• 제목/요약/키워드: 유전적 거리지수

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초위성체 마커를 활용한 가축다양성정보시스템(DAD-IS) 등재 재래닭 집단의 유전적 다양성 분석 (Genetic Diversity of Korean Native Chicken Populations in DAD-IS Database Using 25 Microsatellite Markers)

  • 노희종;김관우;이진욱;전다연;김승창;고응규;문성실;이현정;이준헌;오동엽;변재현;조창연
    • 한국가금학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.65-75
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    • 2019
  • 본 연구는 세계식량농업기구(FAO) 가축다양성정보시스템(DAD-IS)에 등재되어 있는 우리나라 재래닭 집단의 유전적 다양성 및 외래품종과의 차별성을 분석하기 위해 25개의 초위성체(MS) 마커를 이용하여 총 18개 집단 548수의 유전자형을 분석하였고, 이를 토대로 기대($H_{\exp}$) 및 관측이형접합도($H_{obs}$), 다형정보지수(PIC), 유전거리, 유전적 균일도 등을 계산하였다. 마커별 다형성 분석 결과, 총 195개의 대립유전자가 나타났으며, $H_{\exp}$와 PIC의 경우 MCW0145에서 각각 0.646, 0.569로 가장 높았으며, $H_{obs}$의 경우 ADL0278에서 0.773으로 가장 높은 수치를 보이고 있었던 반면, MCW0078에서는 $H_{\exp}$, $H_{obs}$, PIC가 각각 0.263, 0.291, 0.217로 가장 낮은 것을 확인할 수 있었다. 집단간 다양성 분석 결과로는 MNA, $H_{\exp}$, $H_{obs}$, PIC 모두 황갈색재래종(KNY) 집단(각각 4.60, 0.627, 0.643, 0.563)에서 가장 높게, 횡성약닭(HYD) 집단(각각 1.84, 0.297, 0.286, 0.236)에서 가장 낮게 나타났다. 대립유전자형의 빈도를 바탕으로 계산된 18개 품종간의 DA 유전거리 분석 결과, 횡성약닭(HYD)와 화이트레그혼F(LGF) 집단 사이에서 0.675로 가장 먼 유전거리를 형성하고 있었으며, 같은 품종인 로드아일랜드레드 두 집단(RRC, RRD) 사이에서 0.027로 가장 가까운 유전거리를 보였다. 한편, 같은 품종임에도 불구하고, 코니시 두 집단(COS, COH)사이에서는 0.313의 비교적 먼 유전거리를 나타내고 있었다. 집단의 실제 구조를 확인하기 위한 집단별 균일도 분석 결과, K=15에서 최적의 K값(${\Delta}K:66.22$)을 얻을 수 있었으며, 18개의 집단 중 14개의 집단에서 90% 이상의 높은 유전적 균일도를 나타내며 독립적인 군락을 형성하고 있었다. 또한, 황갈색재래종(KNY), 현인흑계(HIC), 연산오계(KNO) 집단에서도 각각 88.9%, 83.9%, 76.3%로 독립적인 군락을 형성하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 제주재래닭(JJC)의 경우 독립적인 군락을 형성하지 못하고, 황갈색재래종(KNY) 집단이 속해 있는 2번 군락에서 가장 높은 44.3%의 균일도를 보이고 있었으며, 3번 군락(17.7%)과 8번 군락(19.1%)에도 일부 포함되어 있는 것으로 보아 집단 조성 과정에 있어 타집단과의 교잡이 일어났을 것으로 추정되며, 독립적인 집단으로 구분하는 것이 어렵기 때문에 추후 개체식별을 통한 지속적인 계획교배를 실시하여 유전적 고정화 작업이 이루어질 필요성이 있을 것으로 판단된다. 이상의 결과로 DAD-IS에 등재되어 있는 우리나라 재래닭 집단이 외래 토착종 집단과 확연하게 구분이 되며, 각 재래닭 집단간에도 비교적 뚜렷하게 구분되는 것을 확인함으로써, 고유 종자로서의 과학적인 근거를 확보할 수 있었으며, 추후 재래닭 유전자원에 대한 국가 수준의 관리 및 평가를 통해 다양한 육종 소재로 이용할 수 있는 기초자료로써 활용될 수 있을 것으로 보인다.

