• 한국산림과학회지
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• 제105권3호
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• pp.309-314
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• 2016

변화하는 자연환경에서 식물이 생존하기 위해서는 적절한 유전다양성을 유지할 뿐 아니라 지역적응성을 갖추어야 세대를 성공적으로 이어나갈 수 있다. 만약 유전다양성이 급격히 감소하게 된다면 집단이 쇠퇴하고 소멸 위험성이 커지게 된다. 본 연구는 주변 집단으로 부터 화분이나 종자의 유입이 어려운 소규모 사시나무 집단의 유전구조를 구명하였다. 월악산 미륵리의 사시나무림은 전체 분포면적 $14,000m^2$에 성목은 350개체로 추정되며, 임분내에 설정한 $70m{\times}70m$ 조사구에 출현하는 123개체 중 61개체를 대상으로 AFLP 마커를 이용하여 유전변이를 분석하였다. 조사구내 사시나무의 수령은 평균 16년 최고 32년생이었으며, 개체의 공간적 분포는 약한 밀집 형태를 이루고 있었다. AFLP primer 6조합에서 196개 증폭산물을 확인하였으며, 이 중 151개는 다형성을 보였다. primer 조합당 평균 유전자좌수는 32.7(표준편차=7.2), 이형접합도 기대치($H_e$)는 0.154, Shannon의 다양성 지수(S.I.)는 0.254로 나타나서, 월악산 사시나무는 우리나라 사시나무 집단 평균에 비하여 매우 낮은 유전다양성을 갖고 있는 것으로 나타났다. 공간적 유전구조는 24 m 이내에서 분포하는 개체들 간에 유전적 유사성이 나타났으며, 소규모 면적과 고립된 분포지 특성으로 인하여 비교적 작은 유전군락이 형성된 것으로 생각된다.

• 원예과학기술지
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• 제32권1호
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• pp.84-90
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• 2014

우리나라에서 먹넌출은 안면도 지역에서만 소나무 숲에서 제한적으로 분포하는 덩굴성 식물이다. 본 연구는 먹넌출 집단의 분포형태와 특성, 유전다양성 및 공간분포에 따른 유전구조를 파악하는데 있다. 선발된 8개 I-SSR primer에서 총 50개의 I-SSR 증폭산물을 얻었으며 37개의 단형성 증폭산물을 제외한 13개의 다형적 증폭산물을 분석에 이용하였다. 공간적 자기상관 분석을 위한 조사구 $90m{\times}70m$내에 총 39개체의 먹넌출이 자생하고 있었으며, 군집지수(aggregation index)는 0.706으로 집중분포(clumped distribution)하는 공간분포를 나타냈다. I-SSR 표지자 분석 결과 39개체 중 유전자형이 서로 다른 21개의 유성생식체(genet)가 식별되었으며, 유전자형 비율(G/N)은 53.8%, 유전자형 다양성(D)은 0.966, 유전자형 균등도(E)는 0.946으로 각각 나타났다. Shannon의 다양성지수(I = 0.598)는 적은 개체수와 제한적 분포에도 불구하고 다른 수종들에 비해 비교적 높은 유전다양성을 나타냈다. Tanimoto distance를 이용한 공간적 자기상관 분석 결과 안면도 먹넌출의 현지외 보존을 위한 표본 추출 전략은 6m 이상의 간격을 두고 개체를 선발하는 것이 타당한 것으로 나타났다.

• 한국어류학회지
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• 제32권2호
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• pp.39-48
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• 2020

가는돌고기(Pseudopungtungia tenuicorpa)는 8~10 cm 크기의 소형 잉어과 어류로 전 세계에서 한국의 한강 그리고 임진강에만 서식하는 멸종위기종이다. 가는돌고기는 국내 담수의 상위 포식자 중 하나인 꺽지 수컷이 돌보는 수정된 알이 있는 둥지에 탁란(brood parasitism)을 하거나 작은 바위에 생긴 틈에 산란을 하는 생식 행동을 보인다. 이 종의 특이한 생식 생태는 환경 파괴가 극심한 현대 사회에서 산란 장소를 더욱 제한할 가능성이 높아 특별한 관리와 보전 전략이 필요하다. 본 연구에서는 microsatellites와 mtDNA control region 유전자를 이용하여 가는돌고기의 종 보전 관리 전략에 필요한 개체군 수준의 유전적 다양성 등 기초자료를 확보하고자 하였다. 유전체 분석에서 얻어진 28개의 microsatellite 유전자들을 이용하여 한강의 3지역에서 채집된 67개체들의 유전자형을 밝혔다. 본 microsatellite 유전자 분석 결과, 가는돌고기는 일반적으로 알려진 담수어류의 microsatellite 다양성 정도를 훨씬 뛰어 넘는 높은 유전적 다양성을 보여주었고(평균 이형접합자 빈도 예측치=0.914; 유전자 당 평균 대립 인자 빈도=27.9), 개체군 감소나 inbreeding의 흔적은 나타나지 않았다. 그러나 북한강과 남한강 사이의 유전적 분화가 두드러졌다. 이런 유전적 구조는 14개 haplotype이 발견된 mtDNA 분석 결과에서도 유사하게 나타났다. 매우 좁은 지역에 서식하는 고유 멸종위기종에서 유전자 흐름의 제한 가능성이 나타났기 때문에, 장기적 측면에서 개체군들의 크기에 대한 고민이 필요하다. 추후 적응 유전적 분석 결과에서도 유사한 결과가 나타난다면, 북한강과 남한강 개체군들은 별도 관리가 이루어져야 하며, 복원 계획에도 이러한 유전적 구조에 대한 검토가 수반되어야 할 것이다.

