• 제목/요약/키워드: Population genetic diversity

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Discrepancies between Mitochondrial DNA and AFLP Genetic Variation among Lineages of Sea Slaters Ligia in the East Asian Region

  • Kang, Seunghyun;Jung, Jongwoo
    • Animal Systematics, Evolution and Diversity
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    • 제36권4호
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    • pp.347-353
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    • 2020
  • Although sea slaters Ligia have a significant role in rocky shore habitats, their taxonomic entities have not been clearly understood. In this study, we investigated whether genetic variation inferred from a nuclear genetic marker, namely amplified fragment length polymorphism (AFLP), would conform to that of a mitochondrial DNA marker. Using both the mitochondrial DNA marker and the AFLP marker amplified by the six selective primer sets, we analyzed 95 Ligia individuals from eight locations from East Asia. The direct sequencing of mitochondrial 16S rRNA gene revealed three distinct genetic lineages, with 9.8-11.7 Kimura 2-parameter genetic distance. However, the results of AFLP genotyping analysis with 691 loci did not support those of mitochondrial DNA, and revealed an unexpectedly high proportion of shared polymorphisms among lineages. The inconsistency between the two different genetic markers may be explained by difference in DNA evolutionary history, for example inheritance patterns, effective population size, and mutation rate. The other factor is a possible genomic island of speciation, in that most of the genomic parts are shared among lineages, and only a few genomic regions have diverged.

Inter Simple Sequence Repeat (ISSR) Polymorphism and Its Application in Mulberry Genome Analysis

  • Vijayan Kunjupillai
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제10권2호
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    • pp.79-86
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    • 2005
  • Molecular markers have increasingly been used in plant genetic analysis, due to their obvious advantages over conventional phenotypic markers, as they are highly polymorphic, more in number, stable across different developmental stages, neutral to selection and least influenced by environmental factors. Among the PCR based marker techniques, ISSR is one of the simplest and widely used techniques, which involves amplification of DNA segment present at an amplifiable distance in between two identical microsatellite repeat regions oriented in opposite direction. Though ISSR markers are dominant like RAPD, they are more stable and reproducible. Because of these properties ISSR markers have recently been found using extensively for finger printing, pohylogenetic analysis, population structure analysis, varietal/line identification, genetic mapping, marker-assisted selection, etc. In mulberry (Morus spp.), ISSR markers were used for analyzing phylogenetic relationship among cultivated varieties, between tropical and temperate mulberry, for solving the vexed problem of identifying taxonomic positions of genotypes, for identifying markers associated with leaf yield attributing characters. As ISSR markers are one of the cheapest and easiest marker systems with high efficiency in generating polymorphism among closely related varieties, they would play a major role in mulberry genome analysis in the future.

RAPD에 의한 지리산 내 산거울 집단의 공간적 상관관계 분석 (Spatial Autocorrelation Analysis of Carex humilis on Mt. Giri by RAPD)

  • 이복규;이병룡;허만규
    • 생명과학회지
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    • 제20권9호
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    • pp.1287-1293
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    • 2010
  • RAPD에 의한 지리산 내 산거울 집단의 유전자 빈도와 지리적 거리에 따른 공간적 상관관계를 분석하였다. 전체 102 DNA 분절(밴드)이 107 개체에서 탐지되었다. 102 밴드 중 48(47.1%)개 밴드는 다형성을 나타내었다. 분집단간 다형성의 비교에서 거리 구간 I와 V가 가장 낮은 변이(16.7%)를 나타내었고, 거리 구간 VIII이 가장 높은 변이를 나타내었다(22.6%). 전체 다양도는 0.076이었다. 구간 VIII이 가장 높은 다양도(0.093)를 나타내었고, 구간 I가 가장 낮았다(0.063). 구간 사이의 유전적 유사도는 60 m 거리까지는 유사하였다. 지리산 집단에서 산거울은 강한 공간구조를 나타내고 있음이 RAPD 마커로 알 수 있었다. 이는 지리산 집단에서 낮은 이주자수와 개체들이 덩어리 모양의 분포를 나타내기 때문으로 판단된다. 본 연구에서 RAPD 마커로 산거울의 공간구조와 유전적 구조를 파악하는데 유용하게 이용될 수 있음을 입증하였다.

