모래무지아과(Gobioninae)는 잉어과(Cyprinidae) 잉어목(Cypriniformes)중 가장 큰 분류군으로서 많은 멸종위기어류를 포함하고 있다. 본 연구에서는 효율적인 복원방향 설립을 위한 보전유전학적 기반을 구축하기 위해 모래무지아과 멸종위기 어류 6종을 대상으로 AFLP, mtDNA cytochrome b 영역, microsatellite DNA 분석을 이용하여 유전다양성과 유전적 구조를 조사하였다.
감돌고기(Pseudopungtungia nigra)는 ...
모래무지아과(Gobioninae)는 잉어과(Cyprinidae) 잉어목(Cypriniformes)중 가장 큰 분류군으로서 많은 멸종위기어류를 포함하고 있다. 본 연구에서는 효율적인 복원방향 설립을 위한 보전유전학적 기반을 구축하기 위해 모래무지아과 멸종위기 어류 6종을 대상으로 AFLP, mtDNA cytochrome b 영역, microsatellite DNA 분석을 이용하여 유전다양성과 유전적 구조를 조사하였다.
감돌고기(Pseudopungtungia nigra)는 유등천, 금강, 만경강 집단을 AFLP로 분석한 결과 이형접합율은 0.250~0.294의 범위로 조사되었다. 미토콘드리아 cytochrome b 영역의 평균 haplotype 다양성과 nucleotide 다양성은 각각 0.481~0.870, 0.084%~0.344%의 범위로, microsatellite 분석결과 평균 대립유전자 수는 6.9~11.6개, 평균 관찰치와 기대치 이형접합율은 각각 0.738~0.819, 0.718~0.844의 범위로 조사되었다. 최근의 병목현상 추정결과 세 집단 모두 통계적으로 유의하게 나타났으며, 특히 만경강 집단은 극심한 병목현상으로 추정되었고, 유등천 집단은 유의한 근친교배 계수가 나타났다. 유전적 구조 분석결과 금강 수계와 만경강 수계간 뚜렷하게 구분되었다.
흰수마자(Gobiobotia naktongensis)는 임진강, 유구천, 지천, 내성천, 감천, 황강 집단을 AFLP로 분석한 결과 평균 이형접합율은 0.181~0.284의 범위로 조사되었다. 미토콘드리아 cytochrome b 영역의 평균 haplotype 다양성과 nucleotide 다양성은 각각 0.125~0.975, 0.011~0.379%로 조사되었고, microsatellite 분석결과 평균 대립유전자 수는 11.0~13.3개, 평균 관찰치와 기대치 이형접합율은 각각 0.759~0.900, 0.803~0.864의 범위로 추정되었다. 최근의 병목현상 추정결과 감천과 황강 집단에서 통계적으로 유의하게 나타났다. 유전적 구조 분석결과 임진강, 금강 수계, 낙동강 수계간 뚜렷하게 구분되었다.
모래주사(Microphysogobio koreensis) 낙동강, 섬진강 집단의 AFLP 분석결과 이형접합율은 각각 0.278와 0.235, 미토콘드리아 cytochrome b 영역의 평균 haplotype 다양성은 각각 0.069와 0.721, 평균 nucleotide 다양성은 0.012%와 0.111%로 조사되었다. Microsatellite 분석결과 평균 대립유전자수는 각각 12.4, 10.3개였으며, 관찰치 이형접합율은 0.783, 기대치 이형접합율은 0.822로 두 집단이 동일했다. 최근의 병목현상 추정결과 두 집단 모두 통계적으로 유의하게 나타났고, 낙동강 집단은 38의 낮은 유효 집단 크기가 추정되었다. 유전적 구조 분석결과 섬진강과 낙동강 수계간 뚜렷하게 구분되었다.
꾸구리(G. macrocephala)는 임진강, 북한강, 남한강, 금강을 AFLP로 분석한 결과 평균 이형접합율은 0.184~0.267의 범위로 조사되었다. 미토콘드리아 cytochrome b 영역의 평균 haplotype 다양성과 nucleotide 다양성은 각각 0.931~0.966, 0.342~0.506%로 조사되었고, microsatellite 분석결과 평균 대립유전자 수는 8.2~17.4개, 평균 관찰치와 기대치 이형접합율은 각각 0.547~0.819, 0.608~0.868의 범위로 조사되었다. 최근의 병목현상 추정결과 금강 집단에서 통계적으로 유의하게 나타났고, 임진강과 금강 집단은 유의한 근친교배 계수가 나타났으며, 북한강과 금강 집단은 각각 45, 42의 낮은 유효 집단 크기가 추정되었다. 유전적 구조 분석결과 한강수계와 금강 수계간 뚜렷하게 구분되었다.
