• 제목/요약/키워드: COI sequence

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Geographic Genetic Contour of A Leaf Beetle, Chrysolina aurichalcea (Coleoptera: Chysomelidae), on the Basis of Mitochondrial COI Gene and Nuclear ITS2 Sequences

  • Park, Joong-Won;Park, Sun-Young;Wang, Ah-Rha;Kim, Min-Jee;Park, Hae-Chul;Kim, Ik-Soo
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제23권1호
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    • pp.155-166
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    • 2011
  • The leaf beetle, $Chrysolina$ $aurichalcea$ (Coleoptera: Chysomelidae), is a pest damaging plants of Compositae. In order to understand the genetic diversity and geographic variation we sequenced a portion of mitochondrial COI gene (658 bp) and complete nuclear internal transcribed spacer 2 (ITS2) of the species collected from seven Korean localities. A total of 17 haplotypes (CACOI01~CACOI17), with the maximum sequence divergence of 3.04% (20 bp) were obtained from COI gene sequence, whereas 16 sequence types (ITS2CA01~ITS2CA16), with the maximum sequence divergence of 2.013% (9 bp) were obtained from ITS2, indicating substantially larger sequence divergence in COI gene sequence. Phylogenetically, the COI gene provided two haplotype groups with a high nodal support (${\geq}87%$), whereas ITS2 provided only one sequence type group with a high nodal support (${\geq}92%$). The result of COI gene sequence may suggest the presence of historical biogeographic barriers that bolstered genetic subdivision in the species. Different grouping pattern between COI gene and ITS2 sequences were interpreted in terms of recent dispersal, reflected in the ITS2 sequence. Finding of unique haplotypes and sequence types only from Beakryeng-Islet population was interpreted as an intact remnant of ancient polymorphism. As more samples are analyzed using further hyper-variable marker, further fruitful inference on the geographic contour of the species might be available.

미토콘드리아 COI 유전자 서열의 다형성과 반수체형에 근거한 한국산 붉바리(Epinephelus akaara)의 유전적 구조와 계통 유연관계 (Genetic Structure and Phylogenetic Relationship of Red Spotted Grouper (Epinephelus akaara) Based on the Haplotypes and Polymorphisms of Mitochondrial COI Gene Sequences)

  • 한상현;이영돈;백혜자;오홍식;노충환
    • 생명과학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.626-632
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    • 2014
  • 한국산 붉바리 집단에서 유전적 구조와 계통 유연관계를 mtDNA COI 유전자 서열의 다형성을 이용하여 조사하였다. COI 유전자 서열을 결정하였고 기존에 보고된 서열들과 비교하였다. 본 연구를 통해 결정된 COI 서열들은 기존에 보고된 EF607565에 대하여 99.1-99.8%의 동일성을 나타내었다. 전체 20가지의 haplotype들이 발견되었고, 한국산 붉바리 집단은 19가지의 haplotype을 나타내었다. 이들 중 Hap_03과 Hap_08은 각각 제주도와 중국-특이적인 COI 서열들을 보였다. 반면, Hap_07은 한국에서 채집된 시료들과 홍콩과 대만에서 보고된 기록 등 여러 COI 서열들을 포함하였다. COI haplotype들의 다형성에 근거한 계통 유전학적 분석을 통해 작성된 NJ tree는 Epinephelus 속 내에서 단계통적인 분지양상을 나타내었고, 이는 붉바리 집단들이 공통의 모계 선조에서 진화한 것임을 나타내었다. 또한 중국해에서 보고된 COI 서열만을 포함하였던 Hap_08은 NJ tree의 중앙부에서 위치하였고, Hap_07의 서열들과도 근연의 관계임을 보여주었다. 이 결과는 중국산 붉바리 역시 동아시아의 다른 집단들과 모계적으로 연관되어있음을 보여주었다. 결과적으로, 동아시아 붉바리 집단들은 모계적으로 연관되어있을 뿐만 아니라 공통의 진화 역사를 공유하고 있으며 여전히 동아시아 해류(Kuroshio 해류)에 의해 영향을 받는 집단이라고 할 수 있다. 본 연구는 붉바리의 유전적 구조와 계통 유연관계를 이해하는 데 도움을 줄 수 있으며, 인공증식과 산업화에 관련된 연구에 있어 중요한 역할을 담당할 것으로 기대된다.

