[논문]Mitochondrial Cytochrome b gene의 분석에 의한 한국산 미꾸리과 어류(Cobitidae)의 계통

김소영; 김익수; 장광엽; 장미희

Mitochondrial Cytochrome b gene의 분석에 의한 한국산 미꾸리과 어류(Cobitidae)의 계통
Molecular Phylogeny of Korean Loaches Inferred from Mitochondrial DNA Cytochrome b Sequences 원문보기

Korean journal of Ichthyology = 한국어류학회지, v.12 no.4, 2000년, pp.223 - 229

김소영 (전북대학교 생물학부) , 김익수 (전북대학교 생물학부) , 장광엽 (전북대학교 생물학부) , 장미희 (전북대학교 생물학부)

초록
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한국산 미꾸리과 어류의 계통유전학적 관계를 고찰하고자 8종의 mitochondrial cytochrome b의 유전자 서열을 비교한 결과 대부분 이전의 형태학적 연구의 결과와 일치하였다. 그러나 종개속 Orthrias과 쌀미꾸리속 Lefua의 분류학적 위치는 미꾸리과 Cobitidae와 paraphyletic group으로 나타났으며 이 두 속의 sequence divergence는 0.184~0.272으로 나타나 미꾸리과와 잉어과 사이의 divergence와 유사하였다. 한편 참종개속 Iksookimia 2종과 북방종개 Cobitis melanoleuca는 각각 다르게 분화한 결과를 보여 주었으며 또한 중국산 미꾸리와 한국산 영덕 미꾸리의 sequence divergence는 0.099로 종간의 divergence를 보여주어 주목되었다. 미꾸리과 어류 가운데 참종개속의 일부 어류는 분류학적 위치로 보아 이들의 기원이 미꾸리과의 속간 잡종기원으로 생각된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Phylogenetic relationships between 8 species Korean loaches (Cobitidae) were investigated by comparing mitochondrial cytochrome b gene sequences. However our results are in accordance with finding observed using other morphological studies, new interesting interspecific variation in Korean loaches were found. Orthrias and Lefua appeared to be paraphyletic in Cobitidae observed. Their sequence divergence value was agreed with interfamilic sequence divergences between Cobitidae and Cyprinidae ranged from 0.184 to 0.272. Otherwise, the present results support that two species of Iksookimia and Cobitis melanoleuca were early diverged respectively. And another remarkable result was sequence divergence between Misgurnus anguillicaudatus from China and M. anguillicaudatus from Yongdok, Korea. That was 0.099, which was interspecific value. Also the phylogenetic location of some Iksookimia species was suggested as the cobitid intergeneric hybrid origin.

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

In this paper we describe for the first time sequences of the mitochondrial cytochrome b gene of 8 cobitids and use them to evaluate the monophyly of the Cobitis and the paraphyly of the Orthrias and Lefua, We specifically address the phylogenetic relationships among the species of Cobitidae using one species of Cyprinidae {Carassius auratus) as a outgroup.

이론/모형

The fragment was inserted into pGME-T vector (Promega) and used to transform JM 109 cell line. Automated DNA sequencing was performed using ABI PRISM 377 DNA sequencers, according to manufacture protocols. Sequencing primers were custom made (Table 2).
Their monophyly was supported high puz기e value (97%). The neighbor joining (NJ) tree was constructed using Kimurae (Kimura, 1980) two-parameter distance (Table 3). This tree was very similar to the maximum likelihood tree with quartet puzzling (Fig.

성능/효과

sinensis. Also, new interesting relationships were found: Orthrias -Lefua appeared to be paraphyletic in Cobitidae observed and Iksookimia clade was a sister to Cobitis melanoleuca. It was agreed that Orthrias and Lefua were 닌assified by the other family Balitoridae (Nelson, 1994).
1, a). Cobitidae was monophyletic with respect to the other noncobitidae species in the analysis, and this clade is supported with high bootstrap (100%). Misgurnus is recovered as the sister taxon of a monophyletic Cobitis-Iksookimia -Niwaella clade.
1, a). Cobitis melanoleuca clade was recovered as the sister taxon of a monophyletic clade consisting of Iksookimia koreensis and I. pumila and this Iksookimia clade supported with high bootstrap (99%) and decay (9) values, and the length of the branch leading to this clade is 17 steps. Also, Misgurnus anguillicaudatus from China and M.
Some surprising results from this analysis were that a paraphyletic C. melanoleuca from C. sinensis clade is strongly supported in bootstrap analysis (89%) and Orthrias-Lefua clade is early diverged from other cobitids and this clade high bootstrap value (98%).
The third clade included Misgurnus anguillicaudatus from China and Youngdok, Korea. The final clade included Orthrias toni and Lefua costata.
Specimen composition in these groups was almost unchanged in all the reconstructed trees. The first identified clade included specimens from the Nakdong river basin, namely Cobitis sinensis and Niwaella multifasciata. The second clade included Iksookimia koreensis from the Mankyong river and I.
The two species, Cobitis sinensis and Niwaella multifasciata were stