• Title/Summary/Keyword: 유전거리

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DNA 해프로트리와 유전적거리에 의한 가계족보의 계층화 (Genealogical Stratification by Genetic Distance and DNA Haplotrees)

  • 류광렬
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.65-70
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    • 2020
  • 본 논문은 유전자가계족보 작성을 위해 인체세포의 Y염색체와 X염색체의 DNA에서 해프로코드로 부터 해프로 그룹의 해프로트리, 유전적거리 및 전통가계족보를 결합하고 계층구조화한다. 적용지역은 충청지방으로 부계의 Y-DNA는 O그룹에서 O3a∗ 및 O2b∗ 그룹의 빈도가 높고, 모계의 mtDNA는 L3그룹의 D∗와 M∗그룹의 빈도가 비교적 높다. 유전자 거리 산정은 니의 표준유전적거리법을 적용한다. 실험결과 0.1는 바로 직계가족, 0.1에서 0.8은 근친이며, 1.0 이상은 친족으로 추정하기 어렵다. DNA의 해프로그룹과 해프로트리에 의해 STR은 친족 확인에 적합하고 SNP는 개인유전적식별이 정확하므로 한국전통 족보는 3가지 인수를 추가하므로 더 과학적인 계층화가 구현된다.

한우 종모우와 지역별 한우 집단의 유연관계와 유전적 구조 분석 (Genetic Relationship between Populations and Analysis of Genetic Structure in Hanwoo Proven and Regional Area Populations)

  • 오재돈;전광주;이학교;조병욱;이미랑;공홍식
    • 생명과학회지
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    • 제18권10호
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    • pp.1442-1446
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    • 2008
  • 본 연구는 10개의 Microsatellite를 이용하여 국내 한우집 단 586두(경기: 100, 전남: 100, 전북: 100, 경남: 100, 경북:86, 강원: 100)와 보증종모우 집단(39두)간의 유전적 거리추정 및 계통지도의 작성을 통해 보증종모우 집단과 지역별 한우집단의 유전적 특성과 유연관계 분석을 실시하였다. 10개의 MS marker의 분석 결과 기대이형접합도의 경우 경남지역에서 가장 높은 0.780을 나타내었으며 종모우 집단에서 가장 낮은 0.760을 나타내었다. 관측된 이형접합도의 경우 종모우 집단에서 가장 높은 0.818을 나타내었으며 경북지역에서 가장 낮은 0.721을 나타내었다. 검출된 대립유전자의 수에서는 것으로 확인 되었다. 종모우 집단은 가장 높은 관측이형접합도를 나타냈음에도 불구하고 가장 낮은 대립유전자의 수를나타내고 음을 확인하였다. 7개의 집단 간의 유전적 유연관계 분석한 결과 강원도 집단의 한우와 경기, 경북의 유전적 거리가 각 0.021로 가장 가까운 것으로 확인 되었으며 경기와 경북 간의 유전적 거리는 0.032인 것으로 가장 먼 것으로 확인 되었다. 또한 경북은 전남과도 0.032의 먼 유전적 거리를 나타내고 있음을 확인하였다. 종모우 집단의 경우 각 지역별 집단 간의 유전적 거리에 비해 상당히 큰 차이의 유전적 거리를 나타내고 있는데 이는 각 지역별 암소집단에 소수의 종모우를 이용해 계획 교배를 실시하고 있어 나타난 것으로 사료된다. 각 개체들 간의 유전적 거리에 대한 추정값을 계산하여 개체별 분지도를 작성한 결과 같은 지역 내의몇몇 개체들이 그룹을 이루어 존재하기는 하지만 일반적으로 넓게 분포되어 있어 각 지역별로 그룹을 이루어 존재하고 있다고 보기엔 어려움이 있음을 확인 하였다. 반면 종모우 집단의 경우 크게 두개의 그룹을 이루어 분지도 내에 분포하고 있음을 확인 할 수 있었다. 따라서 종모우의 유전적 배경이 상당히 좁게 나타나고 있음을 확인 할 수 있었으며 이러한 결과로 인해 국내의 유전자원의 다양성이 작아질 수도 있을 것으로 추정된다. 따라서 국내 유전자원의 다양성 보존을 위해 종모우의 선발 및 사업 추진에 있어 대책을 마련하기 위한 고찰이 진행되어질 필요가 있는 것으로 사료된다.

