• 생태와환경
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• 제55권3호
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• pp.212-220
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• 2022

재첩은 하구생태계에 서식하는 종으로, 우리나라에는 섬진강 하구에서 가장 많이 분포하는 것으로 알려져 있다. 섬진강 하구에 서식하는 재첩은 담수와 해수생태계의 변화를 잘 반영하는 종이다. 재첩은 외부형태만으로는 종 동정이 어려운 분류군에 속한다. 본 연구에서는 섬진강 서식 재첩의 종 동정을 위해 형태적 관찰뿐만 아니라 미토콘드리아 DNA의 COI 유전자 기반 DNA 바코딩을 통해 분석하였다. 그 결과 재첩 간 다른 두 종을 확인하였으며, COI 염기서열의 다중배열 분석결과 약 98%의 높은 상동성을 보였다. 재첩과 내 다양한 종들과 계통수 분석으로 계통유 전학적 위치를 확인한 결과, 본 연구에서 사용한 재첩은 C. japonica, C. fluminea와 하나의 계통군으로 묶여졌고 진화적 거리는 0.003 이하로 나타났다. 또한 재첩속인 C. leana와 0.089, C. fluminalis와 0.096으로, 재첩과 내 3종과는 약 0.2로 C. japonica에 비해 상대적으로 진화적 거리가 먼 것으로 나타났다. 계통유전학적 분석을 통해 본 연구에서 사용한 재첩은 C. japonica이고, 그중 한 개체가 C. fluminea인 것으로 확인되었다. 이러한 연구 결과는 DNA 바코딩을 이용한 섬진강 하류 지역에 서식하는 재첩의 COI 시컨스를 통해 계통유전학적 정보를 제공하여 형태학적 분석에 어려움이 있는 종에 대한 중요한 자료로 활용될 것이다.

• 식물병연구
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• 제23권3호
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• pp.241-248
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• 2017

강원도 고랭지배추 포장에서 검출된 사탕무씨스트선충(H. schachtii)과 콩씨스트선충(H. glycines)을 구별할 수 있는 신속진단법을 개발하고자 하였다. 이를 위해 mtDNA COI 유전자 영역의 계통분석으로 동정된 사탕무씨스트선충 GC147, GC408, PM001 개체군과 콩씨스트선충 YS224, DA142, BC115 개체군을 대상으로 PCR-RFLP와 본 연구에서 개발한 특이 프라이머 세트를 이용한 PCR을 수행하였다. 사탕무씨스트선충과 콩씨스트선충 각각 3개 개체군의 mtDNA COI 영역 PCR 증폭산물에 8종류의 제한효소를 처리하여 DNA 절편길이다형성을 확인하였으며, 2종류의 제한효소 RsaI과 HinfI을 처리하면 DNA 밴드 양상의 차이로 사탕무씨스트선충과 콩씨스트선충 두 종을 구별할 수 있었다. 또한, 본 연구에서 개발한 프라이머 세트(JBS1, JBG1과 JB3R)는 사탕무씨스트선충 mtDNA COI 영역의 277과 339 bp, 콩씨스트선충의 339 bp의 특정 DNA 단편을 증폭시켰으며, 뿌리혹선충 3종과 뿌리썩이선충 2종의 식물기생선충은 증폭시키지 않았다. 따라서, 본 연구에서 개발한 프라이머 세트를 이용하여 PCR을 수행하면 사탕무씨스트선충과 콩씨스트선충을 구별할 수 있었다.

