본 실험에서는 Thuja 속 7종(Thuja orientalts, T. orientalis 'Avrea Nana', T. orientalis cv. compacts, T. occidentalis, T. occidentalis 'Boothii', T. occidentalis 'Pumila', T. occidentalis 'Tiny Tim')의 침엽에 함유된 monoterpenenoids를 GC-MS로 분석하여 종간을 비교하였다. 분석결과 총 30종류의 성분이 검출되었는데 그 중 α-pinene, camphene, sabinene, myrcene, limonene, bonyl aetate, γ-terpinene, α-terpinenyl acetate는 7종 식물모두에서 검출되었다. Thuja속 7종에서 추출된 monoterpenenoids는 종간에 차이가 나타났으며 Thuja orientalis 'Avrea Nana'(11 Compounds)는 가장 작은 성분이 나타났고 Thuja occidentalis 'Pumila'(26 Compounds)는 가장 많은 종류의 성분이 검출되었다. 검출된 성분을 토대로 종간의 유사성을 PAUP(Phylogenetic Analysis Using Parsimony) 프로그램으로 분계분석을 하였다. 분계도는 4가지 형태가 나타났고 Thuja occidentalis와 Thuja occidentalis 'Boothii'가 가장 유사한 유연관계를 보였다.
LeucoPhenga속에 속하는 초파리 L. maculata. L. concilia. L. orientalis 및 L. quinqµemaculiPennis를 대상으로 수용성 단백질을 전기영동법으로 분석하여 이 들 종간의 유연관계를 밝히고자 하였다. SDS-PAGE로 분석한 4종간의 전기영동상을 densitometer로 scanning한 결 과 band 양상이 L. maculata와 L. concilia가 유사했고, L.quinquemaculiPennis 는 이들 3종과 다른 양상을 보였다. TDE에 의한 4종간의 유전적 거리는 L. maculata와 L.concilia;가 0.393으로 가장 가까운 유연관계를 나타냈으며, L. maculata와 L.quinquemaculipennis가 0.496로 유연관계가 가장 멀었다. TDE의 유전적 거리의 지수를 근거로 UPGMA법 으로 분석한 결과 L. maculata와 L. concilia가 1차적으로 cluster 되었고 여기에 L. orientalis. L. quinquemaculiPennis순으로 cluster 되었다. 이 결과는 L.quinquemaculipennis가 다른 3종과는 유연관계가 멀고 나머지 3종 가운데서는 L. maculata와 L. concilia간의 유연관계가 더 가까운 것으로 생각된다.
한국산 노린재나무과의 종간 및 지역별 개체군 집단간의 유연관계를 객관적으로 분석하고자 자생지와 식물원에서 채집된 4분류군 23집단을 대상으로 RAPD 연구를 수행하였다. PCR과정을 통하여 증폭된 RAPD 절편들은 150bp에서 1,900bp 사이의 구간에서 주로 관찰되었으며 총 11개의 oligoprimer를 이용한 효소중합반응에서 92개의 유전적 표식밴드를 확인할 수 있었고 Nei-Li의 유전적 거리지수를 이용하여 분석하였다. 또한 이러한 자료에 근거하여 종간에 대한 UPGMA 유집분석 실시하였다. RAPD 분석결과를 기초로 UPGMA방법에 의한 유집분석을 수행한 결과 한국산 노린재나무과의 낙엽성 분류군과 상록성 본류군의 뚜렷한 유집군을 형성하였다. 또한 낙엽성 분류군에서 지역별 개체군 간의 유연관계보다 종간 유연관계가 밀접한 것으로 조사되었으며 섬노린재 개체군들은 독립적인 유집군을 형성하였고 노린재나무와 검노린재는 각기 다른 유집군을 형성하였다. 본 연구에서 사용한 RAPD 분석방법은 한국산 노린재나무과의 종간 유연관계을 파악하기 위한 매우 유용한 것으로 나타났다.
