Lack of allozyme variation in the two carnivorous, terrestrial herbs Utricularia bifida and Utricularia caerulea (Lentibulariaceae) co-occurring on wetlands in South Korea: Inference of population history

한반도 남부 지방 습지에 같이 자생하는 식충 육상 초본 2종 땅귀개 및 이삭귀개 (통발과)의 알로자임 변이의 결여: 집단의 역사 추론

In central and southern Korea, the two small insectivorous, terrestrial herbs, Utricularia bifida and U. caerulea, often co-occur at wet locations (or in wetlands). The Korean Peninsula (with central China and northern Japan) constitutes the northern edge of their distribution, as their main range is subtropical and tropical Asia. The Korean populations of both species are very likely of post-glacial origin, given that warm-temperate vegetation was absent from the Korean Peninsula during the Last Glacial Maximum. Two hypotheses of the post-glacial colonization of the peninsula can be formulated; first, if current populations were founded by propagules coming from a single ancestral population (i.e., a single refugium), we would expect low levels of genetic diversity. Alternatively, if contemporary Korean populations originated from multiple sources (multiple refugia), we would expect high levels of genetic variation. To test which is more likely, we surveyed the degree of allozyme variation at 20 loci in ten populations for each of the two species from southern Korea. We found no allozyme variation within each species. However, their aquatic congener U. australis exhibited allozyme polymorphism across Japan (four polymorphic loci at three enzyme systems). We suggest that southern Korean populations of Utricularia bifida and U. caerulea were established by a single introduction event from a genetically depauperate ancestral population.

한반도 중부 및 남부에 작은 육상성 식충식물(땅속줄기에서 벌레잡이주머니 존재)인 땅귀개와 이삭 귀개가 종종 습한 장소(또는 습지 내)에서 같이 서식한다. 이들 2종은 아열대 및 열대 아시아의 주요 산지이기 때문에 한반도는 중국 중부 및 일본 북부 지역과 더불어 분포의 북방한계이다. 최후의 빙하기 최대 기간동안 따뜻한 온대 식물이 한반도에 없다는 점을 감안할 때 두 종의 한반도 집단은 빙하기 이후에 기원했을 가능성이 매우 높다. 한반도에서 빙하기 이후 정착에 대한 두 가설을 제시할 수 있다. 첫째로, 현재 집단이 단일 조상 개체군(즉, 하나의 피난처)으로부터 유래된 자손에 의해 형성되었다면, 우리는 낮은 수준의 유전적 다양성을 기대할 것이다. 반면에, 현재 한반도 집단이 여러 집단(몇 곳의 피난처)에서 유래되었다면, 우리는 높은 수준의 유전적 변이를 기대할 수 있다. 어떤 가설이 더 타당한지를 검증하기 위해, 저자들은 한반도 남부지방 10곳 지역을 대상으로 알로자임 변이를 조사하였다. 저자들은 각 종 내에서 알로자임 변이가 없음을 발견했다. 그러나, 기존 연구된 그들의 수생 동속종인 Utricularia australis는 일본 전 지역을 대상으로 채집된 자료에서 알로자임 다형성을 보였다(3개의 효소 시스템에서 4개의 다형성 좌위가 보고됨). 저자들은 땅귀개와 이삭귀개가 남한으로 각각 개체군이 유전적 다양도가 낮은 조상집단에서 한번 도입되었을 가능성을 제안한다.