Mitochondrial DNA Swquence Variation of the Firefly, Pyrocoelia rufa(Coleoptera: Lampyridae), in Korea

늦반딧불이 Pyrocoelis rufa(딱정벌레목: 반딧불이과)의 미토콘드리아 DNA 염기서열 변이

We have sequenced a portion of mitochondrial CO! gene (403 bp) of the firefly, Pyrocoelia rufa, to investigate genetic diversity within population, geographic variation, and phylogenetic relationships among haplotypes. A total of seven mtDNA haplotypes ranging in sequence divergence from 0.2% to 1.2% were obtained from 26 fireflies collected at four localities in Korea: Namhae, Pusan, Muju, and Yongin. The samples collected at the urban area, Pusan, were all fixed with one haplotype, differently those collected at the forest and/or agricultural areas. This appears to suggest that habitat fragmentation and population bottleneck caused by urbanization might have been severe in Pusan. On the other hand, from Muju known as the largest habitat and sanctuary for the firefly, four haplotypes with the maximum sequence divergence of 1.0% were obtained, and this estimate was the highest among the areas studied. The fireflies collected at the isolated islet, Namhae, revealed relatively low haplotype diversity(H=0.25), but one haplotype (PR7) was phylogenetically differentiated from others. This phenomenon was explained in terms of biogeographic history of the island and gene flow in the recent past. Grouping of Muju- Y ongin and Pusan-Namhae, respectively, in the hierarchical genetic analysis suggests the presence of historically occurred, biogeographic barrier against gene flow between them.

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.