida complex includes three very closely related taxa was recognized independent group within subsect. Patellares in combined data tree. This result strongly suggested that they should be treated to series Pinnatae. RAPD analysis was very useful to clarify the interspecific relationships among the species of Korean Viola than ISSR and PCR-RFLP analysis. 한국산 제비꽃속 32분류군과 일본산 2집단 등 총 34분류군에 대한 유연관계를 알아보기 위하여 RAPD(randomly amplified polymorphic DNA), ISSR(inter simple sequence repeat), PCR-RFLP(restriction fragment length polymorphism) 분석을 실시하였다. RAPD에서는 40개의 primer 중 6개가 분류군 전체에서 반응을 보였고 이로부터 총 70개(98.6%)의 다형화 밴드를 얻었으며, ISSR 분석에서는 4개의 primer로 부터 28개(96.6%)의 다형화밴드를 얻었다. 엽록체 DNA의 non-coding부분을 이용한 PCR-RFLP 분석에서는 반응이 일어난 4지역에서 증폭된 약 6.78 kb의 DNA 각각에 대하여 15가지 제한효소를 처리한 결과 총 80개의 restriction site를 얻었으며 그중 16 site는 polymorphic하게 나타나 20%의 다형화를 보였다. 본 연구에서 다룬 3가지 형질에 의한 유집분석 결과 각각의 형질에 의해서는 서로 일치하지 않는 유집형태를 보였지만 3가지 형질을 통합한 결과는 진정제비꽃절(sect. Nomimium)내 아절과 계열간 구분이 명확하게 나타났으며 무경종과 유경종도 구별이 가능하여 외부형태형질에 의한 기존의 분류체계와 일치하였다. 그러나 노랑제비꽃절(sect. Chamaemelanium)은 진정제비꽃절과 독립적인 군을 형성하지 않고 진정제비꽃절 내 무경종그룹인 Patellares아절과 Vaginatae아절 사이에 위치하여 나타났다. 형태적인 변이가 매우 심한 분류군인 태백제비꽃군(V. albida complex)은 Patellares아절 내에서 하나의 군으로 유집되어 Pinnatae계열로 처리하는 것이 타당할 것으로 생각된다. 본 연구에서 사용한 3가지 형질 중 RAPD 분석방법은 ISSR과 PCR-RFLP 분석보다 제비꽃속의 종간 유연관계를 밝히는데 더 유용한 것으로 판단된다.

엽록체 DNA의 trnL-trnF 지역 염기서열에 의한 한국산 제비꽃속(Viola) 식물의 유연관계 분석

유기억,김종화 한국화훼산업육성협회 2006 화훼연구 Vol.14 No.3

강원도 식물자원의 현황 및 분포 특성

유기억 江原大學校 附設 環境硏究所 2004 環境硏究 Vol.21 No.-

모데미풀의 자생지별 외부형태 및 식생

유기억,이우철,오영주 한국자원식물학회 1999 한국자원식물학회지 Vol.12 No.4

모데미풀 자생지 4지역(광덕산, 태기산, 점봉산, 소백산)에 대한 유연관계를 알아보기 위하여 외부형태, 주성분분석과 유집분석, 식생 및 토양분석을 실시하였다. 연구 결과, 외부형태형질 중 유의성이 있는 형질로는 주로 꽃에 관한 형질과 삭과에 대한 형 질, 즉 꽃받침의 길이와 폭, 꽃받침지수, 꽃받침 열편에 거치의 존재유무, 화경의 길이와 분지 유무 등은 4집단을 구분하는데 유의성이 있는 형질로 나타났다. 그러나 식물의 높이, 총포, 종자의 특징 등은 변이가 매우 심하여 형질로서 가치가 없는 것으로 나타났다. 13가지의 양적 형질을 이용한 주성분분석 결과 주성분1(31.3%), 주성분2(20, 7%), 주성분 3(15.8%)이 총 67.79%의 기여율을 보였으며 주성분 1과 2를 이차원공간에 도시한 결과 태기산집단은 다른 세집단과 구별이 가능하였다. 평균연결방법과 Ward's법에 의한 유집분석 결과, 유집군들의 구성은 거의 동일하게 나타났으며, 집단간에는 서로 중복되어 나타나 구별이 불가능하였다. 식생조사 결과 상대피도와 상대빈도에 의한 중요치는 모데미풀이 50.82%로 가장 높게 나타났으며 그 다음으로는 눈개승마(12.64%), 현호색 (11.62%), 박새(11.45%), 홀아비바람꽃(8.96%), 벌깨덩굴(8.76%), 터리풀(7.06%), 진범(5.66%), 큰개별꽃(5.45%), 솜때(5.25%)의 순으로 나타나 이 종류들이 모데미 풀과 친화도가 높은 것으로 나타났다. 지역별로는 전지역에서 모데미풀이 가장 높았고 중요치가 높은 종류들은 자생지 별로 약간 차이를 보였다. 종다양성은 평균 1.40으로 나타났으며 광덕산(1.31)이 가장 높고 점봉산(1.17)이 가장 낮았다. 토양의 pH는 평균 5.25로 대부분 비슷하였고, 소백산은 Mg의 함량은 가장 낮았지만, E.C., 포장용수량, 유기물, 인산, Ca, K함량이 가장 높게 나타났다. E.C., 유기 물함량, Ca의 함량은 광덕산이 가장 낮았으며, 점봉산은 Mg의 함량이 가장 높은 반면 포장용수량, 인산, K의 함량이 가장 낮게 나타났다. External morphology, principal component analysis, cluster analysis, and vegetation were investigated to understand the taxonomic relationships and native environmental characters of Megaleranthis saniculifolia populations in four different habitats. Morphological characters such as calyx length and width, calyx index, presence or absence of serrate in calyx lobe, length of peduncle, branch of peduncle and fruit characters were useful for the identification of four different habitats. But, characters of plant height, bract and seed in four habitats were similar. The results obtained based on the principal component(PC) analysis of treated 96 OTU were divided into two groups by PC 1, 2, 3, and the sums of contributions for the total variance were 66.79%(PC1 31.3%, PC2 20.7%, PC3 15.8%, respectively), and only Mt. Taeki population was distinctly different from populations of other three habitats. In cluster analysis based on average linkage cluster analysis and Ward's method, there were similarities in the composition of clustered taxa, and each populations were not identified. Importance value by relative coverage and frequency appeared in M. saniculifolia(50.81%), Aruncus dioicus(12.64%), Corydalus turtschanovii(11.62%), Veratrum oxysepalum(11.45%), Anemone koraiensis(8.96%), Meehania urticifolia(8.76%), Filipendula palmata(7.06%), Aconitum pseudo-laeve(5.66%), Pseudostellaria palibiniana(5.45%) and Smilacina japonica(5.25%), respectively. These species were considered to be highly similar with M. saniculifolia. The highest importance value in all investigated sites was M. saniculifolia, but specific composition of high level different from each habitat. Average diversity of species was 1.40, and the highest in Mt. Kwangdeok(1.31), lowest in Mt. Jumbong(1.17). Average soil pH was 5.25 and similar in each habitat. Although the lowest content of K ion, but the highest the EC, water capacity, organic compound, Ca content were found in soil of Mt. Sobaek. Soils in Mt. Kwangdeok had the lowest content of EC, organic compound, Ca. Soils of Mt. Jumbong showed the highest of Mg content, but the lowest of water capacity, $P_2O_5$, and K contents.