• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제27권3호
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• pp.145-158
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• 2024

Life history characteristics, habitat landscape, and historical events are believed to have shaped the patterns of genetic variation in many taxa. The bony lip barb, Osteohilus vittatus, represent a potamodromous fish that complete all life cycle in freshwater and is widely distributed in Southeast Asia. It usually lives in small rivers and other freshwater habitats, and movement between habitats for either food or reproduction has been typical. These life history characteristics may promote gene flow, leading to less structured populations. However, many freshwater habitats are fragmented, which restricts gene flow. We investigate how this interplay has shaped patterns of genetic variation and phylogeographic structure within this species in the Sundaland, a biodiversity hotspot with a complex geological history, using mitochondrial cytochrome oxidase I (mtCOI) as a genetic marker. Forty-six mtCOI sequences of 506 bp long were collected from ten localities, eight geographically isolated and two connected. The sequences were used for population genetic and phylogeographic analyses. Our results showed a low genetic diversity within populations but high between populations. There was a deep phylogeographic structure among geographically isolated populations but a lack of such structure in the connected habitats. Among geographically isolated populations, sequence divergence was revealed, ranging from 1.8% between Java and Sumatra populations to 12.2% between Malaysia and Vietnam. An indication of structuring was also observed among localities that are geographically closer but without connectivity. We conclude that despite high dispersal capacity, the joint effects of historical events, long-term geographic isolation associated with sea level oscillation during the Pleistocene, and restricted gene flow related to lack of habitat connectivity have shaped the phylogeographic structure within the O. vittatus over the Sundaland.

• 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.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제46권2호
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• pp.41-54
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• 2023

The blue-tailed damselfly, Ischnura elegans Van der Linden, 1820 (Odonata: Coenagrionidae), is a climate-sensitive indicator species in South Korea. In this study, we sequenced the complete mitochondrial genome (mitogenome) of I. elegans collected from South Korea for subsequent population genetic analysis, particularly to trace population movements in response to climate change. The 15,963 base pair (bp)-long complete mitogenome of I. elegans has typical sets of genes including a major non-coding region (the A+T-rich region), and an arrangement identical to that observed in ancestral insect species. The ATP6, ND3 and ND1 genes have the TTG start codon, which, although rare, is the canonical start codon for animal mitochondrial tRNA. The A/T content was 71.4% in protein-coding genes, 72.1% in tRNAs, 72.9% in the whole genome, 74.7% in srRNA, 75.3% in lrRNA, and 83.8% in the A+T-rich region. The A+T-rich region is unusually long (1,196 bp) and contains two subunits (192 bp and 176-165 bp), each of which is tandemly triplicated and surrounded by non-repeat sequences. Comparison of the sequence divergence among available mitogenomes of I. elegans, including the one from the current study, revealed ND2 as the most variable gene, followed by COII and COI, suggesting that ND2 should be targeted first in subsequent population-level studies. Phylogenetic reconstruction based on all available mitogenome sequences of Coenagrionidae showed a strong sister relationship between I. elegans and I. senegalensis.

• 한국응용곤충학회지
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• 제39권3호
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• pp.181-191
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• 2000

국내 늦반딧불이(Pyrocoelia rufa)이 미토콘드리아 DNA중 COI 유전자 일부(403 bp)의 염기서열을 결정, 집단내 유전적 다양도, 지역적 변이, 계통유전적 관련에 대한 분석을 실시하였다. 남해, 부산, 무주, 용인 등 우리나라 4개 지역으로부터 채집된 총 26개체로부터 7개의 mtDNA haplotype을 얻었으며 이들의 변이는 0.2~1.2%이었다. 도심인 부산에서 채집한 늦반딧불이는 다른 산림 및 농업의 채집지역과 달리 하나의 haplotype으로 고정되어 있어 도시화에 따른 집단의 병목현상과 서식처 파편화가 심각했음을 보여주었다. 그러나 우리나라 최대의 반딧불이 서식처이자 보호지역으로 지정된 무주로부터 4개의 haplotype을 얻었으며 이들의 최대염기 치환율은 1.0%로 가장 높은 집단내 유전적 다양도를 나타내었다. 근해의 섬인 남해의 늦반딧불이는 상대적으로 낮은 haplotype 다양도(H=0.25)와 계통유전적으로 이질적인 haplotype(PR7)의 존재로 요약되었는데 이는 비교적 가까운 과거의 한반도 생물지리 역사 및 유전자 이동에 의해 나타난 현상으로 설명하였다. 계층적 유전분석 결과 무주-용인과 부산-남해 그룹의 형성은 역사적으로 두 그룹사이에 유전자 이동에 반한 장벽의 존재 가능성을 제시한다고 설명하였다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제43권4호
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• pp.454-461
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• 2019

Background: Ikonnikov's whiskered bat (Myotis ikonnikovi) is found throughout the Korean Peninsula, as well as in Kazakhstan, Russia, Mongolia, China, and Japan. It is small-sized and primarily inhabits old-growth forests. The decrease and fragmentation of habitats due to increased human activity may influence the genetic structure of bat populations. This study was designed to elucidate the population genetic structure of M. ikonnikovi using mitochondrial genes (cytochrome oxidase I and cytochrome b). Results: The results showed that M. ikonnikovi populations from Korea have high genetic diversity. Although genetic differentiation was not detected for the COI gene, strong genetic differentiation of the Cytb gene between Mt. Jeombong and Mt. Jiri populations was observed. Moreover, the results indicated that the gene flow of the maternal lineage may be limited. Conclusions: This study is the first to identify the genetic population structure of M. ikonnikovi. We suggest that conservation of local populations is important for sustaining the genetic diversity of the bat, and comprehensive studies on factors causing habitat fragmentation are required.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제26권11호
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• pp.678-688
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• 2023

