KR20100091643A - Method for discriminating genetical identification of ginseng species with modified primers - Google Patents

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KR20100091643A
KR20100091643A KR1020090010935A KR20090010935A KR20100091643A KR 20100091643 A KR20100091643 A KR 20100091643A KR 1020090010935 A KR1020090010935 A KR 1020090010935A KR 20090010935 A KR20090010935 A KR 20090010935A KR 20100091643 A KR20100091643 A KR 20100091643A
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Abstract

PURPOSE: A method for distinguishing ginseng species using modified primers is provided to accurately and easily distinguish Panax ginseng and Panax quinquefolius. CONSTITUTION: A method for distinguishing different species of ginsengs is performed using primers comprising original sequence at 3' and non-complementary nucleotide. The non-complementary nucleotide is 1-5. The different species of ginsengs is Panax ginseng and Panax quinquefolius. A primer for Panax ginseng is a primer set of sequence numbers 1 and 2. A primer for Panax quinquefolius is a primer set of sequence numbers 3 and 4. A kit for identifying the Panax ginseng and Panax quinquefolius comprises the primer set of sequence numbers 1-4.

Description

변형 프라이머를 이용한 인삼종 판별방법 {Method for discriminating genetical identification of ginseng species with modified Primers}Method for discriminating genetical identification of ginseng species with modified Primers}

본 발명은 3'-말단에 원 서열과 비상보적인 뉴클레오타이드를 포함하는 프라이머를 이용하여 중합효소연쇄반응을 실시함으로써 인삼의 서로 다른 종을 쉽게 판별하는 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 프라이머를 사용하면, 고려인삼과 화기삼의 증폭된 산물의 밴드가 보다 현저히 구별되므로 순도가 낮은 DNA를 사용하거나, 조작이 미숙한 초보자가 중합효소연쇄반응을 수행하는 경우에도 손쉽게 고려인삼과 화기삼을 구별할 수 있다.The present invention relates to a method for easily discriminating different species of ginseng by carrying out a polymerase chain reaction using a primer comprising an original sequence and a non-complementary nucleotide at the 3'-end, and using the primer according to the present invention. If the bands of amplified products of Korean ginseng and flowering ginseng are more distinctly distinguished, Korean ginseng and flowering ginseng can be easily distinguished even when using low-purity DNA or an inexperienced beginner performs a polymerase chain reaction. .

인삼은 원산지, 생육환경 및 가공형태로 분류할 수 있으며, 특히 원산지에 따라 종(種)이나 형태에 차이가 있다. 파낙스 속(屬)은 두릅나무과(Araliaceae)에 속하며, 속(屬)명과 종(種)명이 파낙스 진생(Panax Ginseng)인 고려인삼(Korean ginseng)이 있고, 속명은 '파낙스'이지만 종명이 다른 화기삼(서양삼, 미국삼)과 중국 남부의 운남성, 광서성에서 재배되는 삼칠삼, 일본에서 재배되는 죽절삼 등, 그 속(屬)에는 12개의 종(種)이 있다. 그러나 의학적으로 유용한 종은 단지 3개에 불과하다. 인삼(P. ginseng C. A. Meyer, Oriental ginseng)과 화기삼(미국삼, P. quinquefolius L., American ginseng)은 항스트레스제(anti-stress), 항피로제(anti-fatigue) 그리고 노화방지(anti-aging)를 위한 목적의 강장제로 사용되고 있다. 삼칠인삼 (P. notoginseng, Burkill, F. H. Chen, Sanchi)은 출혈시 지혈제로 사용된다.Ginseng can be classified into origin, growth environment and processing form, and there are differences in species and form depending on the origin. The genus Panax belongs to the Araliaceae family, and the genus and species are Korean ginseng, Panax Ginseng.The genus is Panax, but the species is different. (Western ginseng, American ginseng), Yunnan province in southern China, Samchil ginseng grown in Guangxi province, and bamboo shoots grown in Japan have 12 species in the genus. However, there are only three medically useful species. Ginseng (P. ginseng CA Meyer, Oriental ginseng) and Hwagi ginseng (P. quinquefolius L., American ginseng) are anti-stress, anti-fatigue and anti-aging It is used as a tonic for the purpose of aging. Ginseng (P. notoginseng, Burkill, F. H. Chen, Sanchi) is used as a hemostatic agent when bleeding.

특히, 고려인삼(P. ginseng)과 미국삼(American ginseng)으로 알려진 화기삼(P. quinquefolius)은 한국과 중국에서 중요한 약물로 여겨진다 (Kaul PN., et al., Prog Drug Res., 57, pp1-75, 2001; Bhattaram VA., et al., Phytomedicine, 9 Suppl 3, pp1-33, 2002; Wen J., et al., Mol. Phylogenet. Evol., 6(2), pp167-77, 1996). 이 두 가지 종 사이에서, 고려인삼은 화기삼에 비하여 노화, 허약 및 스트레스에 더 효과적으로 기(氣)를 강화시킨다고 알려져 있다. 또한, 한국의 시장에서 고려삼은 서양삼에 비하여 매우 고가이므로, 몇몇 상인들은 화기삼을 고려인삼으로 속여서 판매하기도 한다. In particular, P. quinquefolius, known as P. ginseng and American ginseng, is considered an important drug in Korea and China (Kaul PN., Et al., Prog Drug Res., 57, pp1). -75, 2001; Bhattaram VA., Et al., Phytomedicine, 9 Suppl 3, pp1-33, 2002; Wen J., et al., Mol. Phylogenet.Evol., 6 (2), pp167-77, 1996 ). Among these two species, Korean ginseng is known to strengthen GI more effectively against aging, weakness, and stress compared to Hwagi. In addition, Korean ginseng is very expensive compared to Western ginseng in the Korean market, so some merchants cheat and sell Huagi ginseng as Korean ginseng.

전통적으로 한약재의 구분에는 형태학적, 세포학적, 해부학적 및 생리학적 방법이 사용되어 왔으나, 많은 경우에 판별자의 주관적인 관점에 의존할 뿐 아니라 대부분의 한약재가 가공하지 않은 상태(crude drug)로 존재하는 것만이 아니고, 가루로 가공되거나 절편으로 잘려지게 되어 구분이 용이하지 않다. 진세노시드(gisenoside)를 조사하여 인삼을 구분하는 화학적인 분석은 그 성장 조건이나 저장 상태, 수확 후 가공 과정 등에 의해 많은 영향을 받으므로 적절하지 못하며, 분석하는데 많은 양을 필요로 한다(Yip, T., Lau, C., But, P., and Kong, Y. 1985. Am. J. Chin. Med., 13:77; 및 Lang, Z., Lou, W., and But, P. 1993. J. Chin. Pharm. Sci., 2:133).Traditionally, morphological, cytological, anatomical and physiological methods have been used to classify herbal medicines, but in many cases it depends not only on the subjective perspective of the discriminator, but also on the basis of the fact that most herbal medicines exist as crude drugs. Not only is it processed into powder or cut into pieces, but it is not easy to distinguish. Chemical analysis of ginsenosides by examining ginsenosides is not appropriate because they are affected by their growth conditions, storage conditions, and post-harvest processing, and they require a large amount to analyze (Yip, T., Lau, C., But, P., and Kong, Y. 1985. Am. J. Chin.Med., 13:77; and Lang, Z., Lou, W., and But, P. 1993 J. Chin. Pharm. Sci., 2: 133).

더구나, 많은 상업적 인삼 제품들은 절편이나 분말 또는 추출물 형태여서 확인하는 것이 매우 어려운 문제점들이 있었다(Um JY., et al., Biol. Pharm. Bull., 24(8), pp872-5, 2001). 또한, 화학적인 분석을 통한 확인은 토양 조건, 기후, 영양적 요소 등의 다양성 때문에 인삼을 구별하는 것은 매우 어려운 실정이다 (Mihalov JJ., et al., J. Agric. Food Chem., 48(8), pp3744-52, 2000).Moreover, many commercial ginseng products have problems that are difficult to identify because they are in the form of slices, powders or extracts (Um JY., Et al., Biol. Pharm. Bull., 24 (8), pp872-5, 2001). In addition, chemical analysis confirms that it is very difficult to distinguish ginseng due to the diversity of soil conditions, climate and nutritional factors (Mihalov JJ., Et al., J. Agric. Food Chem., 48 (8). ), pp3744-52, 2000).

이에 본 발명자들은 적은 양의 시료로도 인삼의 종을 구별할 수 있는 방법에 대하여 광범위한 연구를 수행한 결과, 중합효소연쇄반응을 통한 인삼의 종 구별시, 인삼 DNA에 비상보적인 뉴클레오타이드를 포함하는 프라이머를 사용하면 누구나 쉽게 인삼의 종을 구별할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Therefore, the present inventors have conducted extensive research on a method for distinguishing ginseng species even with a small amount of samples. The present invention was completed by confirming that anyone using a primer can easily distinguish ginseng species.