한국산 민자주방망이 버섯의 유전적 변이 (Genetic Variation of Korean Lepista nuda)

  • 김승희;김종봉
    • 생명과학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.115-120
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    • 2004
  • 민자주방망이버섯은 우수한 식용버섯으로 세계적으로 분포하고 있는 종이다. 민자주방망이버섯과 5가지 송이과버섯 종들의 유전적인 변이와 분류학적 관계를 RAPD에 의해 분석 하였다. RAPD에 15가지 random primer를 사용하였다. 버섯들의 유전적 거리는 UPCMA를 사용하여 측정하였고 계통유전학적 유연관계는 neighnor-joining (NJ) 방법을 사용하여 분석하였다. PCR에 의하여 증폭된 RAPD 절편들은 100bp에서 1600 bp이었다. Nei-Li의 유전적 거리는 228개의 DNA밴드를 사용하여 계산하였고 이를 바탕으로 계통유전학적 계통수를 만들었다. 민자주방망이버섯, 자주방망이버섯 아재비, 가랑잎애기버섯, 밀버섯, 만가닥버섯, 졸각버섯의 유전적 변이 는 각각 0∼21.3%, 21.2∼28.0%, 15.4∼23.0%, 14.0∼21.8%, 16,5∼34.6%, 12.4∼27.4%이였다. CI (Consistency index), RI (Retention index), HI (Homoplasy inedx)의 값은 각각 0.5217, 0.5769, 0.5156이었다. 또한 NJ tree로 두 그룹을 만들 수 있었다. 유전적 거리는 민자주방망이버섯과 자주방망이버섯아재비보다 민자주방망이버섯과 밀버섯이 더 가까웠다.

한국재래닭 및 토착화 품종간의 유연 관계 및 유전 특성 분석 (Genetic Relationship between Populations and Analysis of Genetic Structure in the Korean Native Chicken and the Endemic Chicken Breeds)

  • 오재돈;강보석;김학규;박미나;채은진;서옥석;이학교;전광주;공홍식
    • 한국가금학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.361-366
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    • 2009
  • 본 연구는 한국재래닭의 유전적 특성과 차별성을 검증하기 위하여 microsatellite(MS) marker를 이용한 타품종들과의 유전적 유연 관계를 분석하였다. 분석을 위해 7개 계통의 닭 317수(백색레그혼: 79, 로드아일랜드레드: 40, 코니쉬: 37, 적갈재래닭: 44, 황갈재래닭: 39, 흑색재래닭: 39, 오골계: 39)를 대상으로 7개의 MS marker들을 이용해 대립 유전자 및 유전자형을 분석하였다. 7개의 집단간의 유전적 유연 관계를 알아보기 위해 각 MS marker별 대립 유전자의 빈도를 산출하여 이를 근거로 집단간의 유전적 거리에 대한 추정 결과 KY와 KL간의 유전적 거리는 0.074로 가장 가까운 것으로 나타났으며, KR과 KY(0.101), KR과 KL(0.173) 역시 가까운 유전적 거리를 나타내고 있음을 확인하였다. 로드아일랜드의 경우, 한국재래닭 3계통과의 유전적 거리가 평균 0.233으로 타품종에 비해 비교적 가까운 것으로 나타났다. 레그혼은 다른 모든 품종들과의 거리가 가장 먼 것으로 확인되었다. 또한, 산란종인 백색레그혼과 육용종인 코니쉬 간의 유전적 거리는 가장 먼 것으로 확인되었다. 분석된 집단간의 유전적 구조에 따라 각 개체들이 어떻게 분포되어 있는가를 확인하기 위하여 각 개체들간의 유전적 거리를 분석하였다. 분석 결과, 백색레그혼의 경우 하나의 큰 그룹으로 분포하고 있음을 확인하였다. 또한, 로드아일랜드레드, 코니쉬 및 오골계 역시 각각 그룹을 형성하여 분포하고 있음을 확인하였다. 한국 재래닭 3계통은 각각 그룹을 이루지 못하였으며, 3계통이 합쳐져 넓게 분포하고 있음을 확인하였다. 재래닭의 경우 넓게 분포되어 있기는 하지만 다른 품종들과의 분포의 차이가 있음을 확인할 수 있었다.

