• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권1호
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• pp.12-20
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• 2016

DNA 염기서열 분석기술의 진보는 많은 근본적인 생명현상을 이해하는데 기여해왔다. 유례없는 저비용에 염기서열을 대량으로 분석을 할 수 있게 되어 단일 규모의 실험실에서도 관심이 있는 종의 신규유전체를 해독할 수 있다. 게다가 유전집단의 전체 염기서열을 편향되지 않은 채 분석하여 무수한 분자마커를 발굴할 수 있게 됨에 따라 집단유전학 연구도 두드러지게 가속화되어 왔다. 그러나 식물의 유전체가 이형접합성, 반복염기서열, 배수성과 같은 복잡한 특성이 있다는 것을 고려해 볼 때 기술이 매우 빠르게 진화함에 따라 적절한 개체 혹은 집단을 확보하는 것이 식물 연구에서 주요한 문제가 되었다. 이러한 난제는 오래되었지만 매우 효율적인 기술인 반수체 육성을 통하여 극복될 수 있을 것이다. 정상적인 개체가 갖는 염색체의 절반을 보유하는 반수체 식물은 주로 자방이나 화분과 같은 배우체 세포를 배양함으로써 빠르게 구축될 수 있다. 뒤이은 반수체 식물의 염색체 배수화는 완벽한 동형접합성을 보이는 안정된 배가반수체를 만든다. 본 논문에서는 반수체 식물을 육성하고 판별하기 위한 고전적인 방법론을 요약할 것이다. 게다가 동원체의 히스톤을 후성적으로 조절함으로써 반수체를 유도하는 방법을 설명할 것이다. 마지막으로, 유전체 시대에 반수체 식물의 활용 방안을 유전체 해독과 집단 유전학의 측면에서 논의할 것이다.

• 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.

• 한국응용곤충학회지
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• 제54권4호
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• pp.303-310
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• 2015

배추좀나방(Plutella xylostella)은 시설재배지를 중심으로 국내 자연 상태에서 월동한다. 안동지역에서 이른 봄부터 배추좀나방 성페로몬트랩을 이용하여 배추좀나방의 성충 발생 시기를 주기적으로 조사한 결과 연중 4 회의 성충 발생 피크를 보였다. 월동 집단을 대상으로 서로 다른 지역 집단 간 생물적 특성을 조사한 결과 내한성, 약제감수성 및 발육속도에서 뚜렷한 집단 특성을 나타냈다. 분자마커로 집단변이를 분석한 결과 월동세대의 높은 집단변이는 계절이 진행됨에 따라 낮아지는 양상을 나타냈다. 이 결과는 배추좀나방의 국내 월동 집단 사이의 생물적 특성 차이를 나타냈고, 이들의 높은 유전적 분화는 계절이 진행됨에 따라 감소하여 이들 집단 사이의 개체들의 이동에 따른 유전적 교환이 이뤄졌다는 것을 제시했다.

• 한국패류학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-6
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• 2001

PCR-RAPD 표지인자를 이용하여 비단가리비와 큰가리비 그리고 해만가리비의 유전적 유연관계를 조사하였다. 60개의 random primer중 6개의 primer를 선택하여 시료들의 RAPD 양상을 비교하였다. 모든 primer들은 서로 다른 속의 가리비 종류에 대하여 특이적 RAPD band 형태를 나타내었다. 비단가리비에서는 패각 크기와 색깔의 특성이 두 집단간의 현저한 차이를 나타내었다. 그러나 RAPD 양상은 두 지리적 집단간에 유전적 차이를 보이지 않았다. 다형성 RAPD 대립인자들이 각 가리비종의 동일 집단에서 관찰되었다. 그러므로 RAPD 표지인자는 가리비를 동정하고 가리비 집단 구조를 연구하는데 유용하다고 사료된다.

• 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.

• 한국작물학회지
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• 제21권1호
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• pp.92-96
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• 1976

본 실험은 대두육종을 위한 유전자원으로서 우리나라 재래종 825계통을 대상으로 2년간 재배하면서 그 집단내의 유전적 변이성과 특성을 구명하고 이들을 이용한 다수확 품종의 육성에 필요한 정보를 획득하는데 목적이 있으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 단위면적당 평균 수량은 1,004.1kg/ha이고 대부분의 계통이 795kg에서 1,245kg의 수량성을 보였으며 백립중은 8.6gr∼44.4gr의 범위에서 평균 23.0gr이였다. 성숙기는 평균 144.7일로써 대부분의 계통이 만숙성이였고 초장 및 주당협수의 변이폭은 비교적 컸다. 2. 단백질함량은 평균 42.83%이고 40.7%∼44.2%, 지방함량은 평균 17.46%로서 전체계통의 70%가 16.5%∼19.0% 범위에 속해 있어 저지방성임을 나타내었다. 3. 유전분산은 수량과 초장 및 주당협수가 컸고 백립중 및 성숙기도 비교적 컸으나 단백질과 지방함량은 적은 유전분산을 보였다. 4. 백립중, 초장 및 주당협수의 유전력과 선발에 대한 기대치는 비교적 높았으며 성숙기의 유전력은 높았으나 선발효율은 낮았는데 그 원인은 재래종 집단의 표현형분산이 적은데 있다고 할 수 있다.