단백질 전기영동 분석에 의한 Leucophenga 속 (Drosophilidae) 초파리의 종간 유연관계 (Interspecific Relationships of the Genus Leucophenga(Drosophiliae) by Electrophoretic Analysis of Protein)

  • 이택준;오준영
    • Animal Systematics, Evolution and Diversity
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    • 제7권1호
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    • pp.65-72
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    • 1991
  • LeucoPhenga속에 속하는 초파리 L. maculata. L. concilia. L. orientalis 및 L. quinqµemaculiPennis를 대상으로 수용성 단백질을 전기영동법으로 분석하여 이 들 종간의 유연관계를 밝히고자 하였다. SDS-PAGE로 분석한 4종간의 전기영동상을 densitometer로 scanning한 결 과 band 양상이 L. maculata와 L. concilia가 유사했고, L.quinquemaculiPennis 는 이들 3종과 다른 양상을 보였다. TDE에 의한 4종간의 유전적 거리는 L. maculata와 L.concilia;가 0.393으로 가장 가까운 유연관계를 나타냈으며, L. maculata와 L.quinquemaculipennis가 0.496로 유연관계가 가장 멀었다. TDE의 유전적 거리의 지수를 근거로 UPGMA법 으로 분석한 결과 L. maculata와 L. concilia가 1차적으로 cluster 되었고 여기에 L. orientalis. L. quinquemaculiPennis순으로 cluster 되었다. 이 결과는 L.quinquemaculipennis가 다른 3종과는 유연관계가 멀고 나머지 3종 가운데서는 L. maculata와 L. concilia간의 유연관계가 더 가까운 것으로 생각된다.

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RAPD에 의한 한국산 노린재나무과 식물의 유연관계 분석 (A Systematic Relationship of the Korean Symplocaceae Based on RAPD analysis)

  • 박상홍;이중구;김주환
    • 식물분류학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.225-237
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    • 2007
  • 한국산 노린재나무과의 종간 및 지역별 개체군 집단간의 유연관계를 객관적으로 분석하고자 자생지와 식물원에서 채집된 4분류군 23집단을 대상으로 RAPD 연구를 수행하였다. PCR과정을 통하여 증폭된 RAPD 절편들은 150bp에서 1,900bp 사이의 구간에서 주로 관찰되었으며 총 11개의 oligoprimer를 이용한 효소중합반응에서 92개의 유전적 표식밴드를 확인할 수 있었고 Nei-Li의 유전적 거리지수를 이용하여 분석하였다. 또한 이러한 자료에 근거하여 종간에 대한 UPGMA 유집분석 실시하였다. RAPD 분석결과를 기초로 UPGMA방법에 의한 유집분석을 수행한 결과 한국산 노린재나무과의 낙엽성 분류군과 상록성 본류군의 뚜렷한 유집군을 형성하였다. 또한 낙엽성 분류군에서 지역별 개체군 간의 유연관계보다 종간 유연관계가 밀접한 것으로 조사되었으며 섬노린재 개체군들은 독립적인 유집군을 형성하였고 노린재나무와 검노린재는 각기 다른 유집군을 형성하였다. 본 연구에서 사용한 RAPD 분석방법은 한국산 노린재나무과의 종간 유연관계을 파악하기 위한 매우 유용한 것으로 나타났다.

MS 표지를 이용한 한국재래염소 집단의 유전적 다양성 및 유연관계 분석 (Analysis of Genetic Diversity and Relationships of Korean Native Goat Populations by Microsatellite Markers)