본 연구는 무궁화와 무궁화속 식물의 종간 교잡하여 얻은 교잡묘의 특성을 조사하고, 기존 무궁화에 비해 꽃이 크고, 화색이 짙고 특이하며, 잎이 크고 특이하거나, 수고가 큰 교목성 등 형태 및 유전적 특성이 뛰어난 신품종을 육성하고자 하였으며 결과는 다음과 같다. 종간 교잡종 중 양친과 형태적 특성이 다르고 기존 품종에 비해 꽃이 크고 특이한 배달계 품종으로 'W-26'과 'W-27'이 나타났으며, 'WRB-2'는 백단심계로 단심이 푸른색으로 특이하였다. '칠채'(♀)와 '파랑새'(♂)의 교잡실생묘에서 선발된 'RV-25'는 대형화로 단심이 긴 특성이 있었고, 꽃이 기존 품종보다 큰 계통으로 'R-141'과 'R-142'이 있었다. 자연 방임수분된 '칠채'의 실생묘에서 선발된 계통 'R-150', 'R-151', 'R-152', 'R-153', 'R-154' 역시 잎, 꽃, 수형 등이 모본과는 형태적 특성이 다른 잎이 넓고 크며, 꽃이 크고 색이 진하고 수형 또한 큰 직립성이었다. 무궁화속 종간 교잡종 중 선발된 신품종으로는 도입된 종간 교잡 품종 '등낭'을 모본으로 하고 무궁화 홍단심계 홑꽃 교목성 무궁화 '남원'을 화분친으로 하여 교배 조합한 교잡체 중 선발된 Hibiscus ${\times}$ 'W-26'의 화색은 흰색으로 양친과 달랐다. 또한 꽃의 모양은 꽃잎의 길이가 폭보다 훨씬 길고 주걱모양으로 기존의 무궁화에서는 드문 꽃잎이 서로 겹치지 않는 I-a형에 가까웠다. 무궁화 종간교잡종 '등낭'과 무궁화 '남원'의 교잡체로부터 백단심계로 단심의 색이 푸른 'WRB-2'가 선발되었다. 백단심계 신품종 'WRB-2'의 수형은 개장형으로 화분친인 '남원'과 유사하였으며 수고 역시 교목성으로 중간형의 '등낭'보다 화분친인 '남원'과 유사하였다. 무궁화 종간교잡종 '칠채'와 '남원'의 종간 교잡종 중에서 선발된 'R-141'은 화형이 모본인 '칠채'를 많이 닮았으나 화색이 '칠채'의 경우 청단심계로 청색이 짙은 반면 신품종 'R-141'은 붉은색이 강해 새로운 계통으로 선발되었다. 또한 꽃이 크고 꽃잎의 폭이 넓어 완전히 겹치는 I-c형으로 나타났다.
Isozyme과 AFLP분석에 있어 종간의 유전적 차이 및 유연관계를 분석에 따른 각 유전표식의 특징 및 유용성을 파악하기 위하여 종으로 명확히 구분되는 북반구 2종(H. discus hannai와 또 rufescens)과 남반구 2종(H rubra와 H midae)을 대상으로 분석한 결과 Isozyme 및 AFLP분석은 전복류의 종간분석에 있어 유전적 차이 및 유연관계 분석에 유용한 유전표식임을 시사하였다.
한국산 송사리 (Oryzias)속의 송사리 (O. latipes)와 대륙송사리(O. sinensis)의 집단 내 유전적 변이 및 종간 유연관계를 밝히고자 남한의 16개집단과 일본산 송사리(O. latipes) 1개 집단 등 총 17개 집단에 대한 isozyme 분석을 실시하였다. Isozyme 분석 결과 17개의 효소 및 비효소단백질에서 총 32개의 유전자를 검출한 결과, 전체 유전자중 Est-1과 Est-3 는 종 특유의 유전적 표식인자(genetic marker)였다. 송사리집단 중 진도집단의 유전적 변이 가 가장 낮았으며(Ho=0.011, He=0.043), 대륙송사리 서천집단의 유전적 변이가 가장 높았 다.(Ho=0.114, He=0.124). 한국산 송사리 11개 집단의 평균 유전적 변이 정도는 P=12.7%, Ho=0.029, He=0.042, 대륙송사리 5개 집단의 평균 유전적 변이정도는 P=26.3%, Ho=0.082, He=0.097로 각각 나타나 대륙송사리집단의 유전적 변이 정도가 송사리집단에 비해 약 2.5배 정도 높았고 일본산 송사리의 유전적 변이 정도는 P=15.6%, Ho=0.073, He=0.068로 나타났 다. 한국산 송사리와 일본산 송사리와의 유연관계는 S=0.761(D=0.243)로 나타나 유전적으로 뚜렷한 별개의 분류군으로 생각되며, 대륙송사리와 송사리간의 종간 유전적 근연치는 S=0.648(D=0.389)로 일반적인 척추동물의 종간 유전적 분화 수준을 나타냈다.