A Phylogenetic Study in Some Long-Horned Beetles (Coleoptera: Cerambycidae) Using Mitochondrial COI Gene and 16S rRNA Sequences

  • Yoon, Hyung-Joo;Bae, Jin-Sik;Kim, Iksoo;Jin, Byung-Rae;Mah, Young-Il;Moon, Jae-Yu;Sohn, Hung-Dae
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제2권1호
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    • pp.37-53
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    • 2001
  • Two regions of mtDNA genome, cytochrome oxidase subunit I (COI) and 165 ribosomal RNA (165 rRNA) genes, were sequenced for 15 species of the long-horned beetle belonging to four subfamilies and geographic samples of mulberry longicorn beetle, Apriona germari, from two localities in Korea. Ten samples of A. germari collected from Suwon and Busan revealed three COI haplotypes ranging in nucleotide divergence of 0.3% to 0.5%, and the two populations shared one common COI haplotype (80%). The sequence divergence among 15 species of the long-horned beetle was much higher in COI gene (12.3%∼39.4%) than 16S rRNA gene (7.2% to 23.1), and the maximum value in the COI gene is exceptional compared with other relevant studies, including that of Coleoptera. The greatly increased divergence in the COI gene, in facto was stemmed from a peculiar sequence of Prionus insularis belonging to Prioninne, divergence of which ranges from 31.2% to 39.3% from other species. We discussed possible reason of the divergence in this species. Due to the abnormality of COI gene divergence, decrease in phylogenetic signal was severe in COI nucleotide and, subsequently, the converted amino acid sequences, rendering us to put more confidence on the 16S5 rRNA gene data. Although the molecular phylogeny confidently supports the monophyletic origin of Lepturinae, the presence of discrepancy between molecular data and traditional taxonomic views also is a testable hyothesis. One such discrepancy includes taxonomic position of Sophronica obrioides and Theophilea cylindricollis belonging to Lamiinae.

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A newly recorded brittle star, Amphiura (Amphiura) digitula (H.L. Clark, 1911)(Ophiuroidea: Amphilepidida: Amphiuridae), from Geoje Island, Korea

  • Lee, Taekjun;Shin, Sook
    • Journal of Species Research
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    • 제9권3호
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    • pp.273-279
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    • 2020
  • We describe a newly recorded brittle star to South Korea, Amphiura (Amphiura) digitula (H.L. Clark, 1911), that was collected from Geoje Island, at a depth of 47 m. The species is characterized by a small disk, covered by numerous fine scales, small radial shields that are wider than long, a small stumpy hook at the distal end of the radial shield, two tooth papilla, two adoral shield spines, 2nd adoral shield spine longer than other, tapered dramatically toward dull tip, five arms with four proximal arm spines, and two tentacle scales. We also obtained a 657 bp sequence from COI gene and the amplified sequence matched the general DNA barcoding region. The NJ and ML phylogenetic analyses revealed A. (A.) digitula as monophyletic in the Amphiura clade. This species is clearly distinguished from other Amphiura species by morphological characteristics and the mitochondrial COI sequence, and thus represents the sixth Amphiura species reported to occur in Korea.