가침박달 집단의 유전다양성 및 유전구조 분석 (Genetic Diversity and Population Genetic Structure of Exochorda serratifolia in South Korea)

  • 홍경낙;이제완;강진택
    • 한국산림과학회지
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    • 제102권1호
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    • pp.122-128
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    • 2013
  • 우리나라에 분포하는 가침박달 9개 집단의 유전다양성과 유전구조를 ISSR 표지자를 이용하여 분석하였다. 선발된 6개 ISSR primer에서 다형성 band는 35개로 primer당 평균 5.8개(S.D.=2.32), 집단별 다형적 유전자좌의 비율은 평균 78.7%로 나타났다. AMOVA에서 전체 유전변이의 27.8%는 집단간 차이에 기인하며, 72.2%는 집단내 개체 간 차이로 설명할 수 있었다. 베이즈 방법에 따른 유전분화는 ${\theta}^{11}$$G_{ST}$가 각각 0.249와 0.227로 추정되었으며, 전체 집단에 대한 근친교배율은 0.412로 계산되었다. 집단간의 지리적 거리와 유전적 거리에 대한 상관성 분석에서 지리적 거리가 멀수록 유전적으로 상이한 것으로 나타났다. 베이즈 군집분석에서 가침박달 집단은 유전변이 분포에 따라서 1) 대구 지역의 2집단 및 안동, 청송, 예천 집단이 하나의 구역으로, 그리고 2) 단양, 영월 집단과 3) 임실, 청주 집단이 각각 하나의 구역으로 묶여서 총 3개 구역으로 나눌 수 있었다. 구역의 유전변이는 백두대간과 정맥의 산줄기를 경계로 분포하는 것으로 생각되며, AMOVA에서 전체 유전변이량의 10.0%는 구역간, 19.7%는 집단간, 나머지 70.3%는 집단내 개체간 차이로 설명되었다. 아울러 가침박달의 현지내 유전자원보존을 위한 유전다양성 평가와 유전구조 분석결과의 적용에 대하여 살펴보았다.

Bithynia manchourica, B. misella 및 B. kiusiuensis (복종강 : 전새아강) 3종의 Allozyme 연구 (Allozyme Analyses of Bithynia manchourica, B. Misella and B. Kiusiuensis (Gastropoda : Prosobranchia))

  • Kim, Jae-Jin;Kim, Sei-Chang
    • 한국패류학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.11-21
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    • 1990
  • 한국과 일본에서 채집한 Bithynia manchourica, B. misella and kiusiuensis등 3종의 Bithyniidae 과 패류의 allozyme 을 분석한 결과 B. manchourica 가 다른 2종에 비해 유전적 거리가 멀었고(0.246)B. misella와 B. kiusiuensis에서는 유전적 거리가 0.217로 나타났다. 아울러 이들 3종의 GPI주행양상은 채집지에 따른 변이가 심하지 않았고 각 종에 따른 특이한 allele을 가지고 있었다.

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RAPD 방법을 이용한 거제도, 개도, 제도해역에서 채집한 말잘피 개체분석 (Population analysis of eelgrass, Zostera marina L. in Geojedo, Gaedo, and Jedo on the southern coastal water of Korea using RAPD-PCR)

  • 조은섭;이상용;김정배
    • 생명과학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.455-461
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    • 2007
  • 본 연구는 말잘피 군집의 유전적 구조 및 다양성 분석은 잘피 관리를 위해서 시행했다. 거제도, 개도, 제도연안에 서식하는 잘피를 대상으로 RAPD분석에 따른 유전적 다양성이 높은 것으로 나타났다. 거제도는 개도 및 제도와는 100 km 이상 떨어진 지역에 서식하는 잘피의 유전적 거리는 0.16으로 나타난 반면에,개도와 제도의 유전적 거리는 0.08정도로 보이고 있다. 거제도에 서식하는 잘피의 개체내 유전적 유사도는 70% 이상으로 나타났으나, 개도와 제도에 비하면 낮은 유사도를 보이고 있다. 따라서 남해안에 서식하고 있는 잘피의 개체는 지역적 거리에 따라 유전적으로 상이한 집단을 형성하고 있다. 이러한 원인은 시스트 확산 및 유전자 이동률 제한 때문인 것으로 추정된다.

