• 제목/요약/키워드: 집단유전학

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우리나라 야생 차나무(Camellia sinensis L.)의 유전적 다양성 (Genetic Diversity of Wild Tea(Camellia sinensis L.) in Korea)

  • 오찬진;이솔;유한춘;채정기;한상섭
    • 한국자원식물학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.41-46
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    • 2008
  • 차나무의 분자학적 유연관계 및 유전적 다양성을 알아보기 위하여 한국에서 자생하는 차나무 집단 21개 지역 차나무에 대하여 DFR 유전자 부위를 이용하여 PCR-RFLP분석을 하였다. DFR 4+5 primer 쌍을 이용하여 증폭결과 DFR유전자의 크기는 약 1.4kb에서 PCR산물을 획득하였다. PCR산물에 제한효소 Hpa II 및 Mse I를 이용하여 RFLP분석 결과 차나무 집단간 또는 집단내 차나무간의 유전적 다양성을 보였다. Hpa II 제한효소를 이용한 RFLP 밴드패턴은 3가지 형태로 구분되었으며, 같은 차나무 집단내에서도 유전적 다양성이 나타났다. Mse I 제한효소를 이용한 밴드패턴은 6가지의 형태로 다양성을 보였으며, 웅포집단 차나무의 경우 집단 내 다양성이 2가지 형태로 나타나 같은 집단내에서의 유전적 변이는 적은 것으로 보인다. 본 연구에서 사용한 2가지의 제한효소의 결과 차나무의 집단간 또는 같은 집단내의 차나무간에서 유전적 다양성을 확인할 수 있었다.

금강과 만경강에 서식하는 멸종위기 어류 감돌고기 Pseudopungtungia nigra의 AFLP에 의한 유전 다양성 및 집단구조 (Genetic Diversity and Population Structure of the Endangered Fish Pseudopungtungia nigra (Cyprinidae) from the Geum and Mankyung Rivers Assessed by Amplified Fragment Length Polymorphism)

  • 김근식;윤영은;강언종;양상근;방인철
    • 한국어류학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.76-80
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    • 2009
  • 금강과 만경강에 서식하는 멸종위기어류 감돌고기(Pseudopungtungia nigra)의 유전 다양성 및 집단 구조를 amplified fragment length polymorphism (AFLP)를 이용하여 분석하였다. AFLP분석은 5개의 primer 조합에서 447개의 유효밴드가 생성되었으며, 64.1%의 다양성을 보였다 (금강: 74.6%, 만경강: 53.6%). 집단 내 이형접합율은 금강 집단이 0.170, 만경강 집단이 0.104, 유전 다양성 수치는 금강 집단이 0.240, 만경강 집단이 0.147로 나타났다. 감돌고기 두 집단 간 분화도(Fst)는 0.150 수준에서 통계적으로 유의하여(P<0.05), 두 집단 사이에 유전적 분화를 나타내었다. 개체간의 UPGMA dendrogram을 분석한 결과 만경강 집단이 낮은 유전적 변이를 나타내었고, 지리적 지역에 대응하여 나뉘었으며, 두 집단 간 낮은 유전적 거리를 보였다(0.026). 따라서, 두 집단은 동일한 유전적 기원으로 추정되고, 감돌고기의 복원을 위한 친어 집단 선정을 위해서는 금강 집단이 적합하며, 만경강 집단은 유전적 및 서식지의 관리가 필요할 것으로 판단된다.

한국 특산식물 변산바람꽃(Eranthis byunsanensis)의 유전적 변이 (Genetic variation in populations of the Korean endemic Eranthis byunsanensis (Ranunculaceae))

  • 소순구;이병순;박기룡
    • 식물분류학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.253-259
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    • 2012
  • 한국특산식물이며 희귀식물인 변산바람꽃(Eranthis byunsanensis)의 보전을 위해 5개 자생지 집단을 대상으로 9개의 allozyme marker를 이용하여 유전적 다양성과 구조를 분석하였다. 변산바람꽃 집단의 대립 유전자의 수(A)는 2.4개, 다형적 유전좌위의 비율(P)은 90.0%, 이형접합자의 평균 기대치($H_E$)는 0.311을 나타내어 분포 역이 넓은 특산식물과 유사하거나 다소 높은 수준의 유전적 다양도를 유지하는 것으로 나타났다. 유전적 구조분석 결과 집단간 $F_{IS}$는 양의 값을 나타내었고 집단간 유전적 분화도는 낮은 결과(0.131)를 보였다. 집단간 높은 유전적 변이, 낮은 유전적 분화, 이형접합자의 결여양상은 이 종이 최근 고립되어 서식지의 단편화를 경험했을 가능성을 제시하며 유전적 확산을 막아 집단의 근친교배율이 증가한 것으로 판단된다. 현재 마이산과 나로도 자생지는 집단의 작은 크기와 종의 생존을 위협하는 인간활동에 의해 매우 취약한 상태이다. 따라서 유전적 변이가 다소 높고 분화가 적은 변산바람꽃 집단의 합리적 보전을 위해서는 특정한 집단에 대한 보전의 우선권을 설정하는 것 보다 전체 집단을 지속적으로 유지하고 근친교배율을 낮추기 위한 노력이 요구된다.

한국산 중고기속(Sarcocheilichthys) 어류의 유전적 다양성과 분자계통학적 유연관계 (Genetic Diversity and Molecular Phylogenetic Relationships of the Genus Sarcocheilichthys Fish in Korea)

  • 장지왕;김재구;고재근;윤봉한;배양섭
    • 한국어류학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.139-155
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    • 2024
  • 한국산 중고기속(genus Sarcocheilichthys)에 속하는 중고기(S. nigripinnis morii) 8개 집단과 참중고기(S. variegatus wakiyae) 5개 집단의 미토콘드리아 DNA의 cytb 유전자를 이용하여 각 집단의 유전적 다양성 및 분자계통학적 유연관계를 검토하였다. 참중고기 집단이 중고기 집단보다 유전적 다양성이 높은 것으로 확인되었다. cytb 유전자를 기반으로 한 한국산 중 고기속 어류의 분자계통도상에서 참중고기의 영산강(YSR) 집단은 중고기의 탐진강(TJR), 영산강(YSR), 섬진강(SJR) 집단과 clade를 이루며 현재의 분류체계와 일치하지 않는 유전적 유역관계가 나타났다. 한편, 핵 DNA 분자계통도상에서는 참중고기와 중고기로 뚜렷하게 구분이 가능하여 미토콘드리아 및 핵 DNA가 분자계통도상에서 상충하는 mitonuclear 불일치 현상이 나타냈다. 중고기의 섬진강(SJR) 집단이 동진강(DJR) 집단에 이입되어 교배가 일어난 것으로 추정되는 유전자형이 확인되었다. 동해로 유입되는 하천 중 유일하게 형산강(HSR)에만 이입되어 서식하는 것으로 알려진 중고기 집단은 한강(HR) 집단으로부터 이입되어 형성된 집단으로 추정되었지만, 고유한 유전적 그룹을 나타내는 유전자형도 확인되었다. 중고기의 한강(HR), 금강(GR), 만경강(MGR) 집단은 압록강 이북에 분포하는 북방중고기(S. czerskii), S. soldatovi와 유전적으로 동일 집단을 형성하였으며, 이에 다양한 표본을 확보하여 형태학적 및 분자계통학적 연구를 통한 분류학적 재검토가 요구되었다.

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.

한국내 삽주의 유전적 다양성과 집단구조 (Genetic diversity and population structure of Atractylodes japonica $K_{OIDZ}.$ in Korea)

  • 허만규;성정숙;박춘근;박희운;성낙술;문성기;허홍욱
    • 한국약용작물학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.5-11
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    • 2002
  • 한국내 분포하는 다년생 초본인 삽주 집단의 유전적 다양도와 집단구조를 조사하기 위해 전분 전기영동으로 분석하였다. 15 대립유전자좌위당 9개 좌위에서 다형현상(60.0%)을 보였으며, 유전적 다양도는 종수준에서 0.144로 높은 반면 집단수준이 이보다 약간 낮았다. 삽주의 유전적 다양도는 대부분 집단내에 존재하였고 유사한 생활양식을 가진 다른 식물종에 비해 높았다. 그 이유로는 유성생식, 다년생, 다산 등에 기인한다. 집단간 분화는 약 13%였고 지리적 거리와 유전적 거리의 상관은 높았다(r=0.65). 그럼에도 불구하고 일부 격리된 집단은 유효집단크기를 가지지 못하여 이형접합체의 결여가 유의성을 보여 다양도가 높은 집단의 보존이 요망된다.

ISSR 표지자에 의한 동강할미꽃(Pulsatilla tongkangensis)의 유전다양성과 구조 (Genetic diversity and structure of Pulsatilla tongkangensis as inferred from ISSR markers)

  • 김진수;조동광;정지희;김영희;유기억;천경식
    • 한국자원식물학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.360-367
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    • 2010
  • 본 연구는 ISSR 표지자를 이용하여 동강할미꽃 3개 지역, 5개 집단, 총 177 개체로부터 유전적 특성을 구명하기 위하여 수행되었다. 6개 ISSR primer의 56개 표지자에서의 종 수준에서의 유전다양성은 P=94.6, SI=0.377, h=0.240로, 제한된 분포와 작은 집단크기를 고려할 때 상당한 수준으로 평가되었다. AMOVA 분석 결과 전체 유전변이의 약 12%가 지역 간에, 약 13%가 지역 내 집단 간에 존재하는 것으로 나타나, 지역 및 집단에 따른 분화정도는 상대적으로 낮은 것으로 평가되었다. 이는 인근집단 간에 유전자 교류가 비교적 원활히 이루어지기 때문으로 판단되었다. 동강할미꽂 집단 간 분화정도는 주로 지리적 거리에 의해 영향을 받는 것으로 나타났으며, 유집분석과 주좌표분석을 통해서도 이를 확인할 수 있었다. 크기가 작고 고립된 삼척집단(SC)에서는 많은 유전자좌에서의 표지자 밴드의 빈도가 현저히 다르거나 다른 방향으로 고정되어 유전적 부동이 진행되고 있음을 알 수 있었다. 앞으로 동강할미꽃의 집단크기가 계속 감소하면 유전다양성이 심각하게 훼손될 뿐만 아니라 집단 전체의 절멸로 이어질 우려가 있다. 따라서 동강할미꽃의 보전을 위해서는 무엇보다 고유의 서식처 환경을 보호하여 집단크기가 감소하거나 집단 간의 연결성이 훼손되지 않도록 해야 할 것이다. 현지에서의 종자산포나 이식 등의 보전 조치는 생태적, 유전적 특성을 고려하여 신중히 이루어져야 한다. 또한 집단의 유전적 구조 변화 등에 관한 기초연구와 함께 동강할미꽃의 효율적 보전을 위한 통합적인 체계 구축이 시급한 과제 중의 하나이다.

한국 희귀 특산식물 꼬리말발도리 집단의 유전적 다양성 및 구조 (Genetic Diversity and Structure of the Korean Rare and Endemic Species, Deutzia pdaniculata Nakai, as Revealed by ISSR Markers)

  • 손성원;최경수;박규태;김은혜;박선주
    • 한국자원식물학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.619-627
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    • 2013
  • 꼬리말발도리(Deutzia paniculata Nakai)는 전 세계적으로 우리나라 경상남북도 일부지역에만 자생하는 매우 제한된 분포범위를 가지는 특산식물이다. 이러한 꼬리말발도리 집단의 유전적 다양성 및 구조를 조사하기 위해 5집단 155개체에 대한 ISSR(Inter Simple Sequence Repeat) 분석이 수행되었다. 총 6개의 ISSR 프라이머를 이용하여 31개의 증폭산물을 관찰하였으며, 집단 수준에서의 유전적 다양성의 평균은 SI(Shannon's information index)=0.429, h (Nei's genetic diversity)=0.271로, 매우 높은 수준으로 나타났다. 집단별로는 큰 차이는 없었지만 비교적 높은 개화율을 보이는 밀양, 양산 집단이 다른 집단에 비해 다소 높은 유전 다양성을 유지하고 있는 것으로 나타났다. AMOVA 분석 결과 전체 유전변이의 약 16%가 집단 간 차이에 기인하는 것으로 설명되었으며, 나머지 84%는 집단 내 개체간에 존재하는 것으로 나타났다. 이처럼 제한된 분포범위를 가지는 꼬리말발도리 집단에서 나타나는 높은 유전다양성과 집단간 낮은 유전적 분화율은 완전 타가수정하는 교배양식과 집단내 비교적 풍부한 개체수의 영향인 것으로 판단된다. 따라서 현재의 유전다양성을 유지할 수 있는 적절한 현지 내 보전대책 수립이 요구된다.

