• 제목/요약/키워드: 개체군변이분석

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매미나방 개체군 변화의 단계별 특징과 페로몬 트랩에 의한 포획 효과 (Characteristics of Korean Gypsy Moth Populations at Different Phases and Trapping of Males by Disparlure Baited Milk Carton Trap)

  • 이장훈;이해풍
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제23권1호
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    • pp.65-70
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    • 2000
  • 본 조사는 매미나방 개체군의 전이단계에 따른 질적 그리고 수량적 특성을 구명하기 위하여, 1987∼1997까지 중부지방 및 제주도에서 발생 했던 일부 개체군을 대상으로 유충밀도, 난괴 밀도, 산란량, 식물피해 정도 등을 조사 분석하였으며, 합성 페로몬인(+)disparlure와 우유 용기형 트랩(USDA-Milk carton trap)을 설치하여 수컷의 우화 패턴, 포획량과 난괴 밀도와의 상관관계를 조사하였다. 유충의 밀도는 난괴의 밀도와 식물 피해정도 등과 일치하여 매미나방의 유충의 분산이 주로 산란 지역 내에서 이루어지는 것으로 나타났다, 한국에서 매미나방 발생으로 인한 피해기간은 비교적 짧았으며 개체군 증가 이후 무해기까지의 경과기간은 2∼3년으로 나타났다. 산란량은 개체군 단계별 특성을 보였는데 폭발 단계를 경험한 개체군은 평균 산란수가 336.3 ± 161로 폭발 단계를 거치지 않은 개체군의 산란 수(537∼601) 보다 상당히 낮았다. 최근 개체군 전이단계를 경험한 개체군에서는 산란량의 변이 폭이 큰 것으로 나타났고 특히 여러 해 동안 개체군의 변화로 인한 피해가 없었던 남산에서의 매미나방 산란량은 537±24 로 난괴간의 변이가 작은 것으로 조사되었다. 페로몬 트랩에 의한 포획성적(우화 최성기의 평균 포획 수컷 수/일)은 대부분의 지역에서 다음 세대의 난괴 밀도와 양의 상관관계를 보였다 (r²=0.93).

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벼멸구(Nilaparvata lugens)에서 마이크로새털라이트 마커의 분리 및 특성검정 (Isolation and Characterization of Microsatellites in the Brown Planthopper, Nilaparvata lugens $St{\aa}l$)

  • 문점희;송유한
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.311-315
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    • 2004
  • 벼멸구(Nilaparvata lugens)는 벼에 가장 큰 피해를 주는 해충 중의 하나로서, 마이토콘드리아 DNA를 분석한 선행 연구결과에 의하면 북 베트남의 홍하유역을 중심으로 남쪽과 북쪽의 개체군이 유전적으로 뚜렷한 차이를 보이고 있다. 그러나 이러한 마이토콘드리아 DNA의 변이로는 좀더 상세한 지역간 개체군의 유전적 변이를 검정할 수 없으므로, 마이크로새털라이트 마커를 이용할 수 있는 방법을 모색하였다. 총 37개 마이크로새털라이트 위치를 분석한 결과 5개 위치에서 성공적으로 라벨을 할 수 있었으며, 그 중 2개 위치에서 유용한 개체군 변이정보를 얻을 수 있었다. 이러한 두 위치에서 벼멸구의 생태형(1, 2, 3형)에 따른 변이를 검정할 수 있는지의 여부를 검정한 결과, 두 위치 중에서 한 곳(27035)에서는 생태형간의 차이를 나타내지 않았으나, 다른 한 곳(7314)에서는 생태형 간에 차이를 보였다. 따라서 마이크로새털라이트 마커를 이용하면 좀 더 상세한 벼멸구 지역 개체군의 차이를 검정하여 이동과 분산의 근원과 경로를 알아내는데 유용한 방법이 될 것으로 생각된다.