돌상어(G. brevibarba)는 임진강, 북한강, 남한강, 금강 집단을 AFLP로 분석한 결과 평균 이형접합율은 0.174~0.232의 범위로 조사되었다. 미토콘드리아 cytochrome b 영역의 평균 haplotype 다양성과 nucleotide 다양성은 각각 0.782~0.977, 0.231~0.419%로 조사되었고, microsatellite 분석결과 평균 대립유전자 수는 9.8~13.0개, 평균 관찰치와 기대치 이형접합율은 각각 0.709~0.800, 0.707~0.803의 범위로 추정되었다. 최근의 병목현상 추정결과 임진강과 북한강 집단에서 통계적으로 유의하게 나타났다. 유전적 구조 분석결과 한강수계와 금강 수계간 뚜렷하게 구분되었다.
가는돌고기(P. tenuicorpa)는 임진강, 북한강, 동강, 달천 집단을 AFLP로 분석한 결과 평균 이형접합율은 0.284~0.284의 범위로 조사되었다. 미토콘드리아 cytochrome b 영역의 평균 haplotype 다양성과 nucleotide 다양성은 각각 0.246~0.933, 0.039~0.221%로 조사되었고, microsatellite 분석결과 평균 대립유전자 수는 9.6~14.2개, 평균 관찰치와 기대치 이형접합율은 각각 0.782~0.815, 0.814~0.853의 범위로 추정되었다. 최근의 병목현상 추정결과 북한강, 동강, 달천 집단에서 통계적으로 유의하게 나타났다. 유전적 구조 분석결과 한강수계는 한 집단으로 나타났다.
현재 우리나라에 고유의 멸종위기 모래무지아과 어류에 대한 보전유전학적 연구 결과 유의한 병목현상, 근친교배 가능성, 낮은 유효 집단 크기 등 유사하지만 각기 다른 보전유전학적 측면에서 문제점이 나타났다. 본 연구는 한국산 모래무지아과 멸종위기 어류에 대해 최초의 보전유전학적 연구로서 각 종의 집단별 현재 집단의 유전다양성 및 유전적으로 처한 상황을 조사하고, 유전적 구조를 명확하게 제시함으로서 보전을 위한 기준데이터로 활용될 수 있으며, 멸종위기에 처한 모래무지아과의 복원을 위한 기본적인 유전정보들을 제공함으로서 다각적으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.
모래무지아과(Gobioninae)는 잉어과(Cyprinidae) 잉어목(Cypriniformes)중 가장 큰 분류군으로서 많은 멸종위기어류를 포함하고 있다. 본 연구에서는 효율적인 복원방향 설립을 위한 보전유전학적 기반을 구축하기 위해 모래무지아과 멸종위기 어류 6종을 대상으로 AFLP, mtDNA cytochrome b 영역, microsatellite DNA 분석을 이용하여 유전다양성과 유전적 구조를 조사하였다.
감돌고기(Pseudopungtungia nigra)는 유등천, 금강, 만경강 집단을 AFLP로 분석한 결과 이형접합율은 0.250~0.294의 범위로 조사되었다. 미토콘드리아 cytochrome b 영역의 평균 haplotype 다양성과 nucleotide 다양성은 각각 0.481~0.870, 0.084%~0.344%의 범위로, microsatellite 분석결과 평균 대립유전자 수는 6.9~11.6개, 평균 관찰치와 기대치 이형접합율은 각각 0.738~0.819, 0.718~0.844의 범위로 조사되었다. 최근의 병목현상 추정결과 세 집단 모두 통계적으로 유의하게 나타났으며, 특히 만경강 집단은 극심한 병목현상으로 추정되었고, 유등천 집단은 유의한 근친교배 계수가 나타났다. 유전적 구조 분석결과 금강 수계와 만경강 수계간 뚜렷하게 구분되었다.
흰수마자(Gobiobotia naktongensis)는 임진강, 유구천, 지천, 내성천, 감천, 황강 집단을 AFLP로 분석한 결과 평균 이형접합율은 0.181~0.284의 범위로 조사되었다. 미토콘드리아 cytochrome b 영역의 평균 haplotype 다양성과 nucleotide 다양성은 각각 0.125~0.975, 0.011~0.379%로 조사되었고, microsatellite 분석결과 평균 대립유전자 수는 11.0~13.3개, 평균 관찰치와 기대치 이형접합율은 각각 0.759~0.900, 0.803~0.864의 범위로 추정되었다. 최근의 병목현상 추정결과 감천과 황강 집단에서 통계적으로 유의하게 나타났다. 유전적 구조 분석결과 임진강, 금강 수계, 낙동강 수계간 뚜렷하게 구분되었다.