• 생태와환경
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• 제53권3호
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• pp.286-294
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• 2020

깔따구(Diptera: Chironomidae)는 저서성 대형무척추동물로 환경오염 및 수질 모니터링에 이용되는 중요한 지표생물이다. 본 연구에서는 인천 수돗물 정수장에서 발견된 깔따구류의 정밀한 종 동정을 위해 형태적 분류와 미토콘드리아 DNA에서 cytochrome c oxidase subunit I (COI) 유전자의 염기서열을 이용하여 분석하였다. 정수장 6곳의 20개체는 안개무늬날개깔따구(Chironomus kiiensis) 12개체, 노랑털깔따구(Chironomus flaviplumus) 6개체, 등깔따구(Chironomus dorsalis) 1개체, 용산무늬깔따구(Polypedilum yongsanensis) 1개체 등 4종으로 확인되었다. 각 깔따구 종의 형태적 특징은 두부, 하순기절, 대악, 안테나, 발톱의 형태적 특징을 살펴보았다. NCBI Genbank에 등록된 깔따구 17종 21개체의 COI 염기서열을 바탕으로 본 연구에서 조사된 20개체의 계통진화적 분석한 결과 각 4종의 깔따구 COI 염기서열은 등록된 동인 종과 높은 상동성을 보이며 (99~100%) 같은 계통군(clade)으로 나타났다. 이러한 결과는 국내 깔따구의 종 동정을 위한 형태적- 유전적 정보를 통합적으로 제공함으로 담수생태계의 모니터링을 위한 주요한 정보로 활용될 것이다.

• 생태와환경
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• 제52권3호
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• pp.221-230
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• 2019

섬진강 수계에 서식하는 누치(Hemibarbus labeo)의 미토콘드리아 DNA에서 cytochrome c oxidase subunit I(COI) 유전자를 발굴하고 누치속 Hemibarbus 및 잉어과(Cyprinidae) 내 계통유전학적인 위치를 확인하는 연구를 수행하였다. 발굴된 577 bp COI 시컨스의 다중배열 결과 섬진강산 누치들의 높은 염기서열 상동성을 보였다(99~100%). 우리나라에서 발견되는 누치속 3종에서 누치(H. labeo: HD1)와 어름치(H. mylodon)의 염기서열 유사성은 88.91%, 참마자 (H. longirostis)와는 88.81%이었다. 또한, H. maculatus, H. meditus, H. umbrifer, H. barbus는 각각 누치와의 염기서열 유사성이 98.97%, 97.20%, 96.87%, 98.85% 등으로 나타났다. 누치속 7종의 계통유전학적 분석결과 섬진강산 누치(H. labeo)들은 두개의 단계통 (clade)을 형성하는데 하나는 하동, 임실, 강진, 순창의 섬진강 누치들로만 이루어진 단계통, 다른 하나는 하동의 HD2, HD8, HD9와 국내 부산, 아산, 서울 등에서 채집 보고된 누치들과 단계통을 형성하였다. 잉어과 내 섬진강산누치(HD1)의 계통진화적 위치는 피라미(Zacco platypus)와는 진화적 거리가 0.143, 누치속 H. maculatus와는 0.006으로 나타났다. 또한 잉어과 28종 내 계통유전학적 위치는 모래무지아과(Gobioninae) 어류들이 포함된 그룹 I에 섬진강산 누치가 위치함을 확인하였다. 본 연구의 결과는 누치를 포함하는 잉어과 내 어류의 계통유전학적 비교와 환경오염에 따른 담수환경 모니터링을 위한 모델어류의 발굴연구에 주요한 유전적 정보를 제공할 것이다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제51권2호
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• pp.201-206
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• 2013

멸종위기종인 남한산 상제나비의 28년 된 장기 건조표본을 이용하여 DNA 바코드 염기 서열을 최초로 분석하고, 이를 유라시아 10 지역 개체군 36개체들과 COI 특성을 비교해 보았다. 이들 개체군에서 총 5개의 haplotype을 확인하였고, haplotype I은 75%로 가장 높은 빈도를 나타내었으며, 유라시아 전 지역에 광범위하게 분포하고 있음을 확인하였다. 남한산 개체들은 모두 haplotype I에 속하고 있어 COI 유전자 상에서는 지역 고립성이 없는 것으로 밝혀졌다. 이 결과로 추후 남한산 상제나비 보전 및 복원은 타 지역 개체군 중 동일 haplotype 선별이 필수 요건으로 판단되나, 좀 더 정교한 평가를 위해서는 추가적인 마커를 이용한 분석이 필요할 것으로 제안한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제18권3호
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• pp.131-141
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• 2013

