한국산 송사리 (Oryzias)속의 송사리 (O. latipes)와 대륙송사리(O. sinensis)의 집단 내 유전적 변이 및 종간 유연관계를 밝히고자 남한의 16개집단과 일본산 송사리(O. latipes) 1개 집단 등 총 17개 집단에 대한 isozyme 분석을 실시하였다. Isozyme 분석 결과 17개의 효소 및 비효소단백질에서 총 32개의 유전자를 검출한 결과, 전체 유전자중 Est-1과 Est-3 는 종 특유의 유전적 표식인자(genetic marker)였다. 송사리집단 중 진도집단의 유전적 변이 가 가장 낮았으며(Ho=0.011, He=0.043), 대륙송사리 서천집단의 유전적 변이가 가장 높았 다.(Ho=0.114, He=0.124). 한국산 송사리 11개 집단의 평균 유전적 변이 정도는 P=12.7%, Ho=0.029, He=0.042, 대륙송사리 5개 집단의 평균 유전적 변이정도는 P=26.3%, Ho=0.082, He=0.097로 각각 나타나 대륙송사리집단의 유전적 변이 정도가 송사리집단에 비해 약 2.5배 정도 높았고 일본산 송사리의 유전적 변이 정도는 P=15.6%, Ho=0.073, He=0.068로 나타났 다. 한국산 송사리와 일본산 송사리와의 유연관계는 S=0.761(D=0.243)로 나타나 유전적으로 뚜렷한 별개의 분류군으로 생각되며, 대륙송사리와 송사리간의 종간 유전적 근연치는 S=0.648(D=0.389)로 일반적인 척추동물의 종간 유전적 분화 수준을 나타냈다.
한국특산종인 Colitis rotundicuudutu의 지리적 변이를 전국 5개 집단 132개체를 대상으로 조사하였다. 4개 집단의 계측형질로 본 다변량분석 결괴 산청집단은 타 집단과 형태적 차이가 있었다 전기영동으로 조사된 5개 집단의 평균 유전적 변이 정도는 A=1.48, P=37. IpA, HD=0. 139, 및 H6=0. 124로 변이 정도가 타 어류에 비하여 비교적 높았다. 5개 집단의 평균 유전적 근인치(S)는 0.83으로 낮았으나 산청집단을 제외한 4개 집단의 근연치는 0. 91로 매우 가까웠다. 반면 산청집단은 나머지 집단과 형태적으로나 유전적으로 유의한 차이가 나타나는 것으로 보아 산청집단의 별종 가능성이 매우 높음을 시사한다. 앞으로 보다 면밀한 연구로 산청집단의 별종 여부를 명백히 구명하여야 할 것이다.
한국 특산종 C. longicolpus의 지리적 변이를 조사하고자 discriminant function 분석에 의한 형태적 변이 그리고 전기영동법에 의한 유전적 변이를 전국적으로 조사하였다. 11개 집단의 discriminant function분석결과 11개 집단은 형태적으로 뚜렷한 차이 없이 유사하였다. 13개 집단의 유전적 변이를 조사한 결과는 13개 집단 평균 A = 1.37, P = 29.96%, HD = 0.076 및 HG = 0.083으로 일반적인 담수어류의 종내 집단 간 평균 유전적 변이정도보다 다소 높게 나타났다. 평균 유전적 근연치는 5 : 0.88으로 타 어종의 일반적인 집단 및 유전적 근연정도와 유사하였다.
일차 담수어류의 잉어과(Cyprinidae)에 속하는 Zacco속 어류 4종과 이와 근인관계가 가까운 Candid유속 어류 1종에 대한 유전적 변이를 조사하기 위하여, 한국, 일본 및 대만에서 채집된 개체를 대상으로 전기영동을 실시하여 24-28개의 유전자를 검출 분석하였다. 각 종의 유전적 변이 정도를 조사한 결과 Zaccoplotypus는 전 집단 평균 h: 1.22, p= 17. 52%, HD = 0.053 및 HD= 0.056으로서 조사한 전종중에서일근 변이가 가장 높았다. Z. pachycepholus의 유전적 변이 정도는 A= 1.17, p= 14.8%, HD: 0.026, HG=0.027로서 Z. ploDpus보다 변이 정도가 낮았고, Z. temminck와 Candidia barbata는 각기 A= 1.07, p =7.95%, HD = 0.011, HG = 0.013 및 A= 1.05, P= 3.7%, Hd: 0.013, HG = 0.011로서 변이 정도가 가장 낮았다. Z. Platypus의 경우 한국집단이 변이가 가장 높았으며 대만집단이 가장 낮았다. Zacco속과 Candid지속 어류의 평균 유전적 변이정도는 타어류의 유전적 변이보다 낮았으며 이는 한국산 담수어류중 잉어과 어류의 일반적인 특징이라 사료된다.