• 한국동물학회:학술대회논문집
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• 한국동물학회 2001년도 공동 춘계학술대회
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• pp.35-36
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• 2001

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• 식물분류학회지
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• 제43권3호
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• pp.181-187
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• 2013

한국과 일본에만 한정 분포하는 각시족도리풀(Asarum misandrum) 4개 집단의 자생지 상태와 합리적인 보전전략의 수립을 위하여 7개의 allozyme marker를 이용하여 유전적 다양성과 구조를 분석하였다. 각시족도리풀 집단의 대립 유전자의 수(A)는 2.05개, 다형적 유전좌위의 비율(P)은 71.4%, 이형접합체의 평균 기대치($H_E$)는 0.294를 나타내어 분포 역이 넓고 주로 내륙에 분포하는 특산식물과 유사하거나 다소 높은 수준의 유전적 다양도를 유지하고 있는데, 그 이유는 자가수분이 가능하지만 타가수정을 주로 하기 때문인 것으로 판단된다. 유전적 구조분석 결과 집단간 $F_{IS}$는 양의 값을 나타내었고 집단간 유전적 분화도는 매우 낮은 결과(0.112)를 보였다. 각시족도리풀의 자생지가 비록 적정 수준의 유전적 다양도을 보이고 있지만, 한국과 일본의 남쪽지방에만 한정분포하는 특징, 불연속적이고 분산되어있는 자생지의 상태, 대부분의 자생지에서 적은 개체가 나타나며 특이하고 희귀한 꽃 때문에 남획될 가능성이 높다는 점 등은 이 식물의 보전을 위한 관심을 필요로 한다. 각시족도리풀은 최근에 기록되어 현재 희귀식물로 지정된 종은 아니지만 보전적 가치가 높다고 판단되며 이 종의 보전을 위해 종 생물학적 정보를 수집하고 유전적 변이의 유지기작을 포함한 합리적인 보전전략의 수립이 요구된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제3권1호
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• pp.30-36
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• 2001

우리나라에 자생하고 있는 흑오미자 유전자원을 보존하고 육성하기 위하여, 제주도 한라산이라는 격리된 지역에 천연분포하고 있는 3개 집단을 대상으로 동위 효소분석에 의한 유전변이를 조사하였다. 1. 흑오미자 자생지 3개 집단의 4개의 동위효소에 대한 대립유전자 빈도와 분포는 6개의 유전자좌 가운데 Mdh-l과 Pgi-l을 제외한 모든 유전자좌에서 2개 이상의 대립유전자가 관측되어 Idh, Mdh-2, Mnr, Pgi-2에서 다형성을 보였다. Pgi-2를 제외한 Idh, Mdh-2, Pgi-l, Mdh-1, Mnr 유전자좌에서 동일한 대립유전자가 빈도가 가장 높은 주대립유전자로 나타났다. 2. 유전자좌당 대립유전자수(A/L)는 평균 1.7개의 값을 보였으며, 95%( $P_{95}$ ) 및 99%( $P_{99}$) 수준에서의 다형적 유전자좌의 비율은 38.9%와 50%, 평균 이형접합도의 관측치( $H_{0}$$^{./}$)와 기대치( $H_{e}$ )는 각각 0.141과 0.147로 나타났다. 흑오미자와 같이 분포구역이 매우 제한적이거나 멸종위기에 처한 식물종들은 유전변이량이 매우 적게 나타나는데 비해 흑오미자는 다소 많은 유전변이량을 보유하고 있는 것으로 나타났다. 3. 유전변이의 대부분이 집단 간 차이보다 집단내 개체간의 차이(92.6%)로 나타났으며, Wright의 F분석결과, $F_{IS}$ 및 $F_{IT}$ 값 모두 0에 가까운 값을 나타내어 흑오미자 집단이 Hardy-Weinberg 평형 상태에 근접해 있는 것으로 나타났다.다.

• 한국동물학회지
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• 제33권4호
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• pp.499-508
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• 1990

한반도 연안과 담수역에 서식하는 큰가시고기과(Gasterosteidae) 어류인 Gasterosteus속 G.aculeatus와 Pungitius 속 P. sinensis,P. kaibarae에 대한 유전자 분석을 통하여 이들의 계통적 유연관계를 조사하였다. P. sinensis 5개 집단의 평균 유전적 변이 정도는 HD = 0.080, HG = 0.091, P = 29%로 P.kaibarae (HD = 0.034; HG = 0.034, P = 13%)보다 높았으며 G.aculeatus의 평균 유전적 변이는 HD = 0.086, HG = 0.084, P =36%였다. G.aculeatus의 집단간 평균 유전적 근연치는 S = 0.963으로 가깝게 나타났으며 Pungitius 속 P. sinensis역시 S = 0.953으로 종내 집단간 차이가 크지 않았다. P. kaibarae의 경우 영천집단과 경주집단은 나머지 4집단과는 형태적으로 뚜렷한 차이가 있고,(Chae,1998) 유전적 근연치도 S=0.690으로 현저한 차이가 있어 별개의 taxa로 사료된다. P. sinensis 와 P. kaibarae 사이의 유전적 근연치는 S=0.606으로 종간 차이치를 나타내었으나 이들의 공서지역인 강릉집단에서는 약 44% 정도의 잡종개체가 발견되는 것으로 보아 이들간에는 생식적 격리가 완전히 형성되지 않은 반종으로 사료된다. Pungitius속과 Gasterosteus속간 유전적 근연치는 S=0.052로서 타어류의 속간 근연치보다 현저히 낮았다.