본 연구는 2011년 9월에서 12월까지 동해(북부, 중부, 남부), 서해, 동중국해의 해구에서 각각 채집된 살오징어의 계군을 형태 및 유전학 차이를 이용하여 구분하였다. 형태학적 차이에 따른 계군분석은 평균성숙외투장(20-22 cm)을 기준으로 하여 발생시기를 구분하였고, 유전학적 특성에 따른 계군은 mtDNA COI 영역의 염기변이에 의한 유전자 다양성을 이용하여 확인하였다. 본 연구 결과 평균성숙외투장을 기준으로 동해 북부는 발생시기가 하계군, 나머지 집단(동해 중부, 동해 남부, 동중국해 북부, 서해 북부)은 추계군으로 크게 2개의 계군으로 추정되었다. 유전자 분석결과 살오징어 mtDNA COI 영역에서 총 49개의 haplotype을 확인하였다. TCS 분석결과 haplotype 유전자형 네트워크가 star-like형태이며, 모든 집단에서 유전적 다양성(haplotype diversity, h)이 높고(h=0.661~0.841), 반면에 염기 다양도(nucleotide diversity, ${\pi}$)가 낮게 나타난 점으로 미루어보아 국내 서식 살오징어의 경우 최근에 급속한 집단의 분화가 이루어진 것으로 판단된다. Pairwise Fst를 이용한 집단분석결과 비록 모든 집단간의 유전적 차이가 낮게 나타났지만(Fst = 0.001~0.043) 평균성숙외투장 기준으로 같은 추계군으로 분류된 집단(동해 중부, 동해남부, 서해 북부)간에는 유전적 차이를 확인할 수 있었다(P<0.05).

• 생명과학회지
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• 제27권7호
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• pp.746-753
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• 2017

참조기는 민어과에 속하는 우리나라의 중요한 산업 어종 중 하나이다. 최근 과도한 남획과 해양 환경의 변화로 참조기의 어획량이 줄어들자 일부 유통과정에서 유사어종인 부세, 흑조기 및 긴가이석태를 참조기로 둔갑시키는 사례가 빈번하게 발생하고 있다. 이에 본 연구에서는 종 특이 primer를 사용하여 참조기, 부세, 흑조기 및 긴가이석태를 신속하게 분석할 수 있는 방법을 마련하였다. 약 1,400 bp의 미토콘드리아 COI 유전자 분석을 통하여 종간 특이성을 나타내는 단일염기다형성 유전자를 탐색하였으며, PCR 증폭산물의 크기를 고려하여 4개의 종특이적 정방향 primer를 제작하였다. 단일 PCR을 이용한 종간 교차반응을 통하여 최적의 PCR 조건을 확립하였으며, 이후 제작된 4개의 정방향 primer를 혼합하여 4종에 대한 다중 PCR 반응을 진행하였다. 증폭된 산물은 전기영동을 통해 크기에 따라 1,540 bp, 1,013 bp, 470 bp 그리고 182 bp로 분리되었으며, 각각 참조기, 흑조기, 부세, 긴가이석태로 명확하게 판별이 가능하였다. PCR 민감도 측정에서도 모든 종에서 $0.1ng/{\mu}l$의 농도까지 검출 가능함을 확인하였다. 따라서, 본 연구에서 개발된 참조기와 유사어종에 대한 종특이 다중 PCR 분석법은 정확도와 민감도가 우수하여, 불법 유통가능성이 있는 제품에 대한 신속하고 정확한 판별로 식품안전관리에 효과적으로 활용될 것이라 사료된다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제59권1호
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• pp.73-78
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• 2020

열대 및 아열대 아메리카 지역이 원산지인 열대거세미나방(신칭; Spodoptera frugiperda (Smith, 1797))은 최근 전세계적에서 돌발적으로 문제가 되고 있는 농업 해충이다. 높은 비행능력을 가진 열대거세미나방은 2016년 아프리카를 시작으로 2018년 인도, 2019년 동남아시아에서 발견되어 확산 속도가 매우 빠르다. 한국에서 열대거세나방은 2019년 6월 13일 제주도 옥수수 재배 농가포장에서 처음 발견되었고, 그 후 2019년 7월 초까지 전라도, 경상남도의 여러 시/군에서 추가로 발견되었다. 한국에서 최초 침입집단을 미토콘드리아 COI유전자를 이용하여 열대거세미나방임을 유전적으로 동정하였고, 서로 다른 분기군에 속하는 2개의 haplotypes(hap-1, hap-2)으로 구성됨을 확인하였다. 분석된31개의 COI 염기서열 중 hap-1 이 93.5%로 우점하였다.