파밤나방(Spodoptera exigua (H bner)) 유충 줄무늬 형질의 유전변이 (Genetic Variation of Larval Stripe Patterns of Spodoptera exigua(Hubner))

  • 김용균
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.163-170
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    • 1998
  • 파밤나방(Spodoptera exigua (H bner)) 유충의 형태적 유전지표를 규명하기 위해 유충의 체색과 줄무늬 변이에 관하여 분석하였다. 유충 체색은 먹이 종류에 따라 다양했다. 유충 줄무늬는 배선과 측선의 존재에 따라 3종류의 형질 개체로 나뉘었다. 3줄무늬(배선과 측선 모두존재), 1줄무늬(배선만존재), 0줄(배선과 측선 모두 없음). 이들 형질이 유전적 영향에 있는지를 조사하기 위해 3줄과 1줄집단으로 집단선발한 결과 각 선발 형질의 비율이 증가했다. 3줄과 1줄집단을 상호교배하였을 때 3줄 형질이 우성을 보였다. 줄무늬 형질에 있어서 협의의 유전력(h$^2$)은 $0.50\pm$0.42로 산출되었다. 0줄집단에서 암컷수가 수컷수에 비해 약2배 많았다. 환경적 요인을 조사하기 위해 동일 집단을 3종류의 먹이에서 사육했을때 인공사료와 상치로 키운 집단간에는 유충줄무늬에는 유의성있는 차이는 없지만 파로 사육된 집단에서는 3줄개체의 비율이 낮아져 차이를 보였다. 이들 유충의 줄무늬는 유충과 용의 발육속도 및 내한성과 연관성을 보였으나 살충제 감수성과는 무관함을 나타냈다.

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I-SSR 분석에 의한 노각나무 천연집단의 유전변이 (Genetic Variation in the Natural Populations of Korean Stewartia (Stewartia koreana Nakai) Based on I-SSR Analysis)

  • 양병훈;구영본;박용구;한상돈
    • 한국자원식물학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.189-195
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    • 2006
  • 본 연구는 우리나라 특산수종이며 조경 및 원예적 가치가 높은 노각나무 유전변이를 조사하기 위해 6개 천연집단을 선발하여 DNA I-SSR 표지자를 사용, 유전다양성 및 유전구조를 조사하였다. 5개의 I-SSR primer(#813, 815, 818, 820, 823)에서 총 61개의 증폭산물을 관찰할 수 있었으며, 유전 다양성을 나타내는 P(Percentage of polymorphic loci)값과S.I.(Shannon's information Index)가 남쪽에 분포하는 오봉산(P=88.5%, S.I.=0.467), 금산(P=86.9%, S.I.=0.427), 바랑산(P=83.6%, S.I.=0.425)집단이 높았으며, 북쪽(내륙)에 분포하는 소백산(P=80.3%, S.I.=0.396), 지리산(P=77.1%, S.I.=0.368), 가야산(P=75.4%, S.I.=0.358)집단은 낮았다. 전체 유전변이 중 11.8%만이 집단간에 기인하는 것으로 나타났고, 나머지 88.2%는 집단내 개체간의 차이에서 기인하였다. 유전거리를 이용하여 UPGMA법에 의한 유집분석을 실시한 결과 지리적 분포에 대한 뚜렷한 경향은 나타나지 않았다.