RAPD markers에 의한 한국산 반하속 식물의 유연관계 분석 (Analysis of phylogenetic relationship among Korean Pinellia Tenore (Araceae) using RAPD markers)

  • 태경환;김동갑;김주환
    • 식물분류학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.161-174
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    • 2005
  • 한국산 반하속 식물의 종간 및 종내 집단간의 유연관계를 조사하기 위하여 RAPD 분석을 수행하였으며, PCR 과정을 통해 증폭된 RAPD 절편들은 300 bp에서 2,500 bp 사이의 구간에서 관찰되었다. 7개의 oligoprimer를 이용한 효소중합반응에서 70개의 유효한 polymorphic band makers를 확인하였고, Nei-Li의 유전적 거리지수를 이용하여 분석하였다. 또한 이러한 자료에 근거하여 종내 개체군 군집에 대한 UPGMA 유집분석 및 NJ tree를 도출하였다. 반하의 지역별 개체군 집단간에는 각각 낮은 유전적 거리지수 수준에서 유집되어 전반적으로 개체군간 유연관계가 밀접한 것으로 조사되었다. 반하는 지역별 개체군에 따라 잎의 형태와 꽃의 색에 따른 형태학적 변이 및 체세포염색체수의 세포학적 변이 패턴을 다양하게 보이고 있어 이는 생육지의 다양성에 의해 나타난 형질분화의 차이로 추정된다. 이런 특성은 반하의 분화속도를 빠르게 하는 주요 원인으로 판단된다. 본 연구를 통해 볼 때 새로운 종은 반하속에 속하는 분류군으로 제주도와 일본의 반하 개체군과 매우 가까운 유연관계를 형성하고 있는 것으로 밝혀졌다. RAPD 분석은 한국산 반하속 식물종의 종간 및 종내 개체군 집단간의 유연관계 파악에 매우 유용한 실험적 접근방법임을 보여주었다.

배 과원에 발생하는 애모무늬잎말이나방 성페로몬 조성의 지리적 변이 (Geographical Variation in Sex Pheromone Composition of Adoxophyes spp. (Lepidoptera: Tortricidae) in Pear Orchards)

  • 양창열;전흥용;부경생
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.31-36
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    • 2005
  • 애모무늬잎말이나방은 배의 주요 해충으로서 유충이 잎과 과실을 가해한다. Adoxophyes 속의 성페로몬은 4가지 성분(Z9-14:Ac, Z11-14:Ac, E11-14:Ac, 10me-12:Ac)이 보고되어 있다. 본 연구는 3개 지역(천안, 상주, 나주)의 배 과원에서 발생하고 있는 개체군들 간에 성페로몬 조성의 차이를 구명하기 위해 실시하였다. 처녀 암컷의 성페로몬 샘에서 추출한 물질을 GC로 분석한 결과, 천안과 상주개체군에서는 2가지 성분(Z9-14:Ac와 Z11-14:Ac)이 검출된 반면, 나주 개체군의 경우에는 4가지 성분이 모두 검출되었다. 천안 개체군에서는 Z9-14:Ac와 Z11-14:Ac가 80 : 20의 비율로 검출되었으나 상주개체군에서는 3 :97의 비율로 검출되었다. 한편 나주 개체군의 경우에는 Z9-14:Ac, Z11-14:Ac, E11-14:Ac, 10me-12:Ac가 31:62:6:1의 비율로 검출되었다. 야외에서 Z9-14:Ac와 Z11-14:Ac의 혼합비율을 달리한 트랩에 유인된 수컷 수를 조사한 결과, 천안, 상주, 나주 지역의 배 과원에서 가장 효과적인 성분조성은 각각 80:20, 10:90, 30:70이었다. 이러한 결과들은 배 과원에서 발생하고 있는 애모무늬잎말이나방의 성페로몬 조성이 지역에 따라 상당한 변이가 존재하는 것으로 보아 이들 개체군간의 분류학적 위치에 대한 면밀한 검토가 필요함을 보여주고 있다.

엽록체 DNA 염기서열에 근거한 물여뀌 종집단(마디풀과)의 분류학적 연구 (A systematic study of the Polygonum amphibium L. complex (Polygonaceae) based on chloroplast DNA sequences)

