• 제목/요약/키워드: Population genetic diversity

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한국근해 및 외해역에 채집된 멸치의 미토콘드리아 DNA 다양성 (Mitochondrial DNA Polymorphism of the Japanese Anchovy (Engraulis japonicus Temminck & Schlegel) Collected from the Korean Offshore and Inshore Waters)

  • 조은섭;김주일
    • 생명과학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.812-827
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    • 2006
  • 멸치의 유전적 집단구조 및 지리적 거리를 조사하기 위하여 한국근해 및 외해역 12개 정점에서 채집된 멸치의 미토콘드리아 DNA control 부위를 대상으로 염기서열을 상호 비교 및 분석했다. 염기서열 분석결과 89개체 중 29 haplotype이 나타났고, 상호 염기치환율은 0-3.5% 차이를 보였다. E9 haplotype이 근해 및 외해역에서 가장 넓게 분포하고 있는 것으로 나타났다 (58.3%). 반면에, E26, E27, E28, E29 haplotype 들은 서남해역 (정점 10)에서만 보였다. PHYLIP 프로그램을 이용한 유전적 관계에서도 두개의 clade로 분리되었다. E26, E27, E28, E29 haplotype을 제외한 나머지 haplotype 들은 상호 잘 유지되는 것으로 나타났다 (bootstrap 75% 이상). 그러나 clade A와 B bootstrap은 매우 약하게 나타났다 (51%). haplotype 간의 상호분석 결과 다양도는 0.75-1.00, 염기다양도는 0.015-0.0244로 보였다.

한국이 후방가장자리 개체군인 넓은잎제비꽃(Viola mirabilis L.)의 분포특성과 지속가능성 (Distributional Characteristics and Population Substantiality of Viola mirabilis L.; Rear edge Population in Korea)

  • 채현희;김영철;안원경;곽명해;남기흠;이규송
    • 한국환경생태학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.422-439
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    • 2019
  • 후방가장자리 개체군은 전형적으로 고도의 고립된 분포에 따라 개체군의 유전적다양성이 낮고 절멸의 위험이 높다고 평가한다. 그러나 유전적다양성이 낮음에도 불구하고 오랜 기간에 걸쳐 개체군의 지속이 관찰된다. 따라서 개체군의 지속에 관여하는 생태적인 과정에 대한 이해가 필요하다. 넓은잎제비꽃은 세계적인 분포에서 한국이 후방가장자리개체군에 해당한다. 한반도의 중부 내륙에 제한적인 분포를 나타내는 넓은잎제비꽃의 지속에 관여하는 요인을 알아보기 위해 먼저 분포현황을 조사하였다. 다음으로 식생 및 토양환경, 식물계절학, 자가화합성 여부, 개체군 구조 그리고 분포지에서 관찰되는 위협요인을 조사하고 평가하였다. 넓은잎제비꽃은 석회암지대의 낙엽활엽수림 하부, 낙엽침엽수와 낙엽활엽수 식재림의 하부, 관목림의 하부 그리고 초원에 걸쳐 분포하였다. 개체군내에서 유묘의 재정착이 관찰되었고 대부분 안정적인 개체군 구조로 나타났다. 개방화는 화분매개곤충의 방문이 열매의 생산과 밀접한 연관이 있었다. 그렇지만 개체군 내에서 폐쇄화의 생산이 보다 왕성하였고 일부 개체군에서는 개체의 크기가 큼에도 불구하고 폐쇄화만을 생산하였다. 개체의 크기는 개방화의 생산에 비해 폐쇄화의 생산에 보다 더 높은 상관이 있었다. 따라서 개체군내의 유묘 보충은 폐쇄화의 기여도가 높은 것으로 판단되었다. 개방화와 폐쇄화의 생산은 토양분석 항목 중 유효인산을 제외하고는 상관이 없는 것으로 나타났다. 넓은잎제비꽃은 자가불화합성으로 이것은 왕성한 폐쇄화의 생산능력이 존재하기 때문으로 생각되었다. 생육지에서 관찰된 잠재적인 위협요인으로는 석회암광산의 개발, 경작지의 확대 및 주택의 건설이 있었다. 넓은잎제비꽃은 한반도에서 석회암지대에 고립되어 분포하지만 초원부터 비교적 울폐도가 낮은 식생하부에 이르기까지 넓은 식생환경에 걸쳐 관찰되었다. 또한 다수의 개체군과 안정적인 개체군 구조를 유지하고 있어 현재와 같은 상태가 유지된다면 개체군의 지속은 가능할 것으로 평가되었다.

