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.
CHUNG, Mi Yoon;SON, Sungwon;CHUNG, Jae Min;LOPEZ-PUJOL, Jordi;YUKAWA, Tomohisa;CHUNG, Myong Gi
식물분류학회지
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제49권2호
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pp.118-126
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2019
The taxonomic rank of the tiny-leaved terrestrial orchid Cephalanthera subaphylla Miyabe & $Kud{\hat{o}}$ has been somewhat controversial, as it has been treated as a species or as an infraspecific taxon, under C. erecta (Thunb.) Blume [C. erecta var. subaphylla (Miyabe & $Kud{\hat{o}}$) Ohwi and C. erecta f. subaphylla (Miyabe & $Kud{\hat{o}}$) M. Hiro]. Allozyme markers, traditionally employed for delimiting species boundaries, are used here to gain information for determining the taxonomic status of C. subaphylla. To do this, we sampled three populations of five taxa (a total of 15 populations) of Cephalanthera native to the Korean Peninsula [C. erecta, C. falcata (Thunb.) Blume, C. longibracteata Blume, C. longifolia (L.) Fritsch, and C. subaphylla]. Among 20 putative loci resolved, three were monomorphic (Dia-2, Pgi-1, and Tpi-1) across the five species. Apart from C. longibracteata, there was no allozyme variation within the remaining four species. Of the 51 alleles harbored by these 17 polymorphic loci, each of the 27 alleles at 14 loci was unique to a single species. Accordingly, we found low average values of Nei's genetic identities (I) between ten species pairs (from I = 0.250 for C. erecta versus C. longifolia to I = 0.603 for C. falcata vs. C. longibracteata), with C. subaphylla being genetically clearly differentiated from the other species (from I = 0.349 for C. subaphylla vs. C. longifolia to 0.400 for C. subaphylla vs. C. falcata). These results clearly indicate that C. subaphylla is not genetically related to any of the other taxa of Cephalanthera that are native to the Korean Peninsula, including C. erecta. In a principal coordinate analysis (PCoA), C. subaphylla was positioned distant not only from C. falcata, C. longibracteata, and C. longifolia, but also from C. erecta. Finally, K = 5 was the best clustering scheme using a Bayesian approach, with five clusters precisely corresponding to the five taxa. Thus, our allozyme results strongly suggest that C. subaphylla merits the rank of species.
Tropical forests whether fragmented or undisturbed or be they equatorial or deciduous, remain the storehouse of biodiversity for hundreds of thousands of plant and animal species. This unique characteristic continues to attract a wide range of scientists and international organizations to study and attempt to understand tropical forest ecosystems. Gene flow is mediated by pollen, seed and seedling dispersal, and factors affecting this gene flow include phenology, spatial distribution, population structures, seed predation, sexual and mating systems as well as physical and biological barriers to gene flow. Two methods are used in measuring gene flow: direct method that relies on the actual observation of seed and pollen dispersal, whereas indirect methods involve the use of genetic markers such as allozymes and DNA techniques. Political strife, extreme natural and artificial disasters, the lack of a comprehensive forestry research vision, coupled with difficult socio-economic conditions in Africa have made the environment quite difficult for sustained research activities on the part of those undertaking or wishing to undertake such studies. Gene flow studies in this region are few and far between. This review elaborates on the mechanisms of gene flow mediation in Sub-Saharan Africa.
Using 8 isozyme polymorphic loci as gene markers, we studied the spatial distribution of genotypes in a naturally regenerated uneven-aged Eastern Siberian Fir (Abies nephrolepis Max.) stand (1ha, $100{\times}100m$) on Mt. Ohdae in northeastern South Korea. Gregorius' distograms and Moran's I correlograms revealed no evidence of significant genetic structure at three spatial classes of 5 m, 10 m, and 20 m. Extensive gene flow, due to the long distance dispersal of pollen and seeds in A. nephrolepis, may account for the lack of fine-scale spatial structure. Alternatives would be overlapping seed shadows caused by high densities of A. nephrolepis adult trees (160 trees/ha) and/or intraspecific competition resulting in extensive thinning within maternal half-sib groups.
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.
도심지 주요 대기 오염원 가운데 하나인 오존이 층층나무의 유전구조에 미치는 영향을 조사하기 위하여 오존 처리에 대해서 생장이 건강한 내성 그룹과 피해가 심한 감수성 그룹을 선발한 후 동위효소 분석에 의한 유전구조를 비교하였다. 두 그룹간 유전구조의 차이는 5개 다형적 유전자좌에서 관측된 대립유전자 빈도 및 유전자정 빈도의 비교에 의해서 이루어졌다. 분석 결과 3개 유전자좌(Lap-2, Mdh-1, Skdh-1)에서 두 그룹간에 통계적으로 유의한 차이가 관측되었다. 내성그룹의 경우 유전적 다수도, 유전적 다양도, 이형접합도 등 유전적 다양성을 추정하기 위한 모든 통계치에서 감수성 그룹에 비해 높은 값을 나타냈다. 본 연구 결과는 유전적으로 다양한 개체 또는 집단이 그렇지 않은 개체나 집단에 비해서 환경 스트레스에 대해 저항성이 크다는 일반적인 가설에 잘 부합하는 것으로 나타났다.