  • ;;박진희;박종욱
    • 식물분류학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.34-45
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    • 2013
  • 마디풀과의 물여뀌 종집단(Polygonum amphibium L. complex)은 육상 및 수중 환경 모두에 서식할 수 있는 분류군으로, 서식 환경에 따라 다양한 형태 변이를 나타내어 현재까지 많은 분류군들이 기재되어 왔다. 아시아 및 북미산 107개체로부터 측정한 11개 형태형질을 사용하여 주성분분석을 수행한 결과, 본 종집단에서 존재하는 수생형 및 육생형 개체들은 모든 지역집단에서 잎의 형태 및 크기, 엽병의 길이 등에 의해 서로 구분되는 것으로 나타났다. 그러나, 동일 개체군 또는 동일 지역내에서 채집된 수생형과 육생형 개체들은 엽록체 DNA 4개 구간(matK, psbA-trnH IGS, rbcL-accD IGS, trnL-trnF)에서 완전히 동일한 염기서열을 공유하는 것으로 밝혀져 유전적으로는 분기되지 않은 것으로 추정되며, 따라서 본 종집단에서 나타나는 생육형간의 형태적 차이는 서식지 환경에 따른 개체 변이인 것으로 판단된다. 형태분석 및 엽록체 4구간 염기서열 유합자료의 계통분석 결과, 한국, 일본, 중국, 몽골, 극동 러시아 지역 등에 분포하는 아시아산 개체들은 북미지역집단 개체들 및 유럽의 영국산 개체와 형태적, 유전적으로 뚜렷이 구분되는 것으로 밝혀졌으며, 따라서 한반도산 개체들을 포함하는 아시아 지역집단 개체들은 P. amphibium의 하나의 변종(P. amphibium var. amurense Korsh.)으로 인식하는 것이 타당한 것으로 판단된다.

한국산 닭의덩굴속 호장근절(마디풀과)의 화학분류학적 연구 (Flavonoid chemistry of Fallopia sect. Reynoutria (Polygonaceae) in Korea)

  • 박진희;문혜경;박종욱
    • 식물분류학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.10-15
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    • 2011
  • 본 연구에서는 한국산 닭의덩굴속 호장근절 분류군들을 대상으로 개체군 수준에서 flavonoid 분석을 수행하여, 본 절 분류군에서 나타나는 형태변이 양상을 화학적 측면에서 파악하고, 이를 토대로 한반도에 분포하는 본 절 분류군들의 실체 및 한계를 정확히 파악하고자 하였다. 그 결과, 한국산 본 절 3분류군 15개체군의 잎으로부터 19종류의 서로 다른 flavonoid compound가 분리, 동정되었으며, 이들은 flavonol인 quercetin 및 kaempferol 3-O-glycoside들과 flavone인 apigenin및 luteolin C-glycoside들이었다. 이들 compound들 중 한국산 본 절 식물에 분포하는 주요 flavonoid compound는 quercetin 3-O-galactoside 와 quercetin 3-O-glucoside이었다. 본 절 한국산 분류군들은 그 flavonoid 조성에 의해 뚜렷이 구분되는 것으로 밝혀졌으며, 이러한 결과는 기존의 외부 형태학적 연구 결과와 전반적으로 일치하였다. 한편, 잡종으로 추정되는 논산 개체군의 flavonoid 조성은 F. japonica var. japonica, F. forbesii 및 F. sachalinensis와 일부 compound를 공유하는 것으로 나타났다. Fallopia japonica var. japonica의 경우, 염색체수 배수화에 따른 flavonoid 조성의 정성적 차이는 발견할 수 없었으나, 지리적 변이가 일부 나타나는 것으로 밝혀졌다.

한국 고유 담수어종 참갈겨니(Zacco koreanus) 개체군의 계통지리학 및 집단유전학 연구 (Phylogeographic and population genetic study of a Korean endemic freshwater fish species, Zacco koreanus)