종묘방류에 따른 넙치, Paralichthys olivaceus 지역집단의 유전학적 구조 (Genetic Variability and Population Structure of Olive Flounder Paralichthys olivaceus from Stocked Areas Using Microsatellite DNA Markers)

  • 정달상;전창영
    • 한국어류학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.156-162
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    • 2008
  • 넙치의 자원조성을 위해 인위적으로 생산된 넙치종묘를 방류함에 따라 이들 방류에 의해 그 지역에 서식하고 있는 자연집단에 미치는 영향을 파악하기 위하여 4개 지역 (YD, SC, GJ, WD)에서 어획된 넙치집단의 유전학적 구조와 다양성을 5개의 microsatellite DNA marker를 이용하여 조사하였다. 조사된 지역에서 방류넙치의 혼획율은 20.0~95.8%였다. 넙치집단의 평균 이형접합체(Ho)의 범위는 0.833~0.876이었으며, 지역집단별 평균대립유전자수는 YD 집단 15.0개, SC 집단 17.8개, GJ 집단 14.6개, WD 집단 12.4개였으며, 방류어의 혼획율이 20.0%이었던 SC 집단에서 높게 나타났고 방류어의 혼획율이 95.8%이었던 WD 집단에서 낮게 나타나 방류어의 혼획율이 높을수록 지역집단의 대립유전자의 수가 낮은 경향을 보였다. 집단간 유전학적 거리의 범위는 0.026~0.232로서 WD 집단과 GJ 집단간에서 가장 낮았고, SC-R 집단과 YD-W 집단간에서 가장 멀게 나타났다.

Geographic homogeneity and high gene flow of the pear psylla, $Cacopsylla$ $pyricola$ (Hemiptera: Psyllidae), detected by mitochondrial COI gene and nuclear ribosomal internal transcribed spacer 2

  • Kang, Ah-Rang;Baek, Jee-Yeon;Lee, Sang-Hyun;Cho, Young-Sik;Kim, Wol-Soo;Han, Yeon-Soo;Kim, Ik-Soo
    • Animal cells and systems
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    • 제16권2호
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    • pp.145-153
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    • 2012
  • The pear psylla, $Cacopsylla$ $pyricola$ (Hemiptera: Psyllidae), is a serious insect pest of commercial pear crops. The species, which resides on pear trees throughout its life cycle, is rapidly spreading in some regions of the world. The population genetic structure of the species collected from several pear orchards in Korea was studied to understand the nature of dispersal and field ecology of the species. The 658-bp region of mitochondrial COI gene and the 716-bp long complete internal transcribed spacer 2 (ITS2) of the nuclear ribosomal DNA were sequenced. Unlike other previously studied insect pests, the COI-based genetic diversity of the pear psylla was extremely low (maximum sequence divergence of 0.15%). This finding allowed us to conclude that the species may have been introduced in Korea relatively recently. ITS2 sequence-based analyses of phylogeny, population differentiation, gene flow, and hierarchical population structure all concordantly suggested that the pear psylla populations in Korea are neither genetically isolated nor hampered for gene flow. These genetic data are concordant with the dispersal of an overwintering winterform morph outside the non-pear habitat in the fall.

Diversity of Chinese Indigenous Goat Breeds: A Conservation Perspective - A Review -

  • Li, M.H.;Li, K.;Zhao, S.H.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제17권5호
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    • pp.726-732
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    • 2004
  • In this manuscript, a review of the diversity of Chinese indigenous goat breeds according to data from body stature and appearance, chromosome group, blood proteins, DNA molecular markers (mitochondria DNA, random amplified polymorphic DNA, microsatellite DNA, major histocompatibility complex) has been introduced. All of these provide efficient tools for the diversity analysis of Chinese indigenous goat breeds and are very important for biodiversity conservation, restoration of declining goat breeds, the priority defining in Chinese indigenous goat breeds' protection and the selection of nature preservation zones. Many Chinese indigenous goat breeds with small population size in the isolated mountains or reservoir areas are verging the potential threat of extinction, effectively lost with the rapid destroying of ecological environment. On the other hand, as a result of the introduction of modern commercial goat breeds and shortage of effective conservation, some populations, such as Small-xiang goat and Tibetan goat decrease rapidly in number of sires. In the interests of the long-term future of the goat breeds in China, conservation of goat breeds' genetic resources should be considered urgently and some conservation measures should be adopted. In addition, the continuing development of molecular biology will further enhance conservation of diversity of Chinese indigenous goat breeds.