A Newly Recorded Sea Star of the Genus Luidia (Asteroidea: Paxillosida: Luidiidae) from the Korea Strait, Korea

  • Kim, Donghwan;Kim, Minkyung;Shin, Sook
    • Animal Systematics, Evolution and Diversity
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    • 제33권2호
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    • pp.131-135
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    • 2017
  • Asteroid specimens of the genus Luidia were collected at a depth of 95-100 m in the Korea Strait by bottom trawling in April 2016. The specimens were identified as Luidia avicularia Fisher, 1913 (Luidiidae: Paxillosida) based on morphological characteristics and molecular phylogenetic analyses, and the species is new to the Korean fauna. A 648-bp partial nucleotide sequence of mitochondrial cytochrome c oxidase I (mt-COI) gene was obtained from Korea, and then was compared to sequences of related species stored in GenBank using molecular phylogenetic analyses. No sequence differences were detected between the L. avicularia mt-COI gene sequences from Korea and China, and the species described in this report was clearly distinct from L. maculata, which was previously reported in Korean fauna. Three Luidia species have been reported in Korea.

Genetic Homogeneity of the Korean Native Bumble Bee, Bombus ardens (Hymenoptera: Apidae), Detected by Mitochondrial COI Gene Sequences

  • Yoon, Hyung-Joo;Kim, Sam-Eun;Lee, Myeong-Lyeol;Kim, Iksoo;Bae, Jin-Sik;Sohn, Hung-Dae;Jin, Byung-Rae
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제6권1호
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    • pp.63-68
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    • 2003
  • We investigated the sequence divergence of the geographic samples of the queen bumble bee (Bombus ardens) in Korea. A portion of mitochondrial COI gene sequences (423 bp) was analyzed for 44 individuals collected from seven localities. Sequence analysis resulted in four COI haplotypes with the maximum nucleotide divergence of only 0.5% (two bp). One haplotype (BA1) was dominant in all localities surveyed (86.4%). The finding of low sequence divergence and dominance of one haplotype appear to reflect, although limited, the life history of the B. ardens queens subjected to active dispersal and seasonal fluctuation in queen number.

미토콘드리아 유전자, 치토그롬 옥시다제(subunit I)의 염기서열을 이용한 새치성게(Strongylocentrotus intermedius)의 진화과정 분석 (Evolution of sea Urchin Strongylocentrotus intermedius Based on DNA Sequences of a Mitochondrial Gene, Cytochrome c Oxidase Subunit I)

  • 이윤호
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제5권2호
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    • pp.157-168
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    • 2000
  • 우리나라 동해안에 서식하는 새치성게(Strongylocentrotus intermedius)는 둥근성게과(Strongylocentrotidae)에 속하는 냉수성 해양 무척추동물이다. 둥근성게과에는 현재 9종의 성게가 속해 있으나, 아직 종간의 분류 기준, 계통 분류학적 유연관계, 진화과정 등이 잘 밝혀져 있지 않다. 본 연구는 유전자 염기서열이라는 분자형질을 이용하여 새치성게의 종 분류기준을 확립하고 이 종의 계통진화 및 분화 시기를 파악하고자 수행되었다. 이를 위하여 변화율이 빠르고 모계로만 유전되는 특성을 가진 미토콘드리아의 한 유전자인 cytochrome c oxidase subunit I(COI)을 분석하였다. 새치성게의 생식소에서 DNA를 추출하고 중합효소연쇄반응으로 COI 유전자 단편을 선택적으로 증폭하였으며, 클로닝과 시퀀싱 과정을 거쳐 COI 유전자의 단편 1077개 염기쌍 순서(염기서열)를 확정하였다. 이 염기서열과 유전자 데이터베이스(GenBank)에 들어있는 다른 성게 및 해삼, 불가사리의 유전자를 비교하고 그 분자 계통수를 작성함으로써 새치성게의 진화과정을 분석하였다. COI 유전자 계통수는 새치성게가 태평양 동쪽 연안에 서식하는 S. purpuratus와 계통적으로 자매군(sister species)의 관계에 있음을 보였다. 두 종의 분화 시기는 계통수 상 분지의 길이와 화석연대를 고려하여 산출했을 때 지구 온도의 변동이 심했던 약 890만년 전으로 추정되었다. 태평양의 동안과 서안으로 분리된 두 종의 현재 분포와 종분화 시기의 지구 환경조건은 두 종간의 분화가 환경변화에 따른 개체군의 지리적 분리(vicariance)에 의한 것임을 시사해 준다. 한편, 새치성게의 COI 유전자염기서열은 이 종을 대표하는 분자형질로서 둥근성게과의 성게들을 서로 구분할 수 있는 종분류의 기준이 될 것이다.

