<h2>엽록체 전장유전체 비교 및 계동수</h2><p>S. demissum cpDNA는 계통수 작성을 위해 가지과에 속하는 다른 10 종의 cpDNA의 코딩 서열과 비교 분석되었다(Fig. 3).</p><p>분석에 이용된 방법(maximum likelihood)은 체계적인 분류의 결과를 보여주었을 뿐 만 아니라 높은 부트스트랩(bootstrap) 값은 계통수의 결과를 뒷받침 해 주었다. 결과적으로 계통수에서 S. demissum은 S. hougasii와 S. stoloniferum의 cpDNA와 거의 일치하는 수준으로 동일한 그룹으로 분류되었으며, 이후 가장 근접한 Solamum 종은 S. berthaultii와 S. tuberosum이었다.</p><p>S. demissum의 cpDNA를 이용하여 S. demissum과 다른 Solanum 속에 속하는 종들을 구분할 있는 S. demissum 특이적 분자마커를 개발하기 위해 EMBL의 ClustalW2 (https://www. ebi.ac.uk/Tools/msa/clustalw2)를 이용하여 S. demissum의 cpDNA와 다른 7개 Solanum 종의 cpDNA 전체를 대상으로 다중 정열을 수행하였다(Fig. 4). 그 결과, 앞서 보고된 바와 같이 다수의 InDel과 SNP 영역을 발견할 수 있었으며, S. demissum 특이적인 InDel은 삽입과 삭제 각각 1 개씩 총 2 개의 영역으로 나타났다(Fig. 4).</p><h2>S. demissum 특이적 분자마커 개발</h2><p>분자마키의 개발은 다중 정열의 결과로 얻은 2 개의 InDel을 대상으로 진행하였다. 이들 특이적 InDel은 전체 cpDNA 영역 중 비코딩영역에 분포하고 있었다. InDel 영역을 대상으로 프라이머를 디자인하여 PCR을 할 경우 분자마커의 다형성에 의해 효과적으로 식물종을 구별할 수 분자마키를 개발하여 적용되고 있다. 본 연구에서는 앞서 언급된 비코딩영역 (trnC-petN 및 psaA-ycf3)에 존재하는 2개의 S. demissum 특이적 InDel 영역 모두에서 S. demissum을 다른 종과 명확히 구별하기 충분하였다. 첫번째 InDel (SD_InDel_1)의 경우 S. demissum이 다른 Solanum 종과 비교하여 \( 6 \mathrm{bp} \)가 추가적으로 삽입 되어 있었으며, 두번째 InDel (SD_InDel_2)의 경우 S. demissum이 다른 Solanum 종과 비교하여 \( 11 \mathrm{bp} \)가 삭제되어 있었다(Fig.4). 따라서, 이 InDel 영역 특이적인 프라이머를 제작하여 (Table 2), S. demissum을 포함한 총 21개의 Solanum 종들의 계통을 대상으로 PCR 한 결과 예상한 바와 같이 S. demissum 특이적인 마커를 개발할 수 있었다. 두개의 InDel 기반의 분자 마커 모두에서 S. demissum 계통인 SD7과 SD9에서만 PCR의 결과로 밴드가 나타나고 나머지에서는 밴드가 나타나지 않음을 확인하였다(Table 2, Fig. 5A and 5B).</p><p>엽록체 전장유전체를 통해 얻은 정보는 감자의 다양한 야생종들의 진화적인 측면에서의 연구에 활용될 수 있을 뿐 만 아니라 본 연구의 결과와 같이 감자의 야생종을 활용한 신품종 육성과정에서 그 정보를 활용하여 분자마커를 개발하는데 활용될 수 있다. 특히, 육종적 측면에서는 Solamum 종을 포함하여 다양한 식물 종에서 보고된 바와 같이 체세포 융합이나 식물조직 배양에서 나타나는 재분화 과정에서 cpDNA의 무작위 배분과 mtDNA (mitochondrial genome)의 높은 재조합 빈도로 인하여, 체세포 융합이나 식물조직배양을 통해 얻은 계통들의 세포질 DNA를 구별 또는 선발할 수 있는 분자마키가 필요할 것이다. 이에, 본 연구에서 개발된 InDel 기반의 마커는 S. demissum을 다른 Solamum 종과 구별하는데 이용될 수 있으며, S. demissum을 이용한 감자 품종 육성 과정에서 S. demissum 또는 S. tuberosum 기반의 적합한 엽록체형 선발을 통해 육종 연한을 단축하는데 기여할 것이다.</p>
계통수 작성을 위해 가지과에 속하는 다른 10 종의 cpDNA의 코딩 서열과 비교 분석할 때 사용하는 cpDNA는?
S. demissum cpDNA