한국 고유 담수어종 참갈겨니(Zacco koreanus) 개체군의 계통지리학 및 집단유전학 연구 (Phylogeographic and population genetic study of a Korean endemic freshwater fish species, Zacco koreanus)

  • 김유림;장지은;최희규;이혁제
    • 환경생물
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    • 제38권4호
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    • pp.650-657
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    • 2020
  • 본 연구는 동해유입하천(강릉 연곡천, 양양 남대천), 한강수계(섬강, 속사천), 낙동강수계(길안천)에 서식하는 참갈겨니(Zacco koreanus) 개체군을 대상으로 채집된 110개체로부터 미토콘드리아 DNA COI 유전자(mitochondrial DNA cytochrome oxidase I)를 분자마커로 이용하여 계통지리학적 분석을 수행하고, 추가적으로 강릉 연곡천 상·중·하류 개체군을 대상으로 집단유전학적 분석을 수행하였다. 계통지리학 분석 결과, 동해유입하천과 한강수계의 참갈겨니 개체군은 동일한 단일계통을 나타내었고, 낙동강수계의 개체군은 상이한 계통으로 분기됨을 나타내었으며, 다른 수계 계통과의 유전적 거리 수치 범위가 평균 4.0%(3.7~4.2%)로서 동일종 이상 수준을 보여 잠재종 가능성을 시사하였다. 참갈겨니가 서식하는 수계에 따른 형태학적 차이는 연구된 바 있으나 DNA 염기서열의 변이를 이용한 분자유전학적 연구는 부족한 실정이므로 본 연구 결과는 향후 낙동강수계 참갈겨니 개체군의 계통분류학적 연구에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 추후 집단유전체학 및 생태학적 분석을 통하여 관찰된 낙동강수계 계통이 다른 종, 잠재종 혹은 단순히 큰 수준의 종내 변이를 나타내는지에 대한 추가적인 연구가 필요하다. 강릉 연곡천 상·중·하류에 서식하는 개체군의 집단유전학 분석을 통해 중류의 개체군이 상대적으로 높은 다양성을 나타냈으며 상·중·하류 개체군 간의 유전적 차이는 나타나지 않았다. 이는 상·중·하류 개체군 간 유전자 확산이 원활하게 이루어지고 있음을 의미하며 하천의 개체군 간 연결성을 판단할 수 있는 지표로 활용될 수 있다. 하지만 생태학적 시간 스케일의 연구에 더 적합한 분자마커를 이용한 추후 연구가 필요할 것으로 사료된다.

Microsatellite 개발 및 분석법에 대한 소개 (An Introduction to Microsatellite Development and Analysis)

  • 윤영은;유정남;이병윤;곽명해
    • 식물분류학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.299-314
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    • 2011
  • 분자 마커의 선택은 집단유전학의 연구방법을 결정하는 중요한 고려사항으로, 현재까지 동식물의 집단유전학 연구에는 알로자임, RAPD, RFLP, AFLP, microsatellite, SNP, ISSR 등이 개발되어 주로 사용되고 있다. 이 중 microsatellite는 핵뿐만 아니라 엽록체, 미토콘드리아와 같은 세포소기관의 게놈상에 매우 풍부하게 존재하며, 핵에서 유래된 microsatellite는 높은 다형성을 보이는 공우성 마커로 집단 구조 및 유전적 다양성 연구에서 최근 선호된다. Microsatellite는 보통 1~6 bp의 짧은 서열이 반복된 것으로 각각의 유전자좌에 특화된 프라이머를 사용하여 증폭한다. Microsatellite는 PCR 반응으로 쉽게 유전자형을 분석할 수 있는 장점이 있으나, 종 특이적으로 개발되고 계통적으로 매우 가까운 근연종에게만 적용될 수 있는 단점이 있다. 따라서, 야생식물의 경우 microsatellite 개발에 필요한 게놈 정보가 부족하고 신규 개발비용이 많이 소요되어 적용이 쉽지 않았으나, 점차 개발비용이 낮아지고 있어, 야생식물을 대상으로 한 microsatellite 연구들이 증가하고 있는 추세이다. 따라서, 본 논문에서는 야생식물의 microsatellite를 이용한 분석 기초를 마련하고자 microsatellite 마커의 다양한 개발 및 분석 방법, 진화 모델 및 적용 분야에 대해 소개하고, 유전자형 결정시 잘못된 결론을 도출할 가능성이 높은 부분에 대한 사항들을 지적하여 야생식물의 microsatellite를 이용한 집단유전학적 분석에 도움을 주고자 하였다.