  • 서상원;변미정;김영신;김명직;최성복;고응규;김동훈;임현태;김재환
    • 생명과학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.1493-1499
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    • 2012
  • 본 연구는 30개의 MS 마커를 이용하여 한국재래염소 3개 집단(당진, 장수, 통영)과 1개 농가집단을 대상으로 집단 내 및 집단간의 유전적 다양성, 계통유전학적 유연관계 분석 및 한국재래염소 3개 집단간의 유전적 균일성을 검증하여 우리 고유유전자원으로서의 가치를 구명하고자 실시하였다. 대립유전자형 분석 결과, 총 277개의 대립유전자형 중 집단-특이 대립유전자형은 102개(36.8%)였으며, 다형성지수인 이형접합도의 관측치($H_O$)는 0.416~0.651, 다형정보량(PIC)은 0.462~0.679로 산출되었다. Nei의 $D_A$유전거리를 토대로 개체별 NJ 계통수를 작성한 결과 집단별로 독립적인 그룹을 형성하였는데, 한국재래염소 3개 집단 간의 유전거리에 비해 한국재래염소 집단과 농가 집단 간의 유전거리는 2배 이상을 보였다. 한국재래염소 집단의 실제적인 분류 및 분류된 군락의 균일도를 STRUCTURE software를 이용하여 분석한 결과, 실제 공시한 집단 수와 동일한 3개의 군락으로 분류가 가능했고, 각 집단에 대한 균일도는 통영(84.1%), 장수(78.1%), 당진(69.9%)의 결과를 나타냈다. 본 연구를 통하여 한국재래염소 집단의 유전적 다양성, 유연관계 및 유전적 균일성을 확인하였다. 본 연구에서 확인된 한국재래염소의 유전적 특성은 우리 고유자원에 대한 과학적인 근거자료이며, 나아가 가축유전자원에 대한 국가수준의 보존, 평가 및 이용에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

초위성체 마커를 이용한 산양의 분자유전학적 고찰 (Molecular genetic evaluation of gorals(naemorhedus caudatus raddeanus) genetic resources using microsatellite markers)

  • 서주희;이윤석;전광주;공홍식
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제28권5호
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    • pp.1043-1053
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    • 2017
  • 본 연구는 산양 7 품종을 대상으로 (Saanen (88), Laoshan (67), Toggenburg (32), Alpine (12), Anglonubian (9), Jamnapari (7), Black Bengal (4)) 13종의 초위성체 마커 (microsatellite marker)를 활용하여 유전적 다형성 분석을 실시하였다. 대립유전자 수는 4개 (INRA005) 부터 18개 (SRCRSP23)까지 확인되었으며, 관측이형접합율 ($H_{obs}$)과 기대이형접합율 ($H_{\exp}$) 그리고 다형성 정보지수 (PIC) 값은 각각 0.482 ~ 0.786, 0.476 ~ 0.923 그리고 0.392 ~ 0.915로 나타났다. 품종별 유전적 거리를 확인하기 위하여 실시한 주성분분석 (PCoA) 결과는 요인대응분석 (FCA) 분석과 유사한 결과를 보였으며, 동일개체출현빈도는 $2.47{\times}10^{-15}$으로 확인되었다. 따라서 본 연구 결과는 산양 품종 개량 및 보존에 있어 기초자료로써 유용한 자료로 활용 가능 할 것으로 사료된다.

수환경변화에 따른 갈대와 달뿌리풀의 유전적 변이 및 유연관계 (Genetic variations and relationships of Phragmites japonica and P. communis according to water environment change)

  • 김용현;김주환
    • 한국자원식물학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.152-158
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    • 2009
  • 갈대속 식물 두 종 달뿌리풀과 갈대의 종간 유연관계분석 및 수환경변화에 따른 종내 지역별 유연관계를 조사하기위해 RAPD 분석을 수행하였다. 총 9개의 oligoprimer를 이용한 효소중합반응에서 300 bp에서 1,900 bp 사이의 구간에서 142개의 유효한 polymorphic band를 확인하였다. Nei-Li의 genetic distance를 이용한 분석결과에 의하면, 비유사도지수가 달뿌리풀 개체군 종내에서는 0.012에서 0.061, 갈대 개체군 종내에서는 0.033에서 0.095의 낮은 상이성을 나타내어 종내 지역집단간에는 높은 유전적 유연관계를 보였으며, 달뿌리풀 개체군과 갈대 개체군 종간에서는 0.043에서 0.132의 상이성을 나타내어 달뿌리풀과 갈대 사이의 비유사도지수의 큰 차이는 보이지 않았으나 유전적으로 거리가 있는 것으로 나타났다. RAPD 결과 이 두 종 사이에 뚜렷한 차이를 구별할 수 있는 genetic marker를 확인하였고, UPGMA 유집분석에 의하면 두 종은 비슷한 수환경끼리 유연관계가 가까운 것으로 나타났고 다른 수환경끼리는 유연관계가 먼 것으로 나타났다. RAPD 분석법은 갈대속 두 종의 분류학적 혼동 해결과 동시에, 수환경변화에 따른 종내 지역별 유전적 유연관계 확인에 매우 유용한 방법인 것으로 나타났다.