Genetic Similarity and Difference between Common Carp and Israeli Carp (Cyprinus carpio) Based on Random Amplified Polymorphic DNAs Analyses

  • Yoon, Jong-Man
    • Animal cells and systems
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    • 제5권4호
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    • pp.333-339
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    • 2001
  • Common carp (Cyprinus carpio) and its aquaculture breed Israeli carp samples were obtained from two separate aquaculture facilities under the similar raising conditions during two years in the Kunsan National University, Korea. Genomic DNA was isolated from the common carp and Israeli carp for identification of genetic characteristics and genomic polymorphisms by polymerase chain reaction amplification of DNA using arbitrary primers. The arbitrary primer No.21 (ACTTCGCCAC) yielded the highest number of fragments with the average of 15.0 among the primers used in Israeli carp. A tota1 of 294 polymorphic products in common carp and 336 in Israeli carp were observed by random primers. The average number of polymorphic products generated by random RAPD primer No. 2 (GTAGAC-CCGT) showed 8.0 in Israeli carp. On average, each random RAPD primer produced 5.4 amplified polymorphic products in common carp and 6.2 in Israeli carp. An average genetic similarity (BS value) was 0.44$\pm$0.05 within the common carp and 0.32$\pm$0.04 within the Israeli carp. The degree of similarity frequency (BS) between two carps was 0.67 as generated by the primer No. 19 (GACGGATCAG). The average level of bandsharing was 0.57$\pm$0.03 between the two carps. Accordingly, the two carp populations were genetically a little distant. The electrophoretic analysis of PCR-RAPD products showed middle levels of variation between the two carp populations. This result implies that the genetic diversity among intra-population may be higher when compared with that between the two carps. The RAPD polymorphism generated by these random primers might be used as a genetic marker for populations or lines identification in important aquacultural carp.

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제주흑우 집단에서 모색 관련 유전자와 microsatellite marker의 다형현상을 이용한 수정란이식 및 인공수정 유래 후대우 검증 (Verification of ET and AI Derived Offspring Using on the Genetic Polymorphisms of Microsatellite and Coat Color Related Genes in Jeju Black Cattle)

  • 한상현;고진칠;김영훈;김남영;김재환;고문석;정하연;조인철;양영훈;이성수
    • 생명과학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.381-387
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    • 2010
  • 농가에 보급된 제주흑우 수정란이식 및 인공수정 생산축의 확인을 위하여 분자유전학적 실험기법을 이용한 개체 추척을 수행하였다. 유전자 marker 체계는 ISAG 권장 MS marker 11종, 예비시험 후 선발된 SAES marker 11종, 흑모색 관련 MC1R과 ASIP 유전자들을 조합하여 분석하였다. 분석결과 부모 정보가 없는 상태에서의 부권 부정율이 국제권장기준보다 높은 수준을 보였으며, 형매간 동일개체출현률은 $5.3{\times}10^{-10}$으로 조사되었다. 친자검정 결과 후보축에 대한 후보 부, 모, 부모 모두가 확인되는 경우는 각각 77.0, 54.0, 40.5%였다. 부-모-자간 trio-mismatch가 전혀 없는 수정란이식 개체는 공급 수정란 대비 14.7%로 확인되었고, 전체 후보축군 중 32.4%는 후보 부와의 mismatch가 없는 인공수정에 의해 생산된 개체들로 판정하였다. ISAG marker들만을 분석한 결과에서는 7두가 동일한 3가지 유전자형 조합을 나타내었으나, ISAG/SAES marker들을 조합했을 때에는 2두에서만 동일 유전자형 조합을 나타내었다. MS와 모색유전자 분석자료를 모두 조합했을 때는 조사된 모든 개체들이 서로 구분되었다. 현재의 제주흑우집단이 소수 핵군에서 인공수정과 수정란이식 등 생명공학 기법으로 육성된 집단이기에 제주흑우집단의 유전적 다양성은 낮게 나타났다. 본 연구는 유전자 개체식별과 혈통관리 체계의 구축을 위해서는 적어도 20개 이상의 MS marker와 모색관련 유전자형 자료가 필수적으로 활용되어야함을 제안하고 있으며, 연구결과는 향후 제주흑우의 분자육종에 있어 유용한 자료가 될 것으로 시사하고 있다.