CHUNG, Mi Yoon;CHUNG, Jae Min;SON, Sungwon;MAO, Kangshan;LOPEZ-PUJOL, Jordi;CHUNG, Myong Gi
식물분류학회지
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제49권4호
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pp.324-333
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2019
Neutral genetic diversity found in plant species usually leaves an indelible footprint of historical events. Korea's main mountain range (referred to as the Baekdudaegan [BDDG]), is known to have served as a glacial refugium primarily for the boreal and temperate flora of northeastern Asia. In addition, life-history traits (life forms, geographic range, and breeding systems) influence the within- and among-population genetic diversity of seed plant species. For example, selfing species harbor significantly less within-population genetic variation than that of predominantly outcrossers. A previous study of two Liparis species (L. makinoana and L. kumokiri) emphasizes the role of the abovementioned factors shaping the levels of genetic diversity. Liparis makinoana, mainly occurring on the BDDG and self-incompatible, harbors high levels of within-population genetic diversity (expected heterozygosity, HeP = 0.319), whereas there is no allozyme variation (HeP = 0.000) in L. kumokiri, which is self-compatible and mainly occurs in lowland hilly areas. To determine if this trend is also found in other congeners, we sampled five populations of L. krameri from the southern part of the Korean Peninsula and investigated the allozyme-based genetic diversity at 15 putative loci. The somewhat intermediate levels of within-population genetic variation (HeP = 0.145) found in L. krameri are most likely due to its occurrence in mountainous areas that, despite being outside of the main ridge of the BDDG, still served as refugia, and a self-incompatible breeding system. Management strategies are suggested for L. krameri and L. makinoana based on the levels and distribution of genetic diversity and inbreeding.
알로자임 분석을 이용하여 청각의 유전적 다양성과 집단구조를 분석하였다. 이 종은 한국내 생태적, 경제적 중요한 자원이지만 유전적 분석이 수행되지 않았다. 전분 젤 전기영동으로 이 종의 한국내 네 집단에 대해 알로자임 변이와 유전 구조를 조사하였다. 15개 대립유전자좌위에 대해 9개 좌위(60.0%)가 적어도 한 집단에 대해 다형현상을 나타내었다. 종수준에서 유전적 다양성은 매우 높았다($H_{ES}$=0.144). 집단수준에서 유전적 다양성은 비교적 낮았다($H_{EP}$=0.128). 청각에서 전체 유전적 다양도의 87%는 집단내에 내포되어 있었다. 청각의 번식방법은 유성생식보다는 무성생식이 우세하고, 집단의 단절, 낮은 자손의 생성, 지리적 격리, 그리고 정착과정이 낮은 유전적 다양성을 설명하는 요인으로 사료된다. 조사한 청각 집단에서 세대당 이주하는 개체수는 1.69로 평가되었다. 이 값은 보통 수준의 유전자 흐름으로 해류를 통한 이동이 주된 요인으로 보인다.
울릉도에 분포하는 말오줌나무는 화서가 크고 아래로 처지며 열매가 다른 분류군에 비해 작은 특징때문에 한반도 고유종으로 간주되었다. 본 연구는 근연종인, 지렁쿠나무, 덧나무, 딱총나무를 포함한 총 256개 개체에 대해 주성분분석(PCA)을 통해 각 분류군간 형태적 특징을 비교하였는데, 형태 분석 결과 말오줌나무는 지렁쿠나무와 덧나무에 비해 화서의 크기가 크고 총화경이 길어 뚜렷한 차이가 있었다. 이런 화서의 특징 이외에 말오줌나무의 암술머리 색깔은 덧나무와 지렁쿠나무의 혼합형이며, 동위효소와 염색체 수의 경우에는 덧나무에 더 가까웠다. 반면 말오줌나무는 한반도 내의 다른 개체들과 형태적으로 불연속을 보이는데, 이는 한반도 내 분류군들 간에는 지속적인 유전적 교류가 있었던 반면, 울릉도의 말오줌나무는 신생대 4기 이후 섬 지역에 고립되어 형태적으로는 비교적 고착화된 것으로 판단된다. 전 세계 딱총나무속의 연구에 의하면 종간 잡종 현상이 활발히 보고되는데, 현재 본 연구에서 분석된 지렁쿠나무와 덧나무의 형질의 혼합 혹은 중간 형태는 잡종에 의한 결과인지, 혹은 형질의 연속변이로 인한 결과인지는 불확실하다. 유라시아와 북미 대륙에 넓게 분포하는 Sambucus racemosa L.는 지역적으로 일부 분류군들이 분화하여 기존에 아종으로 처리되고, 동북아시아에서는 지렁쿠나무와 덧나무의 실체가 확인되지만 여전히 각 분류군간에 형태적으로 중첩이 된다. 따라서, 본 연구에서는 말오줌나무를 S. racemosa의 아종, 즉 S. racemosa subsp. pendula로 처리하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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