  • 김유림;장지은;최희규;이혁제
    • 환경생물
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    • 제38권4호
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    • pp.650-657
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    • 2020
  • 본 연구는 동해유입하천(강릉 연곡천, 양양 남대천), 한강수계(섬강, 속사천), 낙동강수계(길안천)에 서식하는 참갈겨니(Zacco koreanus) 개체군을 대상으로 채집된 110개체로부터 미토콘드리아 DNA COI 유전자(mitochondrial DNA cytochrome oxidase I)를 분자마커로 이용하여 계통지리학적 분석을 수행하고, 추가적으로 강릉 연곡천 상·중·하류 개체군을 대상으로 집단유전학적 분석을 수행하였다. 계통지리학 분석 결과, 동해유입하천과 한강수계의 참갈겨니 개체군은 동일한 단일계통을 나타내었고, 낙동강수계의 개체군은 상이한 계통으로 분기됨을 나타내었으며, 다른 수계 계통과의 유전적 거리 수치 범위가 평균 4.0%(3.7~4.2%)로서 동일종 이상 수준을 보여 잠재종 가능성을 시사하였다. 참갈겨니가 서식하는 수계에 따른 형태학적 차이는 연구된 바 있으나 DNA 염기서열의 변이를 이용한 분자유전학적 연구는 부족한 실정이므로 본 연구 결과는 향후 낙동강수계 참갈겨니 개체군의 계통분류학적 연구에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 추후 집단유전체학 및 생태학적 분석을 통하여 관찰된 낙동강수계 계통이 다른 종, 잠재종 혹은 단순히 큰 수준의 종내 변이를 나타내는지에 대한 추가적인 연구가 필요하다. 강릉 연곡천 상·중·하류에 서식하는 개체군의 집단유전학 분석을 통해 중류의 개체군이 상대적으로 높은 다양성을 나타냈으며 상·중·하류 개체군 간의 유전적 차이는 나타나지 않았다. 이는 상·중·하류 개체군 간 유전자 확산이 원활하게 이루어지고 있음을 의미하며 하천의 개체군 간 연결성을 판단할 수 있는 지표로 활용될 수 있다. 하지만 생태학적 시간 스케일의 연구에 더 적합한 분자마커를 이용한 추후 연구가 필요할 것으로 사료된다.

미국가재(Procambarus clarkii) 수족관 개체군 및 국내 침입 자연개체군의 유전적 변이 연구 (Investigation of genetic variability in commercial and invaded natural populations of red swamp crayfish(Procambarus clarkii) from South Korea)

  • 강지현;황정미;권순직;백민정;박선재;임창섭;배연재
    • 환경생물
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    • 제41권3호
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    • pp.325-334
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    • 2023
  • 미국과 멕시코 지역이 원산지로 알려진 미국가재는 세계적인 침입종으로서, 최근 국내에서도 자연개체군의 출현과 개체수의 증가가 보고 되어왔다. 본 연구에서는 미토콘드리아 COI 유전자 및 초위성체 마커를 이용하여, 다양한 체색을 포함한 침입 자연개체군, 유입경로로 추정되는 수족관 개체군, 원산지 개체군인 미국 개체군의 유전자 다양성 및 집단유전학 분석을 수행하였다. 미토콘드리아 COI 유전자 다양성 분석 결과, 국내에서 채집된 침입 자연개체군(33개체)과 수족관 개체군(226개체)에서 5개의 단상형만이 발견되었으며, 초위성체 마커를 이용한 집단유전학 분석 결과에서도 침입 자연개체군과 수족관 개체군은 낮은 유전자 다양성을 나타냈다. 미국 개체군의 유전자 다양성은 두 마커에서 모두 높게 나타났는데, 이는 일반적으로 원산지(source population) 개체군이 높은 유전자 다양성을 가지는 특성을 보여준다고 할 수 있다. 본 연구에서 미국 개체군에서 수족관 개체군으로 그리고 침입 자연개체군으로 유입된 경로를 직접적으로 보여주지는 않으나, 모든 개체군에서 공유되는 COI 단상형(haplotype)과 낮은 유전적 분화도(FST)로 볼 때, 원산지인 미국으로부터 수입된 개체들이 각기 다른 수족관을 통해 침입 자연개체군으로 유입되었을 가능성을 보여준다. 특히 수족관 개체군은 많은 개체수임에도 불구하고, 매우 낮은 유전적 다양성을 보임으로써 창시자 효과 후 inbreeding에 의한 개체군일 가능성을 보여주며, 이는 소수의 개체로부터 대량 증식되었을 가능성을 보여준다. 또한 서로 다른 체색을 띠는 수족관 개체들은 체색에 따른 유전적 차이는 없었다. 다만 주홍색 가재와 흰색 가재에서 더 높은 inbreeding이 나타났을 가능성을 보여준다. 따라서 자연개체군의 체색의 경우 수족관 개체의 특정 체색으로부터 유입되었다기보다는 자연환경에서 적응에 의해 나타난 변화의 가능성이 높다고 할 수 있다. 또한 침입 자연개체군의 낮은 유전적 다양성으로 볼 때 초기 국내 자연개체군의 유효집단(effective population)의 크기는 크지 않을 것으로 보이며, 근거리에 위치한 두 침입 자연개체군의 비교적 큰 유전적 분화도 결과로 볼 때 두 침입 자연개체군의 유전적 흐름보다는, 원산지인 미국의 다양한 유전자형이 다양한 국내 지역 수족관으로 유입되고, 이후 각각 다른 경로를 통해 각각의 자연개체군을 형성했을 것으로 보인다. 이는 본 연구에 포함되지 않은 다른 유입경로가 있음을 보여주며, 대량 사육되어 판매되는 미국가재가 자연개체군으로 유입되었을 가능성을 나타낸다. 본 연구 결과에서 얻은 미국 개체군, 국내 수족관 개체군, 국내 침입 자연개체군의 유전자 다양성 및 집단유전학 연구는 개체군 증가와 확산이 우려되는 국내 침입 자연개체군의 크기 및 유입경로를 추론하는 데 중요한 정보가 될 것이며, 이후 국내 자연개체군 대량 발생의 분석과 모니터링에 활용될 수 있을 것이다.

