PCR-aided RFLP기술을 이용한 인삼의 DNA분석

Abstract

본 연구는 DNA수준에서 인삼의 종내 및 종간 개체간의 유전변이를 확인할 수 있는 새로운 방법인 PCR-aided RFLP를 사용하여 품종육성의 기초자료로 삼고자 수행하였다. 인삼의 엽록체 DNA중 psbA gene과 rbcL gene을 제한효소처리하여 그 band 양상을 조사하고자 하였다. Chloroplast DNA 중 psbA gene과 rbcL gene을 분리하기 위하여 각각 psbA-N, psbA-C primer 및 rbcL-N, PX-1 primer를 사용한 결과 적정 분자량인 psbA gene은 1,008bp에서, rbcL gene은 1,336 bp에서 band가 나타났다. 또한 atpB gene, rpoB gene, trn gene을 분리하기 위한 primer를 사용한 결과 역시 예상 대로 1,366bp, 900bp, 1,500bp, 1,008bp에서 band가 나타났다. PCR에 의하여 분리한 psbA gene과 rbcL gene을 sau3A, Taq1, Alu1, HaeIII 등의 제한효소로 절단하여 RFLP양상을 조사한 결과 모든 인삼에서 TaqI 제한효소 처리구에서 KG Line 과 종 및 변종간 모두 절단이 되었으며 800bp에서 band가 위치하고 있다. AluI의 제한효소 처리구에서도 KG Line과 유전자원에서 800bp인 동일한 band를 보였다. 제한효소 HaeIII에서는 KG Line의 경우 500bp의 위치에서 희미하게 band를 동일하게 보였다. 그러나 유전자원에 있어 HaeIII 제한효소처리구에서는 band가 관찰되지 않아 KG Line과 차이를 보였다. 모든 chloroplast gene은 PCR 증폭에 의하여 밴드를 형성하였으나 제한효소 처리후 각 인삼 종내 또는 종간 식별이 용이하지 않아서 좀 더 많은 제한효소를 사용하거나 증폭된 DNA를 염기서열을 분석하여 비교하는 방법이 고려 되어야 할 것으로 사료된다. This study was carried out to obtain basic information on breeding using PCR-aided RFLP technology which can identify the variation inter- and intra-species of ginseng in the level of DNA. It was intended to investigate banding pattern on psbA and rbeL genes of chloroplast DNA in ginseng after treating with restriction enzymes. To isolate psbA and rbcL genes of chloroplast, both psbA-N, psbA-C primer and rbcL-N, PX-1 primer were used. As a result, 1,008 bp band of psbA gene and 1,336 bp band of rbcL gene were appeared, which was optimal and expected molecular weight. In addition, primers to isolate atpB, rpoB, trnL, and trnF genes were used, resulting in the expected 1366, 900, 1500 and 1008 bp bands. Genes of psbA and rbcL isolated by PCR were cut by restriction enzymes, Sau3A, TaqI, AluI, HaeIII, and RFLP pattern was investigated. KG line and other species of ginseng were cut by TaqI treatment, and bands were located in 800 bp. The treatment treated by AluI also showed the same 800 bp band in KG line and other species. In HaeIII treatment, 500 bp of faint bands were shown in case of KG line, whereas any bands were not observed in other species. All chloroplast genes formed bands by PCR amplification. However, it was not evident to distinguish intra-or inter-species of ginseng after restriction enzyme treatment. Therefore, more restriction enzyme treatment or sequence comparison method should be considered for further experiment.