SRAP과 SSR 마커를 이용한 국내 육성 팔레놉시스 품종의 유전적 다양성 분석과 품종판별 (Analysis of Genetic Diversity and Identification of Domestic Bred Phalaenopsis Varieties Using SRAP and SSR Markers)

  • 박부희;박용진;김미선;이영란;박필만;이동수;예병우
    • 원예과학기술지
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    • 제31권3호
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    • pp.337-343
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 SSR과 SRAP 마커 시스템을 이용하여 팔레놉시스 14품종 간 유전적 거리를 비교하고, SSR 마커를 이용하여 품종 간 구분을 하기 위한 것이다. 전체적으로 111개의 SSR 프라이머와 30조합의 SRAP primer를 먼저 스크리닝하였다. 국립원예특작과학원에서 보존중인 국내 육성품종을 포함한 14품종의 팔레놉시스에서 12개의 SSR 프라이머와 30조합의 SRAP 프라이머에서 높은 다형성을 보였다. 증폭된 DNA 단편들은 acrylamide gel에서 분리시킨 후 silver staining 방법으로 검출하였다. SSR 마커 55개와 SRAP 419개로, 총 474개의 마커를 획득하였으며 이를 유전적 다양성 분석에 사용하였다. 다형성 밴드들은 MVSP 3.1프로그램을 이용하여 유전적 유사도와 UPGMA clustering 분석을 위해 scoring 되었다. 14 팔레놉시스 품종은 SRAP과 SSR 분석을 통해 각각 0.683과 0.66의 유사도 지수에서 3그룹으로 분류되었다. 또한 SSR 20번과 22번만으로도 이들 육성 품종을 구분할 수 있었다. 이 결과는, SSR 분석은 팔레놉시스 품종간 구분에 효과적이고 SRAP은 염기서열의 정보가 없을 때 유전적 다양성 분석에 유용하다는 것을 보여준다. 이번 연구된 SSR과 SRAP 마커들은 팔레놉시스의 유전자형 판별, 유전자원 보존, 유전적 근연관계를 분석하는데 유용한 기술이 될 것이다.

오대산 물황철나무(Populus koreana) 집단의 유전다양성 및 공간적 유전구조 분석 (Genetic Diversity and Spatial Genetic Structure of Populus koreana Population in Mt. Odae, Korea)

  • 신수경;송정호;임효인;장경환;홍경낙;이제완
    • 한국산림과학회지
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    • 제103권1호
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    • pp.59-64
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    • 2014
  • 본 연구에서는 물황철나무(Populus koreana Rehder) 집단을 대상으로 I-SSR 표지자를 이용해 유전다양성과 유전적 공간구조를 분석하였다. 물황철나무는 중국, 러시아 극동지역과 북한의 고산 계곡부 등에 서식하는 낙엽활엽 교목이다. 물황철나무는 남한에서 강원도 일대에 제한적으로 분포한다. 특히 오대산 집단은 물황철나무의 남방한계지로서 유전자원보존의 중요성이 강조된다. 8개의 I-SSR primer로 유전다양성을 추정한 결과, Shannon의 다양성 지수(I)는 0.230, 이형접합도의 기대치(He)는 0.151로 유사한 생활사를 갖는 타 수종에 비해 유전다양성이 매우 낮게 나타났다. 유전적 군락을 확인하기 위해 공간적 자기상관성 분석을 수행한 결과, 조사 지역 내의 물황철나무 집단은 400 m 이내에서 유전적으로 유사한 군락구조를 갖고 있는 것으로 나타났다. 물황철나무 집단의 현지외 유전자 보존을 위한 표본추출 시, 개체 간 거리를 400 m 이상으로 두는 것이 효율적일 것으로 판단된다.