모래주사(Microphysogobio koreensis) 낙동강, 섬진강 집단의 AFLP 분석결과 이형접합율은 각각 0.278와 0.235, 미토콘드리아 cytochrome b 영역의 평균 haplotype 다양성은 각각 0.069와 0.721, 평균 nucleotide 다양성은 0.012%와 0.111%로 조사되었다. Microsatellite 분석결과 평균 대립유전자수는 각각 12.4, 10.3개였으며, 관찰치 이형접합율은 0.783, 기대치 이형접합율은 0.822로 두 집단이 동일했다. 최근의 병목현상 추정결과 두 집단 모두 통계적으로 유의하게 나타났고, 낙동강 집단은 38의 낮은 유효 집단 크기가 추정되었다. 유전적 구조 분석결과 섬진강과 낙동강 수계간 뚜렷하게 구분되었다.
꾸구리(G. macrocephala)는 임진강, 북한강, 남한강, 금강을 AFLP로 분석한 결과 평균 이형접합율은 0.184~0.267의 범위로 조사되었다. 미토콘드리아 cytochrome b 영역의 평균 haplotype 다양성과 nucleotide 다양성은 각각 0.931~0.966, 0.342~0.506%로 조사되었고, microsatellite 분석결과 평균 대립유전자 수는 8.2~17.4개, 평균 관찰치와 기대치 이형접합율은 각각 0.547~0.819, 0.608~0.868의 범위로 조사되었다. 최근의 병목현상 추정결과 금강 집단에서 통계적으로 유의하게 나타났고, 임진강과 금강 집단은 유의한 근친교배 계수가 나타났으며, 북한강과 금강 집단은 각각 45, 42의 낮은 유효 집단 크기가 추정되었다. 유전적 구조 분석결과 한강수계와 금강 수계간 뚜렷하게 구분되었다.
돌상어(G. brevibarba)는 임진강, 북한강, 남한강, 금강 집단을 AFLP로 분석한 결과 평균 이형접합율은 0.174~0.232의 범위로 조사되었다. 미토콘드리아 cytochrome b 영역의 평균 haplotype 다양성과 nucleotide 다양성은 각각 0.782~0.977, 0.231~0.419%로 조사되었고, microsatellite 분석결과 평균 대립유전자 수는 9.8~13.0개, 평균 관찰치와 기대치 이형접합율은 각각 0.709~0.800, 0.707~0.803의 범위로 추정되었다. 최근의 병목현상 추정결과 임진강과 북한강 집단에서 통계적으로 유의하게 나타났다. 유전적 구조 분석결과 한강수계와 금강 수계간 뚜렷하게 구분되었다.
가는돌고기(P. tenuicorpa)는 임진강, 북한강, 동강, 달천 집단을 AFLP로 분석한 결과 평균 이형접합율은 0.284~0.284의 범위로 조사되었다. 미토콘드리아 cytochrome b 영역의 평균 haplotype 다양성과 nucleotide 다양성은 각각 0.246~0.933, 0.039~0.221%로 조사되었고, microsatellite 분석결과 평균 대립유전자 수는 9.6~14.2개, 평균 관찰치와 기대치 이형접합율은 각각 0.782~0.815, 0.814~0.853의 범위로 추정되었다. 최근의 병목현상 추정결과 북한강, 동강, 달천 집단에서 통계적으로 유의하게 나타났다. 유전적 구조 분석결과 한강수계는 한 집단으로 나타났다.
현재 우리나라에 고유의 멸종위기 모래무지아과 어류에 대한 보전유전학적 연구 결과 유의한 병목현상, 근친교배 가능성, 낮은 유효 집단 크기 등 유사하지만 각기 다른 보전유전학적 측면에서 문제점이 나타났다. 본 연구는 한국산 모래무지아과 멸종위기 어류에 대해 최초의 보전유전학적 연구로서 각 종의 집단별 현재 집단의 유전다양성 및 유전적으로 처한 상황을 조사하고, 유전적 구조를 명확하게 제시함으로서 보전을 위한 기준데이터로 활용될 수 있으며, 멸종위기에 처한 모래무지아과의 복원을 위한 기본적인 유전정보들을 제공함으로서 다각적으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.
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