Microsatellite Marker를 사용한 재래 닭 품종 유전적 특성 및 개체 식별력 분석 (Estimation of Genetic Characteristic and Cumulative Power of Discrimination using the Microsatellite Markers in Korean Native Chicken)

  • 이건우;오재돈;이진아;조규호;남인식;이준헌;서옥석;전광주;이학교;공홍식
    • 한국가금학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.81-87
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    • 2010
  • 본 연구는 10종의 MS(microsatellite) Marker를 이용하여 한국 재래닭 품종 내 외모 특성에 의해 구분되는 3계통(적갈색: 60수, 황갈색: 46수, 흑색: 40수)과 오골계 집단(49수), 총 4계통(총 195수)에 대한 유전 특성을 분석하고, 이를 활용하여 동일성 검정을 실시할 경우 개체 식별에 대한 신뢰도를 검정하기 위해 실시하였다. 집단 간의 유전적 유연관계를 알아보기 위해 각 MS marker별 대립 유전자의 빈도를 산출하여 이를 근거로 집단간의 보정을 통한 방법을 이용하는 DISPAN program을 활용하여 유전적 거리에 대한 추정 결과 R(적갈색 계통)과 L(흑색 계통)간의 유전적 거리는 0.05로 가장 가까운 것으로 나타났으며, R과 Y(황갈색 계통, 0.073), Y과 L(0.083) 역시 가까운 유전적 거리를 나타내고 있음을 확인하였다. 반면, 재래닭 집단과 오골계 집단(S) 간의 유전적 거리는 0.149(R과 S), 0.144(Y과 S) 그리고 0.158(L과 S)으로 비교적 먼 것으로 나타나 재래닭 집단과 오골계 집단 간의 유전적 차별성을 확인할 수 있었다. 10종의 MS marker를 대상으로 누적 개체 식별력을 계산한 결과 99.999%로 확인되었고 $0.255{\times}10^{-7}$의 짝확률 값이 추정되었다.

설악산 대청봉 눈잣나무(Pinus pumila (Pall.) Regel) 집단의 유전다양성과 공간적 유전구조 (Genetic Diversity and Spatial Genetic Structure of Dwarf Stone Pine in Daecheongbong Area, Mt. Seorak)

  • 송정호;임효인;홍경낙;장경환;홍용표
    • 한국자원식물학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.407-415
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    • 2012
  • 눈잣나무는 동북아시아가 주 분포지로 남한에서는 설악산 고산지역에만 제한적으로 분포한다. 본 연구는 설악산 눈잣나무 집단의 분포형태와 특성, 유전다양성 및 공간분포에 따른 유전구조를 파악하였다. 선발된 9개 I-SSR primer에서 총 78개 I-SSR 증폭산물을 얻었으며, 30개의 단형성 증폭산물을 제외한 48개의 증폭산물을 분석에 이용하였다. 조사구(40 m ${\times}$ 70 m)에는 눈잣나무 65개체가 자생하고 있었으며, 채집한 눈잣나무의 위치자료를 바탕으로 군집지수를 계산한 결과 약하게 집중분포(Aggregation Index = 0.871)하고 있음을 확인하였다. 모든 개체에 대하여 I-SSR 유전자형을 비교한 결과, 65개체 중 유전자형이 서로 다른 40개의 genet이 식별되었다. 유전자형 비율(G/N)은 61.5%, 유전자형 다양성(D)은 0.977, 유전자형 균등도(E)는 0.909로 각각 나타났다. Shannon의 다양성지수(I = 0.567)는 적은 개체수와 제한적 분포에도 불구하고 다른 수종들에 비해 비교적 높은 유전다양성을 나타났다. 공간적 자기상관 분석을 실시한 결과 조사지역 내의 눈잣나무 집단은 12 m 이내에서 유전적으로 유사한 군락구조를 갖고 있는 것으로 나타났다. Mantel 검정 결과 유전적 거리와 지리적 거리간에 낮은 상관관계를 나타내 눈잣나무 집단이 초기에 여러 개의 모수에서 형성된 것으로 추정되었다. 본 연구결과 설악산 눈잣나무 집단의 현지외 유전자 보존을 위한 표본추출 전략은 최소 12 m 이상의 거리를 두는 것이 효율적인 것으로 나타났다.

