아바스큘라 내생균근(arbuscular mycorrhizae, AM) 균은 대부분의 육상식물 뿌리와 공생하며, 식물의 성장에 도움을 주는 균이다. 인삼은 다년생 식물로서 뿌리를 약재로 사용하는 대표적인 약재 중 하나이다. 본 연구에서는 우리나라 8개 지역에서 인삼을 채집하여 AM 균을 염색을 통하여 형태적으로 관찰하고, 분자생물학적인 방법을 사용하여 뿌리내에 공생하는 다양한 AM 균을 확인하였다. 인삼의 뿌리에 감염되어 있는 AM 균을 염색하여 형태적으로 관찰한 결과 감염률이 낮고 흐리게 염색되었다. 또한 균사와 vesicle 이 발견되었고 이들은 Arum type 으로 판단되지만 arbuscule을 관찰하지 못했기 때문에 Arum-type으로 단정하기는 어려웠다. 식물 내에 공생하는 AM균들의 종류를 확인하기 위하여 채집된 인삼의 뿌리에서 내생균근 균의 DNA를 AM균에 특이적인 18s rDNA primer를 이용한 nested PCR을 수행하여 AM 균의 18S rDNA중 일부를 확보하였다. 증폭된 DNA는 클로닝을 통해서 개별 내생균근 균 종의 염기서열들로 분리하였고, 이들은 AluI, HinfI과 같은 제한 효소를 사용하여 RELP하였다. RELP 패턴에 따라 그룹을 나누어, 각 그룹에서 1개씩 염기서열 분석을 수행하였다. 염기서열은 기존의 서열과의 유사성과 계통 관계의 분석을 통하여 모두 AM균인 것으로 확인되었고, 다음 2개의 종과 가장 유사한 것으로 판단되었다; Paraglomus brasilianum, Glomus spurcum이 중 Paraglomus에 속하는 종인 P. brasil-ianum. 이 인삼의 뿌리에서 공통적으로 관찰되어 이들 균과 인삼과의 특이적 관계에 관하여 추측할 수 있었고, G. spurcum은 유사한 것으로 분석된 염기서열들이 계통도 상에서 특이한 분지를 형성하는 것으로 나타났는데, 이들 분지에 대해서는 확충된 염기서열들과 비교 분석과 같은 연구가 필요한 것으로 생각된다.
Morphological observation of roots and molecular technique were used to investigate the symbiotic relationships between arbuscular mycorrhizal (AM) fungi and ginseng roots. Korean ginseng, Panax ginseng, was collected from 8 sites in Korea. Colonization pattern of AM fungi in ginseng roots was determined as an Arum type under light microscopes. Nested PCR using AM fungal specific primers was employed to amplify a partial region on 18s rDNA of AM fungi from the root extracted mixed DNA. The amplified DNA was cloned and analyzed by random fragment length polymorphism (RFLP) with restriction enzymes, AluI, HinfI and AsuC21. One from each RFLP pattern was selected for sequencing. A total 16 clones were sequenced and identified as 2 species of AM fungi; Paraglomus brasilianum and Glomus spurcum. Paramglomus brasilianum was found from most of the ginseng roots, in this syudy suggesting that this species of AM fungi could have specific relationship with the ginseng root. Possible roles of AM fungal species in ginseng roots are discussed.