MS 마커를 이용한 토종닭 브랜드의 유전적 특성 및 개체 식별력 분석 (Analysis of Genetic Characteristics and Probability of Individual Discrimination in Korean Indigenous Chicken Brands by Microsatellite Marker)

  • 서상원;조창연;김재환;최성복;김영신;김현;성환후;임현태;조재현;고응규
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제55권3호
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    • pp.185-194
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    • 2013
  • MS 마커는 가축의 유전적 다양성, 유연관계 및 품종식별의 연구에 있어서 매우 유용하다. 본 연구는 26개의 MS 마커를 이용하여 토종닭 브랜드 2집단(우리맛닭, 한협3호)과 토착종 순계 2집단(화이트 레그혼, 로드 아일랜드 레드)을 대상으로 집단내 및 집단간의 유전적 다양성, 계통유전학적 관계, 유전적 균일성 등을 검증하여 고유 유전자원으로서의 가치 구명 및 개체식별력이 높은 마커를 선별하여 토종닭 브랜드 계육의 생산이력시스템에 활용 가능한 기초자료를 제시하고자 실시 하였다. 대립 유전자형 분석결과 총 191개 중 47개(24.6%)가 집단 특이 대립 유전자였으며, 다형성지수의 평균은 $H_{Exp}$=0.667, PIC=0.630으로 산출 되었다. 공시된 320수 개체에 대한 요인대응분석(FCA) 결과 4개의 군집을 형성하였지만 2개 토종닭 브랜드 집단은 타 집단에 비해 매우 가까운 거리에 위치하고 있었으며, 집단간의 $D_A$ 유전거리 결과 또한 이와 동일했다. 각 집단에 대한 유전적 균일도는 모든 집단에서 94% 이상으로 높았다. 이상의 결과는 2개 토종닭 브랜드 집단은 유전적으로 유사하지만 토종닭 순계 집단과는 유전적인 차이가 크며, 순계 2집단 또한 유전적으로 확연히 분리됨을 증명 할 수 있다. 26개 MS마커 사용시 동일개체 출현확률(PI)은 $1.17{\times}10^{-49}$였다. 2011년 기준으로 닭 사육수수 149,511,309수를 고려해 PI 값이 높은 마커 9~12개 정도를 선별 및 분석에 이용 한다면 동일개체 출현확률(PI)이 $1.14{\times}10^{-15}$에서 $7.33{\times}10^{-20}$이므로 개체식별 및 친자 감별이 가능할 것으로 사료된다. 향후 경제적 효율성을 고려하여 MS 마커 및 mtDNA의 SNP를 기반으로 multiplexing PCR 시스템을 확립을 위한 연구가 이행된다면 토종닭 브랜드육의 생산이력시스템에 적용이 가능할 것으로 판단된다.

Simple Sequence Repeat (SSR) Marker를 이용한 토마토 품종 식별 (Use of Simple Sequence Repeat (SSR) Markers for Variety Identification of Tomato (Lycopersicon esculentum))

  • 권용삼;박은경;배경미;이승인;박순기;조일호
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제33권4호
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    • pp.289-295
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    • 2006
  • 국내에서 유통되고 있는 토마토 품종의 판별 방법에 SSR marker의 이용 가능성에 대한 연구를 수행하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 토마토 28품종을 18개의 SSR marker를 이용하여 분석하였을 때 대립유전자의 수는 $2{\sim}9$개로 비교적 다양한 분포를 나타내었으며 전체 60개의 대립유전자가 분석되었다. PIC 값은 $0.476 {\sim}0.800$ 범위에 속하였으며 평균값은 0.607로 나타났다. SSR marker를 이용하여 작성된 토마토 28품종의 품종간 유전적 거리는 $0.35{\sim}0.97$의 범위로 나타났고, 유사도 지수 0.36을 기준으로 할 때 28개 품종은 체리형 토마토 그룹과 일반형 토마토 그룹으로 나눌 수 있었으며, 공시 품종 모두 SSR marker의 genotype에 의해 뚜렷이 구분되었다. 이 연구결과는 토마토의 품종식별에 기초 자료로 유용하게 이용될 수 있는 것으로 나타났다.