초위성체 마커를 활용한 가축다양성정보시스템(DAD-IS) 등재 재래닭 집단의 유전적 다양성 분석 (Genetic Diversity of Korean Native Chicken Populations in DAD-IS Database Using 25 Microsatellite Markers)

  • 노희종;김관우;이진욱;전다연;김승창;고응규;문성실;이현정;이준헌;오동엽;변재현;조창연
    • 한국가금학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.65-75
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    • 2019
  • 본 연구는 세계식량농업기구(FAO) 가축다양성정보시스템(DAD-IS)에 등재되어 있는 우리나라 재래닭 집단의 유전적 다양성 및 외래품종과의 차별성을 분석하기 위해 25개의 초위성체(MS) 마커를 이용하여 총 18개 집단 548수의 유전자형을 분석하였고, 이를 토대로 기대($H_{\exp}$) 및 관측이형접합도($H_{obs}$), 다형정보지수(PIC), 유전거리, 유전적 균일도 등을 계산하였다. 마커별 다형성 분석 결과, 총 195개의 대립유전자가 나타났으며, $H_{\exp}$와 PIC의 경우 MCW0145에서 각각 0.646, 0.569로 가장 높았으며, $H_{obs}$의 경우 ADL0278에서 0.773으로 가장 높은 수치를 보이고 있었던 반면, MCW0078에서는 $H_{\exp}$, $H_{obs}$, PIC가 각각 0.263, 0.291, 0.217로 가장 낮은 것을 확인할 수 있었다. 집단간 다양성 분석 결과로는 MNA, $H_{\exp}$, $H_{obs}$, PIC 모두 황갈색재래종(KNY) 집단(각각 4.60, 0.627, 0.643, 0.563)에서 가장 높게, 횡성약닭(HYD) 집단(각각 1.84, 0.297, 0.286, 0.236)에서 가장 낮게 나타났다. 대립유전자형의 빈도를 바탕으로 계산된 18개 품종간의 DA 유전거리 분석 결과, 횡성약닭(HYD)와 화이트레그혼F(LGF) 집단 사이에서 0.675로 가장 먼 유전거리를 형성하고 있었으며, 같은 품종인 로드아일랜드레드 두 집단(RRC, RRD) 사이에서 0.027로 가장 가까운 유전거리를 보였다. 한편, 같은 품종임에도 불구하고, 코니시 두 집단(COS, COH)사이에서는 0.313의 비교적 먼 유전거리를 나타내고 있었다. 집단의 실제 구조를 확인하기 위한 집단별 균일도 분석 결과, K=15에서 최적의 K값(${\Delta}K:66.22$)을 얻을 수 있었으며, 18개의 집단 중 14개의 집단에서 90% 이상의 높은 유전적 균일도를 나타내며 독립적인 군락을 형성하고 있었다. 또한, 황갈색재래종(KNY), 현인흑계(HIC), 연산오계(KNO) 집단에서도 각각 88.9%, 83.9%, 76.3%로 독립적인 군락을 형성하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 제주재래닭(JJC)의 경우 독립적인 군락을 형성하지 못하고, 황갈색재래종(KNY) 집단이 속해 있는 2번 군락에서 가장 높은 44.3%의 균일도를 보이고 있었으며, 3번 군락(17.7%)과 8번 군락(19.1%)에도 일부 포함되어 있는 것으로 보아 집단 조성 과정에 있어 타집단과의 교잡이 일어났을 것으로 추정되며, 독립적인 집단으로 구분하는 것이 어렵기 때문에 추후 개체식별을 통한 지속적인 계획교배를 실시하여 유전적 고정화 작업이 이루어질 필요성이 있을 것으로 판단된다. 이상의 결과로 DAD-IS에 등재되어 있는 우리나라 재래닭 집단이 외래 토착종 집단과 확연하게 구분이 되며, 각 재래닭 집단간에도 비교적 뚜렷하게 구분되는 것을 확인함으로써, 고유 종자로서의 과학적인 근거를 확보할 수 있었으며, 추후 재래닭 유전자원에 대한 국가 수준의 관리 및 평가를 통해 다양한 육종 소재로 이용할 수 있는 기초자료로써 활용될 수 있을 것으로 보인다.