Allele Frequencies of the Single Nucleotide Polymorphisms Related to the Body Burden of Heavy Metals in the Korean Population and Their Ethnic Differences

  • Eom, Sang-Yong;Lim, Ji-Ae;Kim, Yong-Dae;Choi, Byung-Sun;Hwang, Myung Sil;Park, Jung-Duck;Kim, Heon;Kwon, Ho-Jang
    • Toxicological Research
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    • 제32권3호
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    • pp.195-205
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    • 2016
  • This study was performed to select single nucleotide polymorphisms (SNPs) related to the body burden of heavy metals in Koreans, to provide Korean allele frequencies of selected SNPs, and to assess the difference in allele frequencies with other ethnicities. The candidate-gene approach method and genome-wide association screening were used to select SNPs related to the body burden of heavy metals. Genotyping analysis of the final 192 SNPs selected was performed on 1,483 subjects using the VeraCode Goldengate assay. Allele frequencies differences and genetic differentiations between the Korean population and Chinese (CHB), Japanese (JPT), Caucasian (CEU), and African (YIR) populations were tested by Fisher's exact test and fixation index ($F_{ST}$), respectively. The Korean population was genetically similar to the CHB and JPT populations ($F_{ST}$ < 0.05, for all SNPs in both populations). However, a significant difference in the allele frequencies between the Korean and CEU and YIR populations were observed in 99 SNPs (60.7%) and 120 SNPs (73.6%), respectively. Ten (6.1%) and 26 (16.0%) SNPs had genetic differentiation ($F_{ST}$ > 0.05) among the Korean-CEU and Korean-YIR comparisons, respectively. The SNP with the largest $F_{ST}$ value between the Korean and African populations was cystathionine-${\beta}$-synthase rs234709 ($F_{ST}$: KOR-YIR, 0.309; KOR-CEU, 0.064). Our study suggests that interethnic differences exist in SNPs associated with heavy metals of Koreans, and it should be considered in future studies that address ethnic differences in heavy-metal concentrations in the body and genetic susceptibility to the body burden of heavy metals.

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.

Phenotypic Diversity of Vibrio ichthyoenteri Isolated from the Gastrointestinal Tract of Larval Olive Flounder Paralichthys olivaceus

  • Han, Hyun-Ja;Lee, Deok-Chan;Kim, Do-Hyung;Choi, Hye Sung;Jung, Sung Hee;Kim, Jin Woo
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제16권2호
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    • pp.125-129
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    • 2013
  • Vibrio ichthyoenteri is a facultatively anaerobic gram-negative bacterium with straight or slightly curved rod morphology. The bacterium is an etiological agent of bacterial enteritis of Olive flounder Paralichthys olivaceus. Only a handful of studies, using a limited number of isolates, have investigated the phenotypic and genetic characteristics of V. ichthyoenteri. We isolated 40 V. ichthyoenteri strains, identified based on the 16S rRNA gene sequence, from the diseased flounder larvae and investigated the API 20E and ZYM profiles. The isolates exhibited highly divergent phenotypic characteristics regardless of sampling time point and location, and fish age. Essential enzymes produced by V. ichthyoenteri seemed to be alkaline phosphatase, leucine arylamidase, and N-acetyl-${\beta}$-glucosaminidase. This study reveals a much greater enzymatic and biochemical phenotype diversity than has been evident to date. These results suggest that a given population of V. ichthyoenteri could be heterogeneous in terms of its phenotypic characteristics.

Functional Haplotypes and Evolutionary Analyses of SBE1 in Collected Rice Germplasm

  • Thant Zin Maung;Yong-Jin Park
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.216-216
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    • 2022
  • The starch-branching enzymes (BEs) are responsible for synthesizing the amylopectin, which plays an important role in determining the structural and physical properties of starch granules. BE has two differently functioning isoforms (BEI and BEIIa/b) based on their difference in the chain-length pattern by the degree of polymerization (DP), which mainly contributes to the amylopectin chain length distribution in starch biosynthesis. In this study, we investigated functional haplotypes and evolutionary analyses of SBE1 in 374 rice accessions (320 Korean bred and 54 wild). The analyses were performed based on the classified subpopulations. Haplotype analysis generates a total of 8 haplotypes, of which only four haplotypes were functional carrying four functional SNPs in four different exons of SBE1 on chromosome 6. Nucleotide diversity analysis showed a highest pi-value in aromatic group (0.0029), while the lowest diversity value was in temperate japonica (0.0002), indicating the signal of this gene evolution origin. Different directional selections could be estimated by negative Tajima's D value of temperate japonica (-1.1285) and positive Tajima's D value of tropical japonica (0.9456), where the selective sweeps were undergone by both positive purifying and balancing selections. Phylogenetic analysis indicates a closer relationship of the wild with most of the cultivated subgroups indicating a common ancestor for SBE1 gene. FST-values indicate distant genetic relationships of temperate japonica from all other classified groups. PCA and population structure analysis show an admixed structure of wild and cultivated subpopulations in some proportions.