납자루아과 담수어류인 각시붕어 Rhodeus uyekii와 묵납자루 Acheilognathus signifer의 속간 잡종으로 의심되는 개체를 북한강 지류인 조종천에서 채집하였다. 외부 형태 형질, 체색 반문, 혼인색 등을 비교한 결과 체색, 등지느러미, 뒷지느러미, 꼬리지느러미의 반문과 색깔, 체표의 반점과 종대 등이 두 종간의 중간형질을 보여 주고 있었다. 본 개체가 두 속간의 분류 형질인 수염은 없고 유공 측선 비늘수가 많은 점 등은 두 종간 자연 잡종으로 사료되었다. 두 종간 인공 교잡종의 생산은 자연 잡종의 출현 가능성을 시사하였다.
미꾸리속 어류 2종의 유전적 차이를 알아보기 위하여 염색체 분석과 미토콘드리아 DNA(mtDNA) 분석을 실시하였다. 일반염색에 의한 핵형 분석 결과 미꾸리(2N=50)와 미꾸라지(2N=48)는 염색체수에 차이가 있었으며. N-banding 분석 결과 두 종간에는 인형성 부위의 위치와 크기에 차이가 있었다. C-handing 겪과 미꾸라지는 1번 염색체쌍 동원 체부위에 넓게 C-band플 갖고 있었다. 미꾸리속 어류 2종의 mtONA를 7개의 6-base cutting 제한효소로 처리하여 절편 양상을 비교. 분석한 결과 2종 공히 mtDNA의 genome 크기는 약 16.OKb였으며 fragment homology(F)에서 미꾸리의 종내 집단간의 F값은 0.674. 미꾸라지는 0.862로 유사하게 나타났으나, 종간 F값은 0.207(0.074-0.417)로 낮았다 염기치환율은 미꾸리가 p=0.021, 미꾸라지는 p=0.002로 미꾸라지가 미꾸리에 비해 매우 낮은 염기치환율을 보였고. 종간 평균 염기치환율은 p=0.104로 차이 를 나타냈다. MtDNA 분석과 핵형 분석 결과 미꾸라지는 Robertsonlan translocation의 결과 미꾸리로 부터 분화된 것으로 추정 되었다.
납자루 아과 어류에 속하는 칼납자루 Acheilognathus limbata와 묵납자루 A. signifer는 형태적으로 아주 유사하여 종의 분류에 있어서 혼돈되어 왔으나, 본 조사에서는 이 2종의 여러 집단에 대하여 조사한 결과 그들의 형태적 특징가 발생과정 및 분포상에 있어서 현저히 다른 새로운 사실을 발견하였다. 두 종간에는 여러가지 계수 계측형질은 중복되는 면도 있었으나 다변량 분석에 의해 5개 집단의 15개 형질을 분석한 결과 2종간에 현저하게 구별되었고, 이들의 수컷 등지느러미와 뒷지느러미 기조상의 반문 형태와 체장에 대한 암컷의 산란과 길이의 비, 난의 형태 및 부화기간도 역시 2종간에 잘 구별되었으며, 이 2종의 인공교잡 결과는 발생중 중지하여 부화하지 못한 점 등은 분류학적으로 주목되었다. A. limbata는 금강, 섬진강 및 낙동강 수계, 그리고 A. signifer는 한강과 임진강 수계에 서로 분리되어 분포되고 있었다.
한국산 살모사속 (Agkistrodom) 2종의 유전적, 형태적 및 종간잡종 형성 유.무를 구명하기 위하여 남한의 7개 지역에서 147개체를 채집하여 전기영동 및 형태형질 분석을 실시한 결과는 다음과 같다. 1. 15개의 성소 및 단백질에서 19개의 유전자를 검출하여 유전적 변이를 조사한 바 5개 유전자(26.3%)는 종간 및 집단간에 전혀 차이가 없었고 나머지 14개의 유전자중 4개 유전자는 매우 높은 률의 유전적 변이를 나타내었다. 2. 각 집단의 유전적 변이정도를 산출한 결과 A. b. brevicaudus는 평균 A= 1.55, P=42.1%, HD=0.096 및 HG=0.1l5였고 A .ussuriensis는 A= 1.45, P=31.6%, HD=0.1l7 및 HG=0.122로서 타 파충류에 비하여 높은 유전적 변이를 나타냈으며 이는 이들 종의 집단이 크고 안정된 상태에 있다고 사료된다. 3. 형태적으로 2종의 중간형으로 여겨졌던 제주집단은 강릉집단의 A .ussuriensis와 동일종으로 확인되었으며 종간 잡종은 전혀 찾아볼 수 없었다. 4. 2종간의 유전적 근록치는 S=0.662로서 이들은 약 180만년전에 분화되었으리라 추산된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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