• 생명과학회지
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• 제31권1호
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• pp.66-72
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• 2021

국내 유통되고 있는 새우젓은 다양한 작은 새우의 집합체로, 최근 어획량 감소로 인해 국내산 새우젓의 경우 수입산에 비해 두배 이상 높은 가격에 거래되고 있으며, 이에 중국 및 베트남 등으로부터 수입된 새우젓이 국내산으로 둔갑되어 판매되는 사례가 빈번하게 발생되고 있다. 본 연구에서는 새우젓 Acetes japonicus, A. chinensis (Korea, China), A. indicus (I, II), Palaemon gravieri 6종류에 대하여 PCR-RFLP 마커를 개발하였다. 새우젓에서 에탄올로 염을 제거한 후 gDNA를 추출하였고, 새우젓 COI 유전자의 특이 프라이머를 제작, PCR을 진행하여 519 bp의 증폭시켰다. 증폭된 PCR산물의 염기서열분석을 토대로 Acc I, Hinf I 두 가지의 제한효소를 마커로 선정하였고, 전기영동을 통해 결과를 확인하였다. Acc I을 처리한 결과, A. japonicus, A. chinensis (Korea), A. indicus (II)는 272, 247 bp로, P. gravieri는 271, 202, 46 bp, A. chinensis (China), A. indicus (I)는 519 bp로 band를 형성하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 Hinf I을 처리한 결과로는 A. chinensis (Korea, China), P. gravieri는 519 bp로 잘리지 않은 것을 확인한 반면, A. japonicus와 A. indicus (I)는 2 band, A. indicus (II)는 3 band를 형성하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 위의 결과는 국내산과 수입산이 혼합되어있는 새우젓에 있어 보다 신속한 종판별을 할 수 있음을 시사한다.

• 한국어류학회지
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• 제32권4호
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• pp.199-209
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• 2020

본 연구는 예전부터 혼란스러웠던 한국산 대주둥치속, Macroramphosus 어류의 분류학적 위치를 명확히 하기 위해, 한국산 18개체를 일본/대만산 35개체 및 지중해산 M. scolopax와 형태 및 분자 변이를 비교 분석하였다. 한국, 일본 및 대만산 대주둥치속 어류는 제1등지느러미 극조 길이(A-type은 22.8~32.1%, B-type은 15.6~21.4%), 제1등지느러미와 제2등지느러미 사이 길이(A-type은 6.4~9.7%, B-type은 8.6~13.3%), 체고(A-type은 20.0~28.0%, B-type은 17.3~22.6%)에서 두 type으로 명확히 구분되었으나, 유전적으로는 구분되지 않았다(CR에서 0.0~3.3%, cyt b에서 0.0~1.3%, COI에서 0.0~0.5%). 한편, 한국산 대주둥치는 지중해산 M. scolopax와 유전적으로 명확히 구분되어(CR에서 9.9~11.5%, cyt b에서 3.8~4.6%, COI에서 1.2~3.6%), 최근 사용하고 있는 학명 M. scolopax를 M. japonicus (및/또는 M. sagifue)로 변경해야 할 것이다. 그러나, 본 연구에서 두 type 간 형태변이와 분자변이 간 일치성을 찾지 못했으며, 이는 아마도 그들간에 분화가 상당히 최근에 일어났음을 시사한다. 두 type 간 유전자 교류 정도를 파악하려면 향후 microsatellite와 같은 보다 민감한 마커를 이용한 후속 연구가 필요할 것이다.