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Two Corbicula (Corbiculidae: Bivalvia) mitochondrial lineages are widely distributed in Asian freshwater environment

  • Park, Joong-Ki;Kim, Won
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2003년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.377-377
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    • 2003
  • We investigated the biogeography of Asian Corbicula using mitochondrial gene sequence variation for Corbicula members sampled from 24 localities of 8 Asian regions. A total of 210 individuals were genetically characterized by examining sequence variations of a 614 bp fragment of the mitochondrial cytochrome oxidase I (COI) gene. Phylogenetic analyses of the COI dataset revealed that Corbicula members are subdivided into two well-supported clades: estuarine and freshwater. (omitted)

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미토콘드리아 COI와 핵 RAG1 유전자 분석에 의한 줄종개(Cobitis tetralineata)와 왕종개(Iksookimia longicorpa) 간 자연잡종 동정 (Identification of a Natural Hybrid between the Striped Spine Loach Cobitis tetralineata and the King Spine Loach Iksookimia longicorpa by Analyzing Mitochondrial COI and Nuclear RAG1 Sequences)

  • 이일로;양현;김종환;김근용;방인철
    • 한국어류학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.287-290
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    • 2009
  • 줄종개(Cobitis tetralineata)와 왕종개(Iksookimia longicorpa)간 자연잡종으로 추정되는 개체를 유전적으로 동정하기 위하여 핵 recombination activating gene 1 (RAG1)과 미토콘드리아 cytochrome c oxidase I (COI) 유전자들의 염기서열을 분석하였다. RAG1 염기서열을 분석한 결과 850 bp 중에서 두 친어종들 간에 총 23개의 치환이 관찰되었고, 자연잡종 개체의 electropherogram에서는 이들 치환이 관찰된 모든 위치들에서 double peak들이 관찰되어, 멘델의 유전법칙을 따랐다. 그리고 모계를 통해 자손에게 유전되는 특징을 가지는 미토콘드리아 유전자들 중에서 COI 염기서열을 비교한 결과 잡종 개체는 줄종개와 염기서열이 100% 일치하여 그 모계는 줄종개임이 명확히 밝혀졌다.

미토콘드리아 COI 영역의 뉴클레오티드 서열 차이를 이용한 팥나방과 어리팥나방의 PCR 판별법 (A PCR Method to Distinguish Matsumuraeses phaseoli from M. falcana Based on the Difference of Nucleotide Sequence in the Mitochondrial Cytochrome c Oxidase Subunit I)

  • 서보윤;정진교;조점래;김용균;박창규
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.365-370
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    • 2012
  • 콩과(Fabaceae) 작물 해충인 팥나방(Matsumuraeses phaseoli)과 어리팥나방(M. falcana) (나비목: 잎말이나방과)은 형태적으로 매우 유사하여 종 구별이 힘든 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 PCR-SSP(PCR with Sequence Specific Primers) 방법으로 두 종을 빠르고 정확하게 구별할 수 있는 판별법을 찾고자 두 종의 미토콘드리아 시토크롬 옥시다제 I(mtCOI) DNA 부분영역(439 bp)의 염기서열을 해독하였다. 그리고 다른 나방 종의 mtCOI 염기서열과 함께 나열하여 비교한 후 팥나방과 어리팥나방에서 종 특이적으로 차이가 나는 단일 뉴클레오티드를 프라이머의 3' 말단으로 하는 염기서열 특이 프라이머 조합을 만들었다. PCR 산물들을 전기영동 한 결과, 어리팥나방은 245 bp, 팥나방은 409 bp와 245 bp의 특이적 밴드 패턴을 보여 두 종을 구별할 수 있었다.