국내 11개 지역(경기도 옹진군 덕적도, 경기도 의정부시 소요산, 강원도 춘천시, 충청남도 태안군 안홍, 경상북도 울릉군 울릉도, 전라북도 부안군 변산, 전라남도 신안군 홍도, 흑산도 비금도, 진도, 제주도)에서 채집된 달팽이 (A. despecta sieboleiana)를 대상으로 외부형태 분석과 동위효소를 검출하여 각 지역 집단간의 형태적, 유전적 유연관계와 변이 정도를 연구한 결과는 다음과 같다. 외부형태에 의한 집단간 유연관계는 안홍과 덕적도집단(average taxonomic distance, D=0.358)이 형태적으로 가장 유사한 집단으로 나타났다. Polyacrylamide gel을 사용하여 11가지의 동위효소를 검출한 결과 AKP, ACP, AO, EST, GPD, HBDH, LDH, SDH, XDH의 동위효소에서 유전적 다형현상이 나타났다. 전 집단의 평균 다형형의 빈도는 59.19%이며 이형접합자 빈도는 0.263이고 각 집단의 유전적 차이치는 춘천과 울릉도 집단이 0.066(genetic distance)으로 가장 높은 유사성을 보였다. 지리적 분포에 따른 외부형태 변이와 유전적 변이와의 관계는 유의성이 없었다.
국내 소나무 19개 집단을 대상으로 cpSSR 표지자 분석을 통해서 관찰된 28개 변이체로부터 총 167개의 독특한 haplotype이 확인되었고, 동일한 haplotype을 보인 13개체가 10집단에 고르게 분포하였으며, 각 집단에서 관찰된 유효 haplotype의 수는 평균 13.37개로 나타났다. cpSSR haplotype의 집단내 다양도(He)는 0.987로 계산되어 기존의 임목을 대상으로 한 연구에서 보고된 수치와 유사하거나 약간 높은 수치를 보였다. 각 haplotype을 구성하고 있는 cpSSR 변이체를 대상으로 각 집단에서의 다양성(S.I.)을 계산한 결과 강원도 영월집단이 1.109로 계산되어 가장 높은 수치를 보였으며, 경북 문경집단이 0.411로 가장 낮은 수치를 보였다(평균 0.887), 관찰된 cpSSR 변이체들의 대부분이 19개 집단에 공통적으로 존재하는 것으로 나타났으며(97.62%), 집단간에 cpSSR 변이체 분화는 미약한 것으로 나타났는데(${\Phi}_{ST}=0.024$) cpSSR 표지자의 높은 돌연변이 발생빈도가 주요 원인인 것으로 추정된다. 반면에 비교 가능한 173개 집단 쌍 간에 동일한 haplotype이 전혀 존재하지 않는 집단 쌍이 39쌍으로 나타나 집단간의 유전적 유연관계에 대한 직접적인 비교가 불가능했으며, 따라서 분석된 19개 집단간에 유전적 교류가 자유롭게 일어나지 않는 것으로 나타났다. cpSSR 표지자 변이체의 분포양상과 기존의 I-SSR 표지자 변이체의 분포양상을 비교 고찰해 볼 때 국내 소나무 유전자원의 효율적인 관리를 위해서는 분석된 소나무 집단의 현재 위치 정보와 유전정보가 함께 고려되어야할 것으로 생각된다.
한국산 도룡농, Hvnobius leechii의 7개 집단에서 mitochondrial DNA(mtDNA)의 변이가 조사되었다. MtDNA의 크기에서의 차이는 관찰되지 않았으나 제한효소 인식 부위에서의 차이가 조사되었다. MtDNA의 절편 양상은 각 집단에서 동일하게 나타났다. 제한 효소로 처리하여 얻어진 절편의 비교에서 종내 변이는 염기 치환에 의하여 발생한 것임이 분석되어졌다. 특히 하동과 제주 집단은 몇개의 제한 효소 인식 위치에서 나머지 5개 집단과 뚜렷한 차이를 보였다. 염기치환율(p값)은 공통 절편 비율(p값)을 토대로 하여 얻어졌으며 그 값은 0.004에서 0.064의 범위 내의 값으로 측정되었다. 하동과 제주 집단을 제외한 5개 집단의 비교에서는 비교적 낮은 침의 염기 치환율을 보였으나 제주와 나머지 집단들과의 비교에서는 염기치환율이 높게 측정되었다. 염기 치환율과 관련지어 염기 분화 연대를 측정한 결과 도룡뇽 7개 집단은 3개의 group으로 나뉘어 졌으며 이들은 약 188만년전에 분화된 것으로 사료되어 진다.