• 유기물자원화
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• 제13권2호
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• pp.85-90
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• 2005

산불로 훼손된 토양 미생물군집의 생화학적, 유전적 다양성을 비교하기 위하여 2000년에 산불이 일어났던 강릉지역에서 자연복원지 토양(NS), 인공복원지 토양(AS), 정상토양(NS)을 표토층과 심토층에서 채집하였다. 생화학적 다양성 분석을 위해 각 시료를 BIOLOG system에 직접 적용하였으며 통계처리(SPSS)를 통해 군집분석을 수행하였다. 또한 군집의 유전적 다양성은 토양 미생물의 16S-rDNA를 증폭하여 DGGE(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)를 이용하여 분석하였다. 자연복원지의 심토와 표토, 정상토양의 표토에서만 70% 이상의 생화학적 다양성이 나타났으나, 유전적 다양성의 경우 모든 시료에서 53%에서 68%의 범위의 상동성을 나타냈다. 이러한 결과는 토양미생물 군집의 생화학적 다양성이 반드시 유전적 다양성을 반영하지 않는다는 것을 보여준다.

• 생명과학회지
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• 제15권2호
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• pp.273-278
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• 2005

붉은토끼풀(Trifolium pratense)은 전세계적으로 분포하는 근연성 초본종이다. 붉은토끼풀은 유럽 또는 북미에서 약 60년전 한국으로 도입되었다. 전분 젤 전기영동을 사용하여 한국내 분포하는 붉은토끼풀의 유전적 변이와 집단구조를 분석하기 위해 사용되었다. 붉은토끼풀에서 높은 유전적 다양성이 발견되었다. 19개 대립유전좌좌위중 10개$(52.6\%)$는 다형현상을 나타내었다. 유전적 다양성은 0.220이었다. 유성생식, 높은 다산성, 집단형성화 과정이 높은 유전적 다양성을 유지하는데 기여하는 것으로 제시하였다. 한국의 붉은토끼풀의 다양도(0.220)는 북미의 붉은토끼풀 다양도(0.285)보다 낮았다. 이는 북미의 일부 집단에서 유입되었거나 창시자효과 때문일 것으로 사료된다. 간접적 평가를 통한 세대당 이주하는 수는 4.20이였고, 유전자 유동은 한국집단에서 높게 유지되고 있음을 시사한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.170-177
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• 2014

유전 알고리즘은 강인한 탐색과 최적화 기술이기는 하나 조기 수렴과 국부 최적해에 수렴하는 문제점들을 내포하고 있다. 모집단의 다양성이 작은 값으로 수렴할수록 탐색능력이 감소하고, 국부 최적해에 수렴하지만, 모집단의 다양성이 높은 값으로 수렴할수록 탐색능력이 증가하고 전역 최적해에 수렴할 수 있으나 유전 알고리즘은 발산할 수도 있다. 유전 알고리즘이 전역 최적해에 수렴하는 것을 보장하기 위해서는 유전 연산자가 적절하게 선정되어야 한다. 본 논문에서는 조기 수렴으로부터 벗어나기 위하여 모집단의 다양성을 유지하도록 평균해밍거리와 적합도 값을 혼합한 함수를 이용한 유전 연산자들을 제안하였다. 모의실험을 통하여 다양성의 유지를 위한 돌연변이 연산자와 수렴 특성의 향상을 위한 다른 유전자들의 효과를 확인할 수 있었으며, 본 논문에서 제안한 유전 연산자들이 조기 수렴이나 국부 최적해에 수렴하는 경우를 피하는데 유용한 방법임이 확인되었다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제27권5호
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• pp.257-261
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• 2004

눈향나무(Juniperus chinensis var. sargentii Henry)는 사할린, 일본 등의 동북아시아와 한반도에서는 전국의 고산지대에서 자라는 상록성 소관목으로서 희귀 및 멸종 위기 식물(산림청)로 지정되어 있다. 본 연구에서는 한라산에 서식하는 눈향나무 집단의 분포형태 및 특성, 유전적 다양성과 공간적 유전구조를 파악하였다. 조사구(40m × 60m)에는 총 131개의 눈향나무 clump가 자생하고 있었으며 이들 전체 본수를 대상으로 군집지수를 계산한 바, 임의분포하고 있음을 확인하였다 모든 개체들에 대하여 ISSR 유전자형을 비교한 결과, 15개체는 클론으로, 나머지는 각기 서로 다른 genet으로 구성 되 어 있었다. 21개 의 ISSR 표지자를 바탕으로 계산한 Shannon의 다양성지수(I=0.463)는 적은 개체수와 제한적 분포에도 불구하고 유전적 다양성이 다른 수종에 비해 비교적 높은 편으로 나타났다. 공간적 자기상관 분석방법을 이용하여 공간적 유전구조를 파악한 결과, 조사지역내의 눈향나무 집단은 8m 이내에서 유전적으로 유사한 군락구조를 갖고 있는 것으로 나타났으며, 클론 번식이 공간적 유전 구조에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 판단되었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제26권5호
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• pp.619-627
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• 2013