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조릿대 대나무림 토양 내 방선균군집의 계통학적 특성 (Phylogenetic characteristics of actinobacterial population in bamboo (Sasa borealis) soil)

  • 이효진;한송이;황경숙
    • 미생물학회지
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    • 제52권1호
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    • pp.59-64
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    • 2016
  • 본 연구에서는 차세대 염기서열분석(pyrosequencing) 기술을 이용해 조릿대(Sasa borealis) 대나무림의 낙엽층과 근권 토양 내 주요 군집인 방선균군집의 계통학적 특성을 분석하여 방선균 유전자원 다양성 확보를 위한 기반 연구를 수행하고자 하였다. 낙엽층 시료 내 세균군집은 2,588 OTUs, 다양성 지수 7.55로 나타났으며, 근권토양 시료의 경우 2,868 OTUs, 다양성 지수 8.15로 다양한 세균군집이 균등하게 분포하고 있는 것으로 확인되었다. 대나무림 토양시료 내 세균군집은 총 35개의 문으로 구성되었으며, Proteobacteria (51-60%), Bacteroidetes (16-20%), Acidobacteria (4-16%) 그리고 Actinobacteria (4-14%) 계통군이 주요 세균군집으로 확인되었다. 특히, Actinobacteria은 총 6목 35과 121속의 다양한 방선균이 분포하였으며, 전체 방선균군집의 83%가 Actinomycetales 목으로 확인되었다. 이들 Actinomycetales 목은 28개 과로 구성되었으며, Micromonosporaceae, Pseudonocardiaceae 그리고 Streptomycetaceae는 조릿대 대나무림의 낙엽층과 근권토양에서 풍부도가 가장 높고 변이가 적은 대표 방선균군집으로 확인되었다.

격리된 입지환경에서 형성된 한라산 흑오미자 자생군락의 유전변이 (Genetic Variation of Natural Populations of Schisandra nigra in Mt. Halla)

  • 이갑연;이석우;김세현;김판기;정동준;한상섭
    • 한국농림기상학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.30-36
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    • 2001
  • 우리나라에 자생하고 있는 흑오미자 유전자원을 보존하고 육성하기 위하여, 제주도 한라산이라는 격리된 지역에 천연분포하고 있는 3개 집단을 대상으로 동위 효소분석에 의한 유전변이를 조사하였다. 1. 흑오미자 자생지 3개 집단의 4개의 동위효소에 대한 대립유전자 빈도와 분포는 6개의 유전자좌 가운데 Mdh-l과 Pgi-l을 제외한 모든 유전자좌에서 2개 이상의 대립유전자가 관측되어 Idh, Mdh-2, Mnr, Pgi-2에서 다형성을 보였다. Pgi-2를 제외한 Idh, Mdh-2, Pgi-l, Mdh-1, Mnr 유전자좌에서 동일한 대립유전자가 빈도가 가장 높은 주대립유전자로 나타났다. 2. 유전자좌당 대립유전자수(A/L)는 평균 1.7개의 값을 보였으며, 95%( $P_{95}$ ) 및 99%( $P_{99}$) 수준에서의 다형적 유전자좌의 비율은 38.9%와 50%, 평균 이형접합도의 관측치( $H_{0}$$^{./}$)와 기대치( $H_{e}$ )는 각각 0.141과 0.147로 나타났다. 흑오미자와 같이 분포구역이 매우 제한적이거나 멸종위기에 처한 식물종들은 유전변이량이 매우 적게 나타나는데 비해 흑오미자는 다소 많은 유전변이량을 보유하고 있는 것으로 나타났다. 3. 유전변이의 대부분이 집단 간 차이보다 집단내 개체간의 차이(92.6%)로 나타났으며, Wright의 F분석결과, $F_{IS}$$F_{IT}$ 값 모두 0에 가까운 값을 나타내어 흑오미자 집단이 Hardy-Weinberg 평형 상태에 근접해 있는 것으로 나타났다.다.

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