기름종개과의 N. toni, L. costota, N. multifasciata 3종에 대한 형태분석, 핵형분석 및 전기영동법에 의한 유전자 분석을 실시 각 종의 지리적 변이 및 계통적 유연관계를 조사하였다. 형태 측정치에 대한 discriminant 분석결과 연 yoni 월악산집단, 1. costoto 거제도집단 그리고 환multifasc지물 산철집단이 같은 종내 타 집단들과 형태상 완전히 분리 되어졌다. 핵형분석에서 N. muftifosciota와 1. costoto는 2n: 50으로 염색체수는 조사된 전 집단이 변리없이 동일하였다. N to티 삼척과 진부집단은 2n: 50으로 동일하였으나 고성집단은 2n=50, In : 48인 염색체상이 한개체에서 동시에 발견되었고, 인형성부위의 위치 및 형태가 타 집단과 차이가 있었다. 전기영동을 실시하여 총 28개의 유전자를 검출, 분석하였다. 3종중 N. multifosciata 청도집단의 유전적 변이 (HDi 123, HG : .160)가 가장 높았고, N. toni 고성집단이 가장 적었다. ( HD= .017, HG= .015). N. yoni 고성집단과 강릉집단은 각 집단의 고유한 genetic marker를 다수 갖고 있으며 타집단들과 유전적 근연관계도 매우 먼 것으로 나타나 각기 독립된 별종으로 추정된다.
한국산 부산입술대고둥의 지역 집단간에 있어 유전적 변이, 종내 유연관계를 밝히기 위하여 애월, 세화, 삼척, 통도사, 거문도 및 여수 지역에서 채집한 총 180개체를 대상으로 전기영동을 실시하였고 여기서 나타난 16개의 유전자를 분석하였다. 각 집단의 유전전 변이 정도를 조사한 결과 전 집단의 평균 대립인자 수 (A)는 1.528이고, 평균 다형형의 빈도(P)는 45.5%이며, 평균이형접합자(H$_{D}$)는 0.205로 나타났다. 이중 삼척집단의 대립인자 수는 1.46으로 가장 낮고, 애월집단의 다형형의 빈도는 28.58%, 통도사의집단은 57.14%로 가장 낮은 빈도를 나타냈다. 각 집단간 유전적 유연관계를 분석한 결과 6개 집단간의 평균 유전적 근연치는 S=0.716이었고, 애월과 삼척집단은 0.903으로 가장 가까운 유전적 유연관계를 4보여주고 있다. 여수집단과 삼척집단의 유전적 유연관계는 0.562로 가장 낮은 값을 나타냈다. Nei의 공식에 따라 각 집단의 유전적 차이치(D)를 계산한 결과 평균D값은 0.267이며, 이중 애월과 삼척집단이 0.067로 가장 가깝게 나타났고 이는 Roger에 의한 유전적 근연관계와 유사한 양상을 보였다.
개비자나무로부터 추출한 HHT(homoharringonine)는 현재 가능성 있는 암화학요법제로 주목받고 있다. 국내 개비자나무 8개 천연집단의 HHT 함량 변이는 HPLC(high performance liquid chromatography)를 이용하여 조사하였고, 집단간 변이와 개체내의 부위별(잎, 줄기, 뿌리 및 종자) 변이 및 수령과 생장특성에 따른 함량 변이를 비교 분석하였다. 개비자나무의 집단간 HHT 함량 변이는 집단간에 통계적으로 유의한 차이가 인정되었으며, 거창의 남덕 유산 집단이 $1,048{\mu}g/g$으로 가장 높았고 완도의 오봉산 집단이 가장 낮았다. 개체내 부위별 함량은 잎에서 $874{\mu}g/g$으로 가장 높았으며, 다음으로 뿌리, 줄기, 종자 순으로 나타났다. 개비자나무의 HHT 함량은 수령이 증가하고 생장이 왕성해 질수록 대략 30% 정도 감소하는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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