엽록체 유전체 염기서열 및 유전적 다양성 비교를 통한 가시상추(Lactuca serriola )의 원산지 추적 (Tracking of Origin of Prickly lettuce (Lactuca serriola L.) by Chloroplast Genome Sequence and Comparison of Genetic Diversity)

서지정보

· 발행기관 : 한국잔디학회
· 수록지 정보 : Weed & Turfgrass Science / 11권 / 4호 / 371 ~ 382페이지
· 저자명 : 허경종, 김진원

초록

가시상추(Prickly lettuce, Lactuca serriola L.)는 환경부에서 지정한 생태계교란생물 중 하나로, 과수원및 밭 등에서 발생이 확산하고 있으며 그 피해가 커질 것으로 예상된다. 확산된 생태계교란종의 생물학적 방제 측면에서 원산지 정보는 필수적이며, 본 연구에서는 가시상추의 원산지를 추적하고자 하였다. 가시상추 엽록체 내 새로운 단순반복염기서열(simple sequence repeat; SSR)을 확인하기 위해 유전체를 분석한 결과, 엽록체 유전체의 길이는 152,664 bp였으며, 112개의 유전자가 확인되었다. 국내 7집단 및 해외 7집단을 수집하여 집단 간 13개의 SSR 마커에 대한 다형성을 비교분석한결과, 국내 가시상추 집단의 이형접합성은 매우 낮은 수준이었으며(0.1±0.02), 국내 가시상추 집단의 유전적 다양성이낮음을 의미하였다. 가혹한 환경스트레스에 노출된 후 생존한 개체를 중심으로 확산되어 유전적 다양성이 낮은 것으로추측되며, 자가수분 특성은 이를 가속화 시킨 것으로 추정된다. 국내 및 해외 집단의 다형성 주성분분석 결과, 원산지로알려진 중앙유럽 집단과 한국 집단은 명확히 다른 그룹으로 분석되었기 때문에 국내 발생 가시상추는 중앙유럽에서 직접적으로 유입된 것은 아니라고 추정할 수 있었다. 본 연구를 생태계교란종의 원산지추적에서 SSR 마커의 활용 가능성을 확인하였으며, 생물학적 방제법 개발 및 방제원 탐색에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

영어초록

Prickly lettuce (Lactuca serriola L.), one of the invasive alien species (IAS) in Korea and Korean croplands such as orchards has been threatened by its invasion. As a part of biological control of L. serriola , the objective of this study was to track the origin of Korean L. serriola by completion of the chloroplast genome sequence, investigation of genetic diversity among seven domestic accessions, and comparison with seven abroad accessions based on polymorphism by 13 SSR markers. The length of the chloroplast genome of L. serriola was 152,664 bp and a total of 112 genes were annotated in the chloroplast genome. As a result of polymorphism analyses, the L. serriola accessions showed low heterozygosity (0.1±0.02).
The results suggest that genetic diversity of the L. serriola accessions could be low or limited and the low genetic diversity might be resulted from adaptation to harsh environmental conditions and self-pollination characteristics. Principal coordinates analysis showed two different groups, Korean accession group and European accession group, and both groups were distinguished from each other. The analysis result suggested that the Korean L. serriola could not be introduced from Europe region directly or through China. Although the origin or inflow route was not elucidated, DNA-based origin tracking of IAS could be successful and this information would help to bio-control of IAS.

참고자료

· 없음