한국산 꼬리풀속 2종의 엽록체 유전체 비교 분석:

구와꼬리풀과 큰구와꼬리풀

김상헌*, 이지훈, 김진우, 조원우, 정지영

(국립수목원 산림생물자원활용센터)

Comparative Chloroplast Genome Analysis of Two Native

Veronica Species: V. daurica and V. pyrethrina

Sang Heon Kim*, Ji Hun Yi, Jin-Woo Kim, Wonwoo Cho, Ji Young Jung

(Forest Biological Resources Utilization Center, Korea National Arboretum)

요약: 꼬리풀속(Veronica)은 한반도 내에서 높은 형태적 다양성을 나타내며 분류학적으로 복잡한 양상을 보이는 집단이다. 본 연구에서는 동아시아 전반에 걸쳐 넓게 분포하는 구와꼬리풀(V. daurica)과 한국 특산종인 큰구와꼬리풀(V. pyrethrina)의 전체 엽록체 유전체를 해독하고 그 특성을 비교 분석하였다. 해독된 구와꼬리풀과 큰구와꼬리풀의 전체 엽록체 유전체 길이는 각각 152,223 bp와 152,240 bp로 확인되었으며, 두 종 모두 전형적인 4분체 구조를 나타내었다. 두 유전체는 유전자 구성 및 배열 면에서 매우 높은 보존성을 보였으나, 비코딩 구역인 유전자 간 구역(IGS)에서 종 간 식별에 활용 가능한 다수의 고변이 지역이 발굴되었다. 전체 엽록체 유전체 서열을 이용한 계통 분석 결과, 꼬리풀속 내에서 분석된 분류군들의 단일계통성을 확인하였으며 각각의 분류학적 위치를 명확히 규명하였다. 본 연구 결과는 광범위하게 분포하는 종과 특산종 간의 유전적 분화 양상을 이해하는 데 중요한 기초 자료를 제공하며, 향후 산림 생물자원으로서 꼬리풀속 식물의 보전과 분자 마커 개발 및 원예학적 활용을 위한 중요한 유전적 자원이 될 것으로 기대된다.

Abstract: The genus Veronica is a taxonomically challenging group in the Korean Peninsula due to its morphological diversity. In this study, we successfully sequenced and characterized the complete chloroplast genomes of V. daurica (Dahurian spike speedwell), widely distributed across East Asia, and V. pyrethrina (Large spike speedwell), endemic to Korea. The assembled chloroplast genomes of V. daurica and V. pyrethrina were 152,223 bp and 152,240 bp, respectively, featuring a typical quadripartite structure. Although the two cp genomes showed high synteny and conservation in gene content, we identified several highly divergent regions in the non-coding intergenic spacers (IGS) that could serve as effective DNA barcodes for species identification. Phylogenetic analysis based on the whole plastome sequences confirmed the monophyly of the studied taxa within the genus Veronica. These results provide essential genomic resources for understanding the genetic differentiation between widespread and endemic Veronica species in Korea and offer valuable insights into their evolutionary dynamics.

Keywords: Veronica daurica, Veronica pyrethrina, chloroplast genome, Phylogeny, Endemic species

사사: 본 연구는 산림청 국립수목원 ‘이상기후 대응 자생식물 정원소재 신품종 육종 모델 연구 (KNA1-5-1-24-1)’의 지원에 의해 이루어진 것임.