한국산 부산입술대고둥의 지역 집단간에 있어 유전적 변이, 종내 유연관계를 밝히기 위하여 애월, 세화, 삼척, 통도사, 거문도 및 여수 지역에서 채집한 총 180개체를 대상으로 전기영동을 실시하였고 여기서 나타난 16개의 유전자를 분석하였다. 각 집단의 유전전 변이 정도를 조사한 결과 전 집단의 평균 대립인자 수 (A)는 1.528이고, 평균 다형형의 빈도(P)는 45.5%이며, 평균이형접합자(H$_{D}$)는 0.205로 나타났다. 이중 삼척집단의 대립인자 수는 1.46으로 가장 낮고, 애월집단의 다형형의 빈도는 28.58%, 통도사의집단은 57.14%로 가장 낮은 빈도를 나타냈다. 각 집단간 유전적 유연관계를 분석한 결과 6개 집단간의 평균 유전적 근연치는 S=0.716이었고, 애월과 삼척집단은 0.903으로 가장 가까운 유전적 유연관계를 4보여주고 있다. 여수집단과 삼척집단의 유전적 유연관계는 0.562로 가장 낮은 값을 나타냈다. Nei의 공식에 따라 각 집단의 유전적 차이치(D)를 계산한 결과 평균D값은 0.267이며, 이중 애월과 삼척집단이 0.067로 가장 가깝게 나타났고 이는 Roger에 의한 유전적 근연관계와 유사한 양상을 보였다.
네 가지 다형 동위효소를 이용하여 야외 월동세대의 배추좀나방(Plutella xylostella(Linne))의 집단 유전분석이 실시되었다. 세 지역 (안동, 영천, 양산)의 야외집단들은 모든 동위효소 유전좌위에서 서로 다른 대립유전자빈도를 보였다. 특히 두 동위효소(acid phosphatase and phosphoglucomutase)에서 나타나는 유전자 빈도의 불균형은 집단간에 임의교배가 이루어져 있지 않음을 나타냈다. 추정된 집단간 Nei의 유전거리는 0.0151(양산집단과 영천집단)에서 0.0877(안동집단과 영천집단)까지 다양했다. 기존의 배추좀나방 야외집단들의 유전거리 추정치에 비해 이러한 월동 초기세대들이 보인 다소 높은 유전분화는 이들 집단이 월동과정중 지역적 환경요인에 따른 상이한 도태압이 작용하여 유전적 병목현상이 초래되었음을 내포한다.
한국 특산종 C. longicolpus의 지리적 변이를 조사하고자 discriminant function 분석에 의한 형태적 변이 그리고 전기영동법에 의한 유전적 변이를 전국적으로 조사하였다. 11개 집단의 discriminant function분석결과 11개 집단은 형태적으로 뚜렷한 차이 없이 유사하였다. 13개 집단의 유전적 변이를 조사한 결과는 13개 집단 평균 A = 1.37, P = 29.96%, HD = 0.076 및 HG = 0.083으로 일반적인 담수어류의 종내 집단 간 평균 유전적 변이정도보다 다소 높게 나타났다. 평균 유전적 근연치는 5 : 0.88으로 타 어종의 일반적인 집단 및 유전적 근연정도와 유사하였다.
한국특산종인 Colitis rotundicuudutu의 지리적 변이를 전국 5개 집단 132개체를 대상으로 조사하였다. 4개 집단의 계측형질로 본 다변량분석 결괴 산청집단은 타 집단과 형태적 차이가 있었다 전기영동으로 조사된 5개 집단의 평균 유전적 변이 정도는 A=1.48, P=37. IpA, HD=0. 139, 및 H6=0. 124로 변이 정도가 타 어류에 비하여 비교적 높았다. 5개 집단의 평균 유전적 근인치(S)는 0.83으로 낮았으나 산청집단을 제외한 4개 집단의 근연치는 0. 91로 매우 가까웠다. 반면 산청집단은 나머지 집단과 형태적으로나 유전적으로 유의한 차이가 나타나는 것으로 보아 산청집단의 별종 가능성이 매우 높음을 시사한다. 앞으로 보다 면밀한 연구로 산청집단의 별종 여부를 명백히 구명하여야 할 것이다.
파밤나방(Spodoptera exigua(Hubner))의 유전변이가 다형 동위효소를 이용하여 분석되었다. 집단들은 다른 기주, 지리적 위치, 그리고 시기에 따라 세분화되었다. 평균 이형접합자빈도($0.443\pm$0.013)는 파밤나방 전체 집단의 높은 유전변이를 나타냈다. 각 소집단들은 모두 Hardy-Weomberg 균형에서 벗어난 뚜렷한 동계교배 양식을 보였다. 이러한 높은 동계교배 효과는 지역고립에 의한 집단간 분화보다는 대부분 소집단 내 표본 추출 효과에 기인된 비임의교배에 의해 야기되었다. Wright($F_{ST}$ ) 와 Nei의 유전거리(D)는 소집단들간 유전적 분화가 낮음을 나타내지만, 일부 남쪽지역의 소집단들(해남과 사천)은 상대적으로 북쪽의 소집단들(안동과 군위)과 차이를 보였다. 유전적 거리를 기초하여 추정된 세대당 이주 개체수는 서로 다른 기주 집단간 5.9마리, 지역 집단간 10.6마리, 시기 집단간 31.8마리였다. 이러한 유전분석 결과들을 보아 국내 파밤나방은 이들의 탁월한 집단간 이주 능력 때문에 집단간 유전분화가 적은 것으로 나타냈다.
