DNA barcoding은 DNA fingerprinting의 한계를 보완하는 기술로, 단일염기다형성(SNP)을 이용한 PCR 판별 마커 개발에 사용된다. 특히, Choo 등(2009)은 이 기술을 활용해 전호, 중국의 'Qianhu', 토전호의 혼용을 판별하는 마커를 개발하였다. 중국당귀 특이 판별용 프라이머 제작에도 활용되었으며, 계통에 따른 barcoding 적용 결과, ITS가 가장 우수하며, 엽록체 유전자 단편은 부적합하다고 보고되었다. 이 결과는 한약재가 탕재 형태로 유통됨을 고려할 때, 실용화를 위한 추가 연구의 필요성을 시사한다.
<h1>DNA barcoding 기술을 이용한 당귀 속 식물의 기원 판별에 관한 연구</h1> <p>DNA barcoding 기술은 DNA fingerprinting 기술의 단점을 보완하기 위하여 개발된 것으로 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism, SNP)를 이용하여 제작한 PCR용 판별 마커를 개발하는 기술이다. 동 기술을 적용하여 한약재로 사용되는 당귀 속 식물들로서 우리나라와 중국, 일본 등에서 가장 흔하게 적발되는 혼용사례에 대비하기 위한 연구 결과들을 요약하여 Table 2에 제시하였다.</p> <p>Choo 등(2009)은 전호(A. decursiva)( = Peucedamum decursivum)와 중국의 'Qianhu' (Peucedanum praeruptorum)와 우리나라에서 '토전호'에 해당하는 Anthricus sylvestris가 서로 혼용되는 사례가 많아 이에 대한 기원 판별 마커를 개발하고자 핵내 ITS 영역을 이용하여 SCAR 마커를 개발할 수 있었다고 보고하였다. Feng 등(2010)은 중국당귀(A. sinensis) 및 A. apaensis, A. fargesii, A. laxifoliata, A. megaphylla, A. nitida, A. pseudo-selinum 등 6종에 대한 ITS 단편의 염기서열을 비교하여 얻은 SNP를 사용하여 중국당귀 특이 판별용 프라이머를 제작하여 PCR 증폭 실험을 수행하여 중국당귀에만 특이하게 증폭되는 밴드를 확인할 수 있었다고 하였다. 실제 현장 적응을 위한 실용화 연구로 동 판별 마커를 이용하여 시중에서 중국당귀로 유통되고 있는 8 계통의 시료들을 대상으로 실험을 수행한 결과 절반에 해당하는 4개 시료에서 중국 특이용 DNA 밴드가 증폭이 되지 않아 위품으로 확인되었다고 보고하였다.</p> <p>He 등(2012)은 형태학적으로 유사할 뿐만 아니라 이름도 비슷하여 중국 내에서도 혼용 사레가 빈번한 것으로 알려진 개구릿대(A. anomala)와 구릿대(A. dahurica)의 기원을 판별하기 위하여 엽록체 내 유전자에 해당하는 mat K, rbcL , psbA-trnH, 그리고 핵 내 유전자에 해당하는 ITS1과 ITS2 유전자 단편에서 확인된 SNP를 근거로 하여 제작한 프라이머를 사용하여 조사한 결과, ITS1과 ITS2 유전자 단편 내 SNP를 이용하여 제작한 프라이머는 상호구분이 가능하여 barcoding화가 가능하였으나 엽록체 내에 존재하는 3종의 유전자 단편은 SNP가 충분하지 않아 barcoding으로서 부적격한 것으로 확인되었다고 보고하였다. Yuan 등도 중국 내에서 수집된 중국당귀(A. sinensis), 구당귀(Levisticum officinale), A. biserrata, 구릿대(전호, A. dahurica) 등의 계통에 대하여 He 등이 사용한 3종의 엽록체 유전자 단편과 ITS 유전자 단편에 대하여 SNP를 사용한 barcoding 기술을 적용하여 본 결과 역시 ITS가 가장 우수한 결과를 보였으며 엽록체 유전자 단편은 barcoding화 하기에 부적합한 것으로 보고하였다. 동 연구에서 특이할만한 사실은 탕재로 부터 추출한 DNA를 대상으로 PCR 증폭 실험을 수행한 결과 증폭된 DNA 밴드의 강도가 약하기는 하나 상호 판별은 가능하였다고 하였다. 이는 DNA가 탕재화 하는 과정에서 일부 파괴되기는 하지만 증폭되는데 필요한 약 \( 500 \mathrm { bp } \)의 짧은 단편만 보존되어 있으면 가능하기 때문이라고 주장하였다. 따라서 많은 한약재의 경우 탕재로 유통되고 있는 점을 고려한다면 이 결과는 향후 실용화를 위한 보다 심도 있는 연구가 필요하다고 하겠다.</p>