사례연구: 식물 DNA 바코드 분석을 이용한 오우옥(환각 선인장)의 종식별

Species Identification of Lophophora williamsii (Psychoactive cactus) using Botanical DNA Barcodes

향정신성 마약류 물질인 메스칼린(mescaline)을 함유하는 오우옥(Lophophora williamsii)으로 의심되는 2종의 식물체에 대한 종식별을 목적으로 DNA 염기서열 비교분석을 수행하였다. DNA 바코드 마커로서 엽록체에 존재하는 rbcL, matK 및 trnL-trnF IGS 유전자의 염기서열을 분석하였고, 확보한 DNA 염기서열은 NCBI GenBank의 DNA 데이터베이스 검색을 통하여 오우옥 종임을 확인하였다. 더불어, 계통수를 분석한 결과 rbcL 유전자에 의해 두 식물체 모두 Lophophora 속인 것이 확인되었고, matK 및 trnL-trnF IGS 유전자를 통해 오우옥 종임을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 DNA 바코드를 이용한 유전자 기법은 오우옥 종 식별을 위해 사용된 기존의 메스칼린 성분감정 및 형태학적 식별법 이외에도 유전자 기법이 활용될 수 있음을 제시하였다.

Comparison of DNA sequencing analysis was performed to identify the species of two plants suspected of Lophophora williamsii containing mescaline, a psychotropic drug substance. The chloroplast rbcL, matK and trnL-trnF IGS genes were analyzed as DNA barcode markers, and their DNA sequences were confirmed as L. williamsii species by searching the DNA database of NCBI GenBank. In addition, by constructing the phylogenetic tree of the rbcL gene, we could assign both plants to the genus Lophophora. Phylogenetic trees of the matK and trnL-trnF IGS genes provided additional evidence that the samples are belonging to L. williamsii species. The apparent results suggest that the DNA barcoding analysis could be alternative to conventional methods, the mescaline detection and species identification of the plants based on morphological classification.