국내 11개 지역(경기도 옹진군 덕적도, 경기도 의정부시 소요산, 강원도 춘천시, 충청남도 태안군 안홍, 경상북도 울릉군 울릉도, 전라북도 부안군 변산, 전라남도 신안군 홍도, 흑산도 비금도, 진도, 제주도)에서 채집된 달팽이 (A. despecta sieboleiana)를 대상으로 외부형태 분석과 동위효소를 검출하여 각 지역 집단간의 형태적, 유전적 유연관계와 변이 정도를 연구한 결과는 다음과 같다. 외부형태에 의한 집단간 유연관계는 안홍과 덕적도집단(average taxonomic distance, D=0.358)이 형태적으로 가장 유사한 집단으로 나타났다. Polyacrylamide gel을 사용하여 11가지의 동위효소를 검출한 결과 AKP, ACP, AO, EST, GPD, HBDH, LDH, SDH, XDH의 동위효소에서 유전적 다형현상이 나타났다. 전 집단의 평균 다형형의 빈도는 59.19%이며 이형접합자 빈도는 0.263이고 각 집단의 유전적 차이치는 춘천과 울릉도 집단이 0.066(genetic distance)으로 가장 높은 유사성을 보였다. 지리적 분포에 따른 외부형태 변이와 유전적 변이와의 관계는 유의성이 없었다.
넙치 양식에 이용되는 종묘는 수 세대에 걸친 양식용 어미로부터 생산된 것으로 알려져 있어 넙치 양식 집단의 유전적 다양성은 자연 집단에 비해 크게 낮을 것으로 추정되고 있다. 본 연구는 우리나라에서 양식되고 있는 양식 집단의 유전학적 다양성이 어느 정도인지를 파악하기 위하여 6개의 microsatellite DNA marker를 이용하여 자연 집단과 비교하였다. 본 조사에서 관측된 유전자좌별 대립유전자 수의 범위는 9~27개였으며, 6개의 유전자좌에 따른 각 집단별 평균대립유전자 수는 자연 집단이 19.7~21.8개, 양식 집단이 12.0~14.7개로 나타나, 자연 집단이 21.1개로 양식 집단의 전체 평균 9.4개보다 높게 나타났다. 조사된 집단들의 이형접합체율(Ho)의 범위는 0.722~0.959이었으며, 유전자좌별 Ho의 범위는 자연 집단에서 0.755~0.918, 양식 집단에서 0.722~0.959로 자연 집단과 양식 집단 간 커다란 차이는 없었다. 각 유전자좌에 대한 집단별 Markov chain procedure test를 한 결과, 자연 집단에서는 HWE를 따르는 것으로 나타났으나, 울진 및 완도 양식 집단의 일부 마커들에서 세대를 거듭하면서 양식 집단의 유전학적 조성 등이 유전적 평형에서 벗어나고 있는 것으로 나타났다(P<0.05). 또한 자연 집단인 추자 집단이 양식 집단과 유전적 거리가 가깝게 나타남으로써 방류된 개체들이 상당 부분 자연 집단의 일부로 자리 잡아 자연 집단의 유전적 조성에 영향을 주는 것으로 판단된다. 따라서 양식 집단의 유전적 다양성 회복 및 자연 집단의 유전적 조성의 유지, 보호 등에 대한 지속적인 연구가 필요한 것으로 생각된다.
본 연구에서는 높은 변이를 나타내는 6개의 Microsatellite DNA 유전표식을 이용하여 독도지역에 서식하고 있는 자연산 전복집단의 유전적 다양성 및 집단구조를 파악하여 동 서 남해의 6개 지역집단과 비교 분석하였다. 그 결과 독도지역의 유전적 다양성은 6개 지역집단보다 높게 나타났으며 유전적 거리에 의한 유연관계 분석 결과에 있어서도 이들 집단과는 독립된 집단으로 나타났다. 이러한 결과는 6개 지역집단에 있어 방류전복의 높은 혼획비율에 의한 자연산 집단의 유전적 다양성이 축소되어진 결과라고 생각되어진다. 따라서 독도집단의 높은 유전적 다양성을 유지하고 보존하기 위해서는 이 지역의 유전적 다양성을 고려한 체계화된 전복종묘의 방류가 이루어져야하며, 방류를 한 이후에도 지속적인 유전학적 모니터링이 필요하다고 생각되어진다.
최근 환경부 멸종위기종 급에서 해제된 애기등(Millettia japonica) 집단의 유전적 다양성 분석을 위해 10개 집단(한국 9집단, 일본 1집단) 189개체에 대한 ISSR (Inter-Simple-Sequence-Repeat) 분석을 수행하였다. 조사된 애기등의 유전적 다양성은 같은 과내의 멸종위기종보다 더 높은 것으로 조사되었다(Shannon's information index: I = 0.2689). 집단별 유전적 다양성은 전북 고창(I = 0.2968) 집단과 경남 남해(I = 0.2951), 경북 토함산(I = 0.2823) 집단이 높았으며, 일본 큐슈(I = 0.2487) 집단이 가장 낮았다. 애기등 10개 집단이 공유하는 유전변이의 양은 전체 유전변이의 86.49%로 나타났고, 전체의 13.51%가 집단간 유전적 차이에 의한 것으로 나타났다. 또한 조사된 애기등 집단간 교류를 나타내는 Nm 값(1.8446)이 비교적 높은 것으로 나타났으며, 이에 따라 집단간 유전적 분화가 크게 일어나지 않았음을 알 수 있었다. 본 연구 결과 애기등의 유전자원 보존을 위해서는 유전다양도가 높은 집단을 중심으로 지속적인 자생지 모니터링이 요구되며, 현지외 보존을 위해서는 더 높은 유전적 다양도를 지닌 전북 고창, 경남 남해, 경북 토함산 집단에서 다수 개체를 선발하는 보존 전략이 적절할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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