Genetic Variation of nSSR Markers in Natural Populations of Abies koreana and Abies nephrolepis in South Korea

To estimate level of genetic variation and genetic differentiation among populations of 3 populations in Abies koreana and 5 populations in Abies nephrolepis, 5 nSSR markers were analyzed. Except 1 locus where too many alleles were observed excessively, population genetic parameters were recalculated with 4 loci. Mean expected heterozygosities ($H_e$) were 0.292 in A. koreana and 0.220 in A. nephrolepis, respectively. In both species, positive fixation coefficient was estimated (F=0.065 for A. koreana and F=0.095 for A. nephrolepis), which suggests that there is an excess of homozygotes relative to Hardy-Weinberg expectations within populations. Relatively high degree of population differentiation was observed in A. koreana ($F_{ST}=0.063$). compared to that of A. nephrolepis ($F_{ST}=0.039$). From 3-level Hierarchical estimation of F-staticstics, only 4.9% of the genetic variation was allocated between species ($F_{PT}$), which suggested that most of genetic variation was shared between two species. On the basis of results from analysis of genetic relationships among populations, 2 populations of A. koreana (Mt. Halla and Mt. Deogyu) were genetically distinct from the populations of A. nephrolepis but a population of Mt. Jiri was allocated within a group of populations of A. nephrolepis. Populations of both species seemed to have undergone genetic drift due to gradual decrease in population size induced by global warming after the last glacier, which resulted in increase of homozygotes by inbreeding. It could be also postulated that these species might be diverged recently and It is likely that the two species have not fully speciated yet.

남한지역 구상나무와 분비나무 집단에서의 nSSR 표지 유전 변이

구상나무 3개 집단과 분비나무 5개 집단에 존재하는 유전변이량과 집단간 유전분화를 추정하기 위해서 5개 nSSR 표지를 분석하였다. 유전자좌당 대립유전자가 과다하게 관찰된 1개 유전자좌를 제외한 나머지 유전자좌를 대상으로 통계분석을 실시한 결과, 평균 이형접합체 빈도 기대값($H_e$)이 구상나무는 0.292, 분비나무는 0.220으로 계산되어 구상나무의 유전변이량이 더 큰 것으로 나타났다. 집단내 고정지수(F)는 구상나무가 평균 0.065, 분비나무가 평균 0.095로 양의 값을 나타내어 두 수종 공히 집단 내 동형접합체가 H-W 평형상태에서의 기대 개체수 보다 많은 것으로 나타났다. 집단 간 유전분화를 분석한 결과, 분비나무 집단들에 비해서($F_{ST}=0.039$) 구상나무 집단간 유전분화($F_{ST}=0.063$)가 더 심화된 것으로 나타났다. 두 수종간의 유전분화($F_{PT}$)는 0.049로 나타나 유전변이의 대부분이 두 수종 간에 공유되고 있음이 확인되었다. 집단간 유전적 유연관계를 분석한 결과, 구상나무의 2개 집단(덕유산, 한라산)이 분비나무 집단들과 분리되어 나타났으나 지리산집단은 분비나무 집단들과 그룹을 형성하고 있는 것으로 나타났다. 결론적으로 분석된 대부분의 집단들이 빙하기 이후의 기온 상승으로 산 정상부에 국소적으로 남겨지게 됨에 따라 집단 크기가 점진적으로 감소되어 초래된 유전적 부동과 근친교배의 결과 동형접합체가 증가되었으며, 두 수종의 종분화 과정이 비교적 최근에 일어났으나 아직 충분히 분화되지 못한 상태인 것으로 추정할 수 있었다.