꼬리말발도리(Deutzia paniculata Nakai)는 전 세계적으로 우리나라 경상남북도 일부지역에만 자생하는 매우 제한된 분포범위를 가지는 특산식물이다. 이러한 꼬리말발도리 집단의 유전적 다양성 및 구조를 조사하기 위해 5집단 155개체에 대한 ISSR(Inter Simple Sequence Repeat) 분석이 수행되었다. 총 6개의 ISSR 프라이머를 이용하여 31개의 증폭산물을 관찰하였으며, 집단 수준에서의 유전적 다양성의 평균은 SI(Shannon's information index)=0.429, h (Nei's genetic diversity)=0.271로, 매우 높은 수준으로 나타났다. 집단별로는 큰 차이는 없었지만 비교적 높은 개화율을 보이는 밀양, 양산 집단이 다른 집단에 비해 다소 높은 유전 다양성을 유지하고 있는 것으로 나타났다. AMOVA 분석 결과 전체 유전변이의 약 16%가 집단 간 차이에 기인하는 것으로 설명되었으며, 나머지 84%는 집단 내 개체간에 존재하는 것으로 나타났다. 이처럼 제한된 분포범위를 가지는 꼬리말발도리 집단에서 나타나는 높은 유전다양성과 집단간 낮은 유전적 분화율은 완전 타가수정하는 교배양식과 집단내 비교적 풍부한 개체수의 영향인 것으로 판단된다. 따라서 현재의 유전다양성을 유지할 수 있는 적절한 현지 내 보전대책 수립이 요구된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제25권4호
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• pp.470-478
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• 2011

본 연구는 멸종위기식물인 단양쑥부쟁이(Aster altaicus var. uchiyamae)의 개체군을 대상으로 유전다양성을 유지하는데 필요한 최소개체수를 산정하기 위하여 수행되었다. 단양쑥부쟁이가 분포하고 있는 네 지역에서 각각 유전다양성 및 유전적 분화도를 분석하였다. AFLP(amplified fragment length polymorphism) 마커를 이용한 유전적 변이의 분석결과, 총 4개의 프라이머 조합에 대해서 936개의 밴드가 확인되었으며, 그 중 934개의 밴드(99.8%)가 다형성을 보여주었다. 단양쑥부쟁이 개체군 내에서 유전다양성(PPB = 45.3%, h = 0.104, I = 0.168, hs = 0.108)은 높은 수준으로 나타났으며, 개체군 간 유전적 분화도($G_{ST}$ = 0.075, ${\theta}^B$ = 0.079)는 낮은 수준이었다. AMOVA(Analysis of molecular variance)분석 결과에서도 전체 유전적 변이 중 91%가 개체군 내에서 보이는 반면, 9%는 개체군 간 변이에 기인한 것으로 나타났다. 단양쑥부쟁이 개체군에서 보이는 유전적 특성은 개체군 간의 빈번한 유전자 이동에 기인한 것으로 사료된다. 최대화 전략법에 의하여 경기도 여주일대의 3개 개체군을 대상으로(굴암, 도리섬, 삼합) 개체군 내 최소개체수를 산정한 결과 도리섬개체군에서는 17개체, 삼합개체군에서는 16개체, 굴암개체군에서는 11개체로 파악되었다. 단양쑥부쟁이 개체군의 최소개체수에 대한 정보는 효율적인 현지 외 보전을 위한 가이드라인을 제시해 줄 수 있다.

• 환경생물
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• 제18권1호
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• pp.53-61
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• 2000

서울시 소재 지하수 중 중금속으로 오염되어 음용수 이외의 생활 용수로 사용하고 있는 1개 정점과 음용수로 사용하고 있는 1개 정점, 대조군으로 강화도 천연 동굴의 1개 정점을 대상으로 실험을 실시하였다. 지하수 세균군집의 유전적 다양성의 변화를 보기 위해 지하수 세균 군집에서 16SrDNA를 증폭하는 primer로 PCR(polymerase chain reaction)을 실시한 후 ARDRA(amplified ribosomal DNA restriction analysis) 지문 분석으로 비교하였다. 16S rDNA를 증폭하여 제한효소 지문분석을 한 결과 in situ와 음용수에서 유전적 다양성이 상대적으로 크게 나타났다. 지하수 세균 군집의 ARDRA지문 분석은 상이한 환경과 서식지를 반영한 유전적 차이를 빠르게 비교 분석할 수 있었으며 지하수의 오염도에 따른 미생물의 다양성(천연 동굴>음용수>오염수)을 확인할 수 있었다.