RAPD 분석에 의한 고마리(마디풀과)의 유전적 변이 및 유연관계 (Genetic Variations and Relationships of Persicaria thunbergii(Sieb. & Zucc.) H. Gross ex Nakai(Polygonaceae) by the RAPD Analysis)

  • 김용현;태경환;김주환
    • 한국자원식물학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.66-72
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    • 2008
  • 고마리의 24개 지역집단으로부터 PCR을 통한 RAPD 분석을 실시하였다. PCR을 통해 증폭된 RAPD절편들은 200-1, 900bp 사이의 구간에서 관찰되었다. 총 16개의 oligoprimer를 이용한 효소중합반응에서 184개의 유효한 polymorphic band markers를 확인하였다. RAPD 분석결과를 기초로 UPGMA 방법에 의한 유집분석을 수행한 결과, 고마리 개체군은 교란형 하천(도시하천, 농촌하천)과 자연적 수환경으로 유집되었고, 교란형 하천 보다 자연적 수환경의 고마리 개체군끼리 유전적 유연관계가 높은 것으로 나타났다. 또한 자연적 수환경과 교란형 하천에 생육하는 고마리 개체군간에 뚜렷한 유전적 한계를 나타내어 이들 사이의 유전적 이질성이 있는 것으로 생각된다.

호랑가시나무(Ilex cornuta) 개체군의 ITS 염기서열 변이 분석 (ITS Sequence Variations in Populations of Ilex cornuta (Aquifoliaceae))

  • 손성원;김주환;김용식;박선주
    • 식물분류학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.131-141
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    • 2007
  • 한국과 중국에 분포하는 호랑가시나무의 개체군 및 개체간의 유전적 차이점을 파악하기 위해 10개체군 65개체를 대상으로 nuclear ribosomal DNA 중 ITS 지역의 염기서열을 분석하였다. 그 결과 호랑가시나무의 ITS1의 길이는 253 - 259 bp, 5.8S는 159 bp, ITS2는 231bp로 관찰되었다. 또한 65개체의 호랑가시나무로부터 총 8개의 서로 다른 ITS 유형[single Nucleotide Polymorphism (SNP) haplotype]이 발견되었으며 유형 간에는 1bp에서 6bp까지 차이를 보였다. ITS 지역의 SNP는 총 9개 위치에서 나타났다. 지역별로 보면 남제주군 대정읍에서 채집된 4개의 개체들은 모두 다른 유형으로 관찰되었으며, 전라남도 나주시와 전라남도 무안군에서 채집된 개체들은 모두 같은 유형으로 나타나 ITS 지역의 다양성은 제주도 개체군이 육지 개체군보다 높게 나타났다. 이와 같이 호랑가시나무 개체 및 개체군에 대한 ITS 염기서열 분석 결과 다양한 ITS 유형이 나타났으며 이는 호랑가시나무의 유전적 다양성 연구에 유용한 정보를 제공할 뿐만 아니라 파괴되어 가고 있는 호랑가시나무 서식지 보전의 기초적 자료가 될 것으로 사료된다.