서로 다른 종을 판별함에 있어서 주로 사용되어 왔던 중합효소연쇄반응은 적은 양의 DNA로도 종간 판별이 가능하지만 민감도가 높아 DNA 순도 및 조작의 숙련 유무에 따라 전혀 상이한 결과가 나올 수도 있다는 점을 고려하여, 본 발명에서는 어떠한 조건에서 중합효소연쇄반응을 실시하더라도 종간 구별이 용이하고 쉽게 결과를 얻을 수 있도록 제작된 프라이머와 이를 이용한 인삼의 종 판별방법을 제공하고자 한다.The polymerase chain reaction, which has been mainly used to discriminate between different species, is able to discriminate between species even with a small amount of DNA. However, since the sensitivity is high, the results may be completely different depending on DNA purity and skillfulness. In the present invention, even if the polymerase chain reaction under any conditions, it is to provide a primer and a method for discriminating the species of ginseng using the same to make it easy to distinguish between species and easily obtain a result.

본 발명은 3'-말단에 원 서열과 비상보적인 뉴클레오타이드를 포함하는 프라이머를 이용하여 인삼의 서로 다른 종을 판별하는 방법에 관한 것으로서, 상기 비상보적인 뉴클레오타이드는 1 내지 5 개이며, 연속하지 않는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a method for discriminating different species of ginseng using primers comprising original sequences and non-complementary nucleotides at the 3'-end, wherein the non-complementary nucleotides are 1 to 5, and are not contiguous. It is characterized by.

본 발명은 3'-말단에 원 서열과 비상보적인 뉴클레오타이드를 포함하는 프라이머를 이용하여 중합효소연쇄반응을 실시함으로써, 원 서열과 상보적인 프라이머를 이용하는 경우에 비하여, 고려인삼과 화기삼의 증폭된 산물의 밴드가 보다 현저히 구별되므로 순도가 낮은 DNA를 사용하거나, 조작이 미숙한 초보자가 중합효소연쇄반응을 수행하는 경우에도 손쉽게 고려인삼과 화기삼을 구별할 수 있다.The present invention is amplified products of Korean ginseng and flowering ginseng by performing a polymerase chain reaction using a primer containing the original sequence and non-complementary nucleotide at the 3'-end, compared to the case of using the primer complementary to the original sequence Since the bands are more distinctly distinguished, Korean ginseng and flowering ginseng can be easily distinguished even when low-purity DNA is used, or when an inexperienced beginner performs a polymerase chain reaction.

본 발명은 3'-말단에 원 서열과 비상보적인 뉴클레오타이드를 포함하는 프라이머를 이용하여 인삼의 서로 다른 종을 판별하는 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.The present invention relates to a method for discriminating different species of ginseng using primers comprising original sequences and non-complementary nucleotides at the 3'-end. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

중합효소연쇄 반응(PCR)은 적은 양의 DNA라도 여러 사이클의 증폭을 통해 많은 양의 DNA를 얻게 하며, 열변성(denaturation)-어닐링(anealing)-중합(extension)의 사이클에 의해서 수행된다. 프라이머들의 최적의 어닐링 온도 및 시간은 주형 DNA 결합부위, GC 염기 함량비 및 길이에 따라 달라지게 되어, 프라이머 서열만으로 정확한 어닐링 온도를 측정할 수 없고, 실험적으로 최적의 어닐링 온도 및 시간을 측정해야만 한다. 정확한 어닐링 조건에서 어닐링 반응이 수행되지 않을 경우, 비특이적 PCR 생성물이 형성되므로 전혀 예상하지 못한 결과가 나타나기도 한다. 그러므로, 유사한 종간 판별을 위해서는 각 프라이머마다 최적의 어닐링 조건을 측정해야하고, 최적의 어닐링 조건이 다르면 각 어닐링 조건을 달리한 여러 번의 PCR을 수행해야되는 번거로움이 발생한다. The polymerase chain reaction (PCR) obtains a large amount of DNA through multiple cycles of amplification even with a small amount of DNA, and is performed by a cycle of thermal denaturation-annealing-extension. The optimum annealing temperature and time of the primers will depend on the template DNA binding site, GC base content ratio and length, so that the exact annealing temperature cannot be determined only by the primer sequence, and the optimum annealing temperature and time should be determined experimentally. . If the annealing reaction is not performed under the correct annealing conditions, a non-specific PCR product is formed, which may lead to unexpected results. Therefore, in order to discriminate between species, optimal annealing conditions should be measured for each primer, and if the optimum annealing conditions are different, the inconvenience of having to perform multiple PCRs with different annealing conditions occurs.