Estimating genetic diversity and population structure of 22 chicken breeds in Asia using microsatellite markers

  • Roh, Hee-Jong;Kim, Seung-Chang;Cho, Chang-Yeon;Lee, Jinwook;Jeon, Dayeon;Kim, Dong-kyo;Kim, Kwan-Woo;Afrin, Fahmida;Ko, Yeoung-Gyu;Lee, Jun-Heon;Batsaikhan, Solongo;Susanti, Triana;Hegay, Sergey;Kongvongxay, Siton;Gorkhali, Neena Amatya;Thi, Lan Anh Nguyen;Thao, Trinh Thi Thu;Manikku, Lakmalie
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제33권12호
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    • pp.1896-1904
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    • 2020
  • Objective: Estimating the genetic diversity and structures, both within and among chicken breeds, is critical for the identification and conservation of valuable genetic resources. In chickens, microsatellite (MS) marker polymorphisms have previously been widely used to evaluate these distinctions. Our objective was to analyze the genetic diversity and relationships among 22 chicken breeds in Asia based on allelic frequencies. Methods: We used 469 genomic DNA samples from 22 chicken breeds from eight Asian countries (South Korea, KNG, KNB, KNR, KNW, KNY, KNO; Laos, LYO, LCH, LBB, LOU; Indonesia, INK, INS, ING; Vietnam, VTN, VNH; Mongolia, MGN; Kyrgyzstan, KGPS; Nepal, NPS; Sri Lanka, SBC) and three imported breeds (RIR, Rhode Island Red; WLG, White Leghorn; CON, Cornish). Their genetic diversity and phylogenetic relationships were analyzed using 20 MS markers. Results: In total, 193 alleles were observed across all 20 MS markers, and the number of alleles ranged from 3 (MCW0103) to 20 (LEI0192) with a mean of 9.7 overall. The NPS breed had the highest expected heterozygosity (Hexp, 0.718±0.027) and polymorphism information content (PIC, 0.663±0.030). Additionally, the observed heterozygosity (Hobs) was highest in LCH (0.690±0.039), whereas WLG showed the lowest Hexp (0.372±0.055), Hobs (0.384±0.019), and PIC (0.325±0.049). Nei's DA genetic distance was the closest between VTN and VNH (0.086), and farthest between KNG and MGN (0.503). Principal coordinate analysis showed similar results to the phylogenetic analysis, and three axes explained 56.2% of the variance (axis 1, 19.17%; 2, 18.92%; 3, 18.11%). STRUCTURE analysis revealed that the 22 chicken breeds should be divided into 20 clusters, based on the highest ΔK value (46.92). Conclusion: This study provides a basis for future genetic variation studies and the development of conservation strategies for 22 chicken breeds in Asia.

희귀수종(稀貴樹種) 모감주나무 자생집단(自生集團)의 잎의 형태적(形態的) 특성(特性), 식생특성(植生特性) 및 유전변이(遺傳變異) (Characteristics of Leaf Morphology, Vegetation and Genetic Variation in the Endemic Populations of a Rare Tree Species, Koelreuteria paniculata Laxm)

  • 이석우;김선창;김원우;한상돈;임경빈
    • 한국산림과학회지
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    • 제86권2호
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    • pp.167-176
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    • 1997
  • 희귀수종인 모감주나무(Koelreuteria paniculata Laxm.) 6개 자생 집단에 대해서 잎의 형태적 특성 및 식생개황을 조사하였으며, 동위효소 분석에 의한 유전변이를 조사하였다. Nested design에 의한 분산분석 결과 8가지 잎의 형태적 특성 모두에서 집단간 및 집단내 개체간에 고도의 통계적 유의성이 인정되었으며, 대부분 형질의 경우 총 분산 가운데 집단간 차지하는 비율이 집단내 개체가 차지하는 비율보다 큰 것으로 나타났다. 식생분석 결과 각 집단별로 출현한 수종 수는 많지 않았으며, 대부분 집단이 인위적 교란을 받고 있는 것으로 나타났다. 다른 수종, 특히 지리적으로 광범위하게 분포하는 수종들과 비교할 때 유전변이는 매우 적고(A/L= 1.1, P=9.5%, $H_o=0.021$, $H_e=0.035$) 집단간 분화($F_{ST}=0.114$)는 다소 큰 것으로 나타났는데, 유전적 부동 및 근친교배의 영향을 받고 있는 것으로 추정되었다. 마지막으로 모감주나무 집단의 유전적 다양성을 보전하기 위한 방법에 대해서 논의하였다.

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