Flatfish are one of the largest families in the order Pleuronectiformes and are economically important edible marine fish species. However, they have similar morphological characteristics leading to challenges in classifying correctly, which may result in mislabeling and illegal sales, such as fraudulent labeling of processed food. Therefore, accurate identification is important to ensure the quality and safety of domestic markets in Korea. Species-specific primers were prepared from the mainly consumed eleven species of the order Pleuronectiformes. To rapidly identify the 11 flatfish species, a highly efficient, rapid, multiplex polymerase chain reaction (PCR) with species-specific primers was developed. Species-specific primer sets were designed for the mitochondrial DNA cytochrome c oxidase subunit I gene. Species-specific multiplex PCR (MSS-PCR) either specifically amplified a PCR product of a unique size or failed. This MSS-PCR analysis is easy to perform and yields reliable results in less time than the previous Sanger sequencing methods. This technique could be a powerful tool for the identification of the 11 species b the family Pleuronectidae and can contribute to the prevention of falsified labeling and protection of consumer rights.

• 한국응용곤충학회지
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• 제39권4호
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• pp.211-226
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• 2000

본 연구는 파파리반딧불이 (Hotaria papcrinsis), 애반딧불이 (Luciola lateralis) 및 늦반딧 불이 (Pyrocoelia fufa)등 국내 주요 반딧불이 종의 유전적 분화 및 계통분류학적 관련을 파악하고자 하였다. 이를 위하여 mtDNA의 COI유전자 및 16S rRNA유전자 일부의 염기서열 (각 403bp 및 490bp~504bp)을 분석하였으며 아울러 GenBank에 등록된 일본 반딧불이 29종(반딧불이과 27종, 홍반딧과 1종 및 Rhagophthalmus과 1종)의 16S rRNA유전자의 동일부위 염기서열을 사용하였다. 국내 세 종간의 COI및 16S rRNA유전자의 염기서열 그리고 COI유전자의 아미노산 분화정도를 비교한 결과, 반딧불이아과(Lampyrinae)의 늦반딧불이는 애반딧불이아과(Luciolinae)에 공통적으로 속해있는 애반딧불이 및 파파리반딧불이와 다소 큰 유전적 차이를 나타냄으로 기존의 분류학적 위치를 확인하였다. 16S rRNA유전자의 염기서열을 이용, PAUP과 PHYLIP에 의한 계통분류학적 분석 결과, 우리 나라 애반딧불이는 일본 애반딧불이와 강력한 단일그룹을 형성하였으나 이들간 상당한 유전적 차이 (2.9%의 16S rRNA유전자 염기분화율)를 보였다. 국내 두 지역의 파파리반딧불이는 일본 대마도 고유종인 H. tsushimana와 같은 계통그룹을 형성하였으므로 Hotaria란 속명의 사용이 타당해 보이나 파파리반딧불이는 지역 개체간 자매분류군을 형성하지 않으므로 이에 대한 추가 연구가 요망되는 실정이다. 마지막으로, 국내 늦반딧불이 지역 개체가 일본 늦반딧불이와 강력한 단일 계통그룹을 형성한 점으로 미루어 Pyrocoelia란 속명의 사용은 타당해 보이나 다른 모든 늦반딧불이로부터 큰 유전적 거리론 보인 제주도 개체에 대한 추가적인 연구가 요망되는 실정이다. 결론적으로, 국내 반딧불이 종들은 일본에서 공통적으로 발생하는 반딧불이종 또는 속과 아주 강력한 계통그룹을 형성하였으므로 기존의 계통관련 연구를 지지하고 있는 실정이다.

• 한국패류학회지
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• 제32권1호
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• pp.55-62
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• 2016

In this study, an attempt has been made to analyze the morphology of Cephalopods distributed in Korea and collected samples from South-East Asian countries including Thailand, Indonesia, Vietnam, and China. A phylogenetic analysis was performed using the mitochondrial gene, Cytochrome c oxidase subunit I (COI) to understand the genetic divergences of the species and validate their origins. For achieving the objectives, samples were collected directly from Thailand Hat Yai, Songkhla, Indonesia Medan, Vietnam Ho Chi Minh, and Vung Tau in August 2015 and from China in September 2015. A total of 23 species of Cephalopods were identified falling under three orders, four familyies and nine genus. The species were distributed under Order: Octopoda (1 family, 3 genus, and 9 species), Order: Sepiolioda (1 family, 2 genus, and 8 species), and Order Teuthoidea (2 family, 4 genus, and 6 species). 23 species which is 1 family 3 genus 9 species in Octopoda, 1 family 2 genus 8 species in Sepiolioda, 2 family 4 genus 6 species in Teuthoidea. Phylogenetic analysis using COI gene was conducted for 18 species. For the remaining 5 species sequencing results showed severe variation and hence were not considered further. The COI phylogenetic analysis for the 18 species of Cephalopods were found consistent with the morphological identification. The excluded species will be subjected for a further detailed analysis.

• 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.