또한, 각각의 종에 해당하는 프라이머를 제작하고 중합효소연쇄반응을 이용하여 해당부분을 증폭시킬 경우, 이론상으로는 한 종에 특이적인 프라이머를 사용할 경우 해당 종에서만 특이적으로 증폭이 되어야 하나, 실제로 실험을 할 경우 증폭이 되지 않아야 하는 다른 종에서도 함께 증폭되는 경우가 많다. 이처럼 중합효 소 연쇄반응은 그 반응조건에 예민하여 초기 DNA 농도, 온도 및 증폭 사이클을 어떻게 조절하느냐에 따라 비특이적 발현이 자주 발생된다. In addition, when a primer corresponding to each species is prepared and amplified by a polymerase chain reaction, in theory, when a primer specific to one species is used, the amplification should be specifically performed only on that species. If you do this is often amplified together in other species that should not be amplified. As such, the polymerase chain reaction is sensitive to the reaction conditions, and nonspecific expression occurs frequently depending on how the initial DNA concentration, temperature, and amplification cycle are controlled.

본 발명은 비상보적인 뉴클레오타이드를 포함하는 프라이머를 이용한 인삼의 판별 방법으로서, 구체적으로 상기 비상보적인 뉴클레오타이드는 연속하지 않은 것을 특징으로 한다. 비상보적인 뉴클레오타이드가 연속하여 존재할 경우에는 비상보적인 뉴클레오타이드 이하의 뉴클레오타이드가 주형 DNA와 전혀 결합하지 않게되므로, 프라이머의 길이가 연속된 비상보적인 뉴클레오타이드만큼 짧은 상보적 프라이머로서 실질적인 역할을 하므로, 본 발명에 따른 비상보적 뉴클레오타이드를 가지는 의미가 없기 때문이다. 따라서, 프라이머의 중합과정이 원활하게 일어나지 않아 증폭시키기를 원하는 부위가 충분히 증폭되지 않으므로, 아가로스 젤에서 중합 산물을 확인할 때, 최종 밴드의 발현을 확인할 수 없기 때문이다.The present invention is a method for discriminating ginseng using a primer including non-complementary nucleotides, specifically, the non-complementary nucleotides are not continuous. When non-complementary nucleotides are present in succession, the nucleotides below the non-complementary nucleotides do not bind to the template DNA at all, and thus the primer length plays a substantial role as a complementary primer as short as the contiguous non-complementary nucleotides. This is because there is no sense in having a non-complementary nucleotide according to. Therefore, since the polymerization process of the primer does not occur smoothly and the site to be amplified is not sufficiently amplified, when confirming the polymerization product in the agarose gel, the expression of the final band cannot be confirmed.

상기 원서열에 비상보적인 뉴클레오타이드를 포함하는 프라이머를 이용하여 판별할 수 있는 인삼 시료로는 파낙스 종(Panax species), 예를 들어, 고려삼(Panax ginseng), 서양삼(Panax quinquefolia), 전칠삼(삼칠, Panax notoginseng), 죽절삼(Panax japonica), 삼엽삼(Panax trifolia), 히말라야삼 (Panax pseudoginseng), 베트남삼 (Panax vietnamensis), 파낙스 엘레가티오르(Panax elegatior), 파낙스 완지아누스(Panax wangianus), 또는 파낙스 비핀라티피두스(Panax bipinratifidus)의 전초, 뿌리, 줄기, 또는 잎 등이 가능하다.Ginseng samples that can be determined using primers containing nucleotides that are not complementary to the sequence include Panax species, for example, Panax ginseng, Panax quinquefolia, Jeonchisam (samchi, Panax notoginseng, Panax japonica, Panax trifolia, Panax pseudoginseng, Panax vietnamensis, Panax elegatior, Panax wanianus Or outposts, roots, stems, or leaves of Panax bipinratifidus.

본 발명의 비상보적인 뉴클레오타이드를 포함하는 프라이머는 3'-말단의 5개 내의 뉴클레오타이드 내에서 비상보적인 뉴클레오타이드를 가지는 프라이머인 것이 바람직하다. 중합효소연쇄반응시 중합과정은 5'-말단부터 시작되어 3'-말단으로 진행되므로 5'-말단에 비상보적인 뉴클레오타이드를 가지는 경우에는 중합반응이 시작되기가 어려우므로 DNA 중합이 전혀 일어나지 않을 가능성이 높다.It is preferred that the primer comprising the non-complementary nucleotide of the present invention is a primer having a non-complementary nucleotide within the nucleotide within 5 of the 3'-end. In the polymerase chain reaction, the polymerization process starts from the 5'-end to the 3'-end, so if the non-complementary nucleotide is at the 5'-end, the polymerization reaction is difficult to start, so that DNA polymerization may not occur at all. This is high.

또한, 본 발명의 비상보적인 뉴클레오타이드를 포함하는 프라이머에 있어, 비상보적인 뉴클레오타이드의 갯수는 1 내지 5 개인 것이 바람직하며, 1 내지 3 개인 것이 더욱 바람직하다. 비상보적인 뉴클레오타이드의 개수가 5개를 초과하면 중합반응시 주형과의 결합력이 떨어져 중합반응이 충분히 일어나지 않고, 따라서 아가로스 젤에서 중합된 산물을 확인할 때, 판별 가능한 밴드를 얻기 어려울 수 있기 때문이다. In addition, in the primer comprising the non-complementary nucleotide of the present invention, the number of non-complementary nucleotides is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3. This is because when the number of non-complementary nucleotides exceeds 5, the binding force with the template is insufficient in the polymerization reaction, so that the polymerization reaction does not occur sufficiently, and thus it may be difficult to obtain a distinguishable band when identifying the polymerized product in the agarose gel. .

특히, 고려인삼과 화기삼의 경우 도 1에 도시된 바와 같이, 유전자 서열에서 서로 상이한 부분은 5개 뉴클레오타이드에 불과하므로, 상기 5개의 상이한 뉴클레오타이드 중에서 비상보적인 뉴클레오타이드가 존재하는 것이 바람직하다. In particular, in the case of Korean ginseng and flowering ginseng, as shown in Figure 1, since the different portions of the gene sequence is only five nucleotides, it is preferable that the non-complementary nucleotides are present among the five different nucleotides.

고려인삼에만 존재하는 서열 5'-GATTC-3' 또는 화기삼에만 존재하는 서열 5'-CAGTG-3'에서 구아닌(G)은 시토신(C), 아데닌(A), 티민(T)으로 변형될 수 있고, 아데닌(A)은 시토신(C), 구아닌(G), 티민(T)으로, 시토신(C)은 구아닌(G), 티민(T), 아데닌(A)으로 티민(T)은 아데닌(A), 시토신(C), 구아닌(G)으로 변형될 수 있으며, 메틸레이션과 같은 구조적 변화를 가지는 뉴클레오타이드로 변형될 수도 있다.Guanine (G) may be modified to cytosine (C), adenine (A), or thymine (T) in SEQ ID NO: 5'-GATTC-3 'present only in Korean ginseng or SEQ ID NO: 5'-CAGTG-3' present only in Korean ginseng Adenine (A) is cytosine (C), guanine (G), thymine (T), cytosine (C) is guanine (G), thymine (T), adenine (A) and thymine (T) is adenine ( A), cytosine (C), guanine (G) can be modified, and may be modified with a nucleotide having a structural change such as methylation.

본 발명에 따른 원서열에 비상보적인 뉴클레오타이드를 포함하는 프라이머는 고려인삼에 대하여 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머 세트 및 화기삼에 대하여 서열번호 3 및 서열번호 4의 프라이머 세트를 사용하는 것이 특히 바람직하다.Primers comprising nucleotides that are non-complementary to the sequence according to the present invention, it is particularly preferable to use primer sets of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 for Korean ginseng and primer sets of SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4 for flowering ginseng Do.

또한, 본 발명은 상기 비상보적인 뉴클레오타이드를 포함하는 프라이머를 이용한 판별 키트에 관한 것으로 특히 고려인삼과 화기삼의 판별에는 서열번호 1 내지 4의 프라이머 세트를 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the present invention relates to a determination kit using a primer comprising the non-complementary nucleotide, and particularly, it is preferable to use a primer set of SEQ ID NOs: 1 to 4 for the determination of Korean ginseng and flowering ginseng.

본 발명의 판별 키트는 인삼 시료로부터 DNA를 추출하는 제 1단계; 추출된 DNA 및 프라이머(primer)의 반응 용액을 제조하는 제 2단계; 상기 제조된 반응 용액을 증폭시키는 제 3단계; 및 상기 증폭된 DNA의 산물의 밴드를 확인하는 단계를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The determination kit of the present invention comprises the first step of extracting DNA from the ginseng sample; A second step of preparing a reaction solution of the extracted DNA and a primer; A third step of amplifying the prepared reaction solution; And identifying a band of the product of the amplified DNA.

상기 2단계에는 상기 서열번호 1 내지 4로 기재되는 프라이머를 포함할 수 있다. 본 발명의 판별 키트는 소량의 시료를 이용하여 육안으로 판별이 어려운 인삼을 종 특이적 변형 프라이머를 이용하여 간편하게 확인할 수 있다.The second step may include a primer described in SEQ ID NOs: 1 to 4. The determination kit of the present invention can easily identify ginseng that is difficult to discriminate with the naked eye using a small amount of sample using a species specific modified primer.

본 명세서에서 기재하는 중합효소연쇄반응에 사용되는 시약 및 실험 과정은 당업자에게 공지된 것이 제한없이 사용될 수 있다. 이하 실시예를 통해 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하나 본 발명이 이들 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Reagents and experimental procedures used in the polymerase chain reaction described herein may be used without limitation to those known to those skilled in the art. Hereinafter, the configuration and effects of the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

실시예Example

1. DNA 추출1. DNA extraction

고려인삼 (수삼, 홍삼) 및 화기삼 (수삼, 건삼) 분말 100 mg 씩을 1.5 ml 튜브에 넣고, 시판되는 DNA 추출 키트 (DNeasy Plant Mini Kit, Quiagen)를 이용하여 DNA를 추출하였다.100 g each of Korean ginseng (Ginseng, Red Ginseng) and Hwagi Ginseng (Ginseng, Dried Ginseng) powder were put in a 1.5 ml tube, and DNA was extracted using a commercial DNA extraction kit (DNeasy Plant Mini Kit, Quiagen).

2. 비상보적인 프라이머의 제작2. Preparation of non-complementary primer

고려인삼의 18S rRNA 유전자 서열 (NCBI Genbank No. D83275) 및 화기삼의 18S rRNA 유전자 서열 (NCBI Genbank No. D85172)을 CLUSTAL W 프로그램을 이용하여 비교한 후, 고려인삼 및 화기삼의 각 특이적 서열 부분에서 프라이머를 제작하였다. 제작된 프라이머는 하기의 표 1과 같다.18S rRNA gene sequence of Korean ginseng (NCBI Genbank No. D83275) and 18S rRNA gene sequence of NCB (NCBI Genbank No. D85172) were compared using the CLUSTAL W program, and then, in each specific sequence portion of Korean ginseng and flowering ginseng, Primer was prepared. The prepared primers are shown in Table 1 below.

표적Target 프라
이머
Phra
Emer
서 열
(5' → 3')
Standing column
(5 '→ 3')
PCR 산물의 크기 (bp)PCR product size (bp) 풀림 온도
(℃)
Annealing temperature
(℃)
PCR 양성 대조PCR positive control UP-FUP-F CACGGGGAGGTAGTGACAATCACGGGGAGGTAGTGACAAT 195195 6060 UP-RUP-R CCCAACCCAAAGTCCAACTACCCAACCCAAAGTCCAACTA 고려인삼 Korean ginseng KR-FKR-F ACAATACCGGGCTGTTCACAATACCGGGCTGTTC 170170 6060 UP-RUP-R CCCAACCCAAAGTCCAACTACCCAACCCAAAGTCCAACTA 화기삼 Fire ginseng US-FUS-F ACAATACCGGGCTCAGTGACAATACCGGGCTCAGTG 170170 6060 UP-RUP-R CCCAACCCAAAGTCCAACTACCCAACCCAAAGTCCAACTA

상기 표 1에 기재된 바와 같이 고려인삼과 화기삼의 서열 중 서로 상이한 부분은 5개 뉴클레오타이드에 불과하므로, 중합효소연쇄반응을 실시할 경우 순도가 떨어지는 경우 밴드의 선택성이 떨어져 종간 특이적 발현을 확인하는 것이 용이하지 않았다. As shown in Table 1, since the different portions of the sequences of Korean ginseng and flowering ginseng are only 5 nucleotides, when the polymerase chain reaction is performed, it is difficult to confirm the species-specific expression when the purity is lowered. It was not easy.

따라서, 고려인삼 및 화기삼의 유전자 서열과 각각 상보적인 상기 프라이머 중 고려인삼의 프라이머 KR-F의 3'-말단의 GATTC 부분을 GGTCC로 2개의 뉴클레오타이드를 변형하였으며, 화기삼의 프라이머 US-F의 3'-말단의 CAGTG 부분을 CAGGG로 1개의 뉴클레오타이드를 변형하여 각 삼의 변형 특이 프라이머를 제작하였다 (표 2).Accordingly, the GATTC portion of the 3′-terminus of the primer KR-F of Korean ginseng among the primers complementary to the gene sequences of Korean ginseng and flowering ginseng was modified with two nucleotides with G G T C C, and the primer US- The 3'-terminal CAGTG portion of F was modified with one nucleotide with CAG G G to produce three modified specific primers (Table 2).

표적Target 프라
이머
Phra
Emer
서 열
(5' → 3')
Standing column
(5 '→ 3')
PCR 산물의 크기 (bp)PCR product size (bp) 풀림 온도
(℃)
Annealing temperature
(℃)
PCR 양성 대조PCR positive control UP-FUP-F CACGGGGAGGTAGTGACAATCACGGGGAGGTAGTGACAAT 195195 6060 UP-RUP-R CCCAACCCAAAGTCCAACTACCCAACCCAAAGTCCAACTA 고려인삼 특이 변형 프라이머Korean Ginseng Specific Modified Primer PGS-F
(서열번호 1)
PGS-F
(SEQ ID NO 1)
ACAATACCGGGCTGGTCCACAATACCGGGCTG G T C C 170170 6060
UP-R
(서열번호 2)
UP-R
(SEQ ID NO: 2)
CCCAACCCAAAGTCCAACTACCCAACCCAAAGTCCAACTA
화기삼 특이 변형 프라이머Hwagisam specific modified primer PQS-F
(서열번호 3)
PQS-F
(SEQ ID NO: 3)
ACAATACCGGGCTCAGGGACAATACCGGGCTCAG G G 170170 6060
UP-R
(서열번호 4)
UP-R
(SEQ ID NO: 4)
CCCAACCCAAAGTCCAACTACCCAACCCAAAGTCCAACTA

3. 변형 프라이머를 이용한 연쇄중합반응3. Chain Polymerization Reaction Using Modified Primer

상기 표 2의 변형 프라이머 및 양성 대조 프라이머를 각각 표 3의 온도에서 30 사이클을 반복하여 증폭시켰다.The modified primer and positive control primer of Table 2 were amplified by repeating 30 cycles at the temperature of Table 3, respectively.

단 계step 온 도Temperature 시 간time 반 복 (회)Repeat (times) 열변성 전단계Pre-thermal degeneration 94℃94 ℃ 10분10 minutes 1One 열변성Heat denaturation 94℃94 ℃ 30초30 seconds 3030 어닐링Annealing 60℃60 ℃ 30초30 seconds 중합polymerization 72℃72 ℃ 30초30 seconds 최종 중합Final polymerization 72℃72 ℃ 10분10 minutes 1One 보관keep 4℃4 ℃ -- --

중합효소연쇄반응의 결과물을 아가로스 젤에서 전기영동하여 밴드를 확인하였다. 그 결과 도 2에 나타난 바와 같이, 화기삼의 건삼 분말의 DNA 시료는 화기삼의 특이 프라이머(PG-F) 및 양성 대조 프라이머에서 밴드를 확인할 수 있었고, 고려 홍삼 분말의 DNA 시료에서는 고려인삼 특이 프라이머(PQM-F)에서 밴드가 양성 프라이머 밴드와 함께 발현됨을 확인할 수 있었다.The result of the polymerase chain reaction was electrophoresed in agarose gel to confirm the band. As a result, as shown in Figure 2, the DNA sample of dried ginseng powder of hwagisam was able to confirm the band in the specific primer (PG-F) and positive control primer of hwagisam, and the Korean ginseng-specific primer (PQM) in the DNA sample of Korean red ginseng powder -F) it was confirmed that the band is expressed with a positive primer band.

4. 비변형 프라이머와 변형 프라이머의 발현 비교4. Comparison of Expression of Unmodified and Modified Primers

변형 프라이머를 사용한 경우 종간 판별의 특이성을 확인하기 위하여, 비변형 프라이머를 이용하여 사이클 및 온도를 변화시키며 연쇄중합반응을 실시하였다.In order to confirm the specificity of the discrimination between species in the case of using a modified primer, a chain polymerization reaction was carried out by changing the cycle and temperature using an unmodified primer.

도 3에 나타난 바와 같이, 어닐링 온도 60 ℃에서 비변형 프라이머를 사용하여 변형 프라이머와 동일하게 30 사이클의 중합반응을 실시한 경우에는 고려인삼 또는 화기삼의 프라이머를 사용한 경우 모두에서 밴드가 진하게 발현되어 고려인삼과 화기삼을 쉽게 구별할 수 없었다. 그러나 변형 프라이머를 사용한 경우에는 고려인삼(시료 1)은 고려인삼 변형 프라이머(PG-F)에서만 밴드가 발현되었으며, 화기삼(시료 2) 역시 화기삼 변형 프라이머(PQS-F)에서만 밴드가 발현되어 변형 프라이머를 사용한 경우 고려인삼과 화기삼을 각각 용이하게 구별할 수 있었다. As shown in FIG. 3, when the annealing temperature of 60 ° C. was carried out in the same manner as the modified primer using the unmodified primer at 30 ° C., the band was strongly expressed in both the case of using the primers of Korean ginseng or Hwagi ginseng. Could not be easily distinguished from. However, when the modified primer was used, the band was expressed only in the Korean ginseng modified primer (PG-F), and the band was expressed only in the modified Ginseng modified primer (PQS-F). In case of using Korean ginseng and Hwagi ginseng, each could be easily distinguished.

[도 1]은 고려인삼과 화기삼의 유전자 서열을 비교한 것이다. 화살표는 프라이머 디자인에 사용된 뉴클레오타이드 및 그 방향을 의미하며, PGS-F는 고려인삼의 특이적 프라이머를 나타내며, PQS-F는 화기삼의 특이적 프라이머를 나타낸다.1 is a comparison of the gene sequence of Korean ginseng and hwagisam. Arrows indicate the nucleotides used in the primer design and their orientation, PGS-F represents the specific primer of Korean ginseng, and PQS-F represents the specific primer of flowering ginseng.

[도 2]는 고려인삼(홍삼분캡슐) 및 화기삼 건삼 분말을 특이적 변형 프라이머를 사용하여 각각 중합효소연쇄반응을 3회 반복하여 실시한 결과이다. UP-F는 양성 대조이다.FIG. 2 shows the results of three repeated polymerase chain reactions of Korean ginseng (red ginseng powder capsule) and Hwagisam dry ginseng powder using specific modified primers. UP-F is a positive control.

[도 3]은 변형전 프라이머(KR:고려인삼, US:화기삼) 및 변형 후 프라이머로 각각 중합효소연쇄반응을 30 사이클 실시한 결과이다. 1: 고려인삼시료 2: 화기삼시료 PG:고려인삼의 특이적 프라이머 PQ: 화기삼의 특이적 프라이머 FIG. 3 shows the results of 30 cycles of polymerase chain reaction with primers before modification (KR: Korea ginseng, US: Ginseng ginseng) and primers after modification. 1: Korean ginseng sample 2: Ginseng sample PG: Specific primer of Korean ginseng PQ: Specific primer of Korean ginseng

<110> Korea Ginseng Corp. <120> Method for discriminating genetical identification of ginseng species with modified Primers <160> 4 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 18 <212> DNA <213> Panax Ginseng <400> 1 acaataccgg gctggtcc 18 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Panax Ginseng <400> 2 cccaacccaa agtccaacta 20 <210> 3 <211> 18 <212> DNA <213> Panax Quinquefolius <400> 3 acaataccgg gctcaggg 18 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Panax Quinquefolius <400> 4 cccaacccaa agtccaacta 20 <110> Korea Ginseng Corp. <120> Method for discriminating genetical identification of ginseng          species with modified Primers <160> 4 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 18 <212> DNA <213> Panax Ginseng <400> 1 acaataccgg gctggtcc 18 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Panax Ginseng <400> 2 cccaacccaa agtccaacta 20 <210> 3 <211> 18 <212> DNA <213> Panax Quinquefolius <400> 3 acaataccgg gctcaggg 18 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Panax Quinquefolius <400> 4 cccaacccaa agtccaacta 20  

Claims (6)

3'-말단에 원 서열과 비상보적인 뉴클레오타이드를 포함하는 프라이머를 이용하여 인삼의 서로 다른 종을 판별하는 방법.A method for discriminating different species of ginseng using primers comprising original sequences and non-complementary nucleotides at the 3'-end. 제 1항에 있어서, 비상보적인 뉴클레오타이드는 연속하지 않은 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the non-complementary nucleotides are not contiguous. 제 1항에 있어서, 비상보적인 뉴클레오타이드는 1 내지 5 개인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the non-complementary nucleotides are 1-5. 제 1항에 있어서, 인삼의 서로 다른 종은 고려인삼과 화기삼인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the different species of ginseng are Korean ginseng and hwagisam. 제 4항에 있어서, 고려인삼에는 서열번호 1 및 2의 프라이머 세트를 사용하고, 화기삼에는 서열번호 3 및 4의 프라이머 세트를 사용하는 방법. The method according to claim 4, wherein the Korean ginseng uses the primer sets of SEQ ID NOs: 1 and 2, and the fire ginseng uses the primer sets of SEQ ID NOs: 3 and 4. 서열번호 1 내지 4의 프라이머 세트를 포함하는 고려인삼과 화기삼의 판별 키트. Identification kit of Korean ginseng and flower ginseng comprising a primer set of SEQ ID NOs: 1 to 4.
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KR101508671B1 (en) * 2013-08-26 2015-04-06 대한민국 Primer sets for discriminating of red ginseng and uses thereof

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KR101508671B1 (en) * 2013-08-26 2015-04-06 대한민국 Primer sets for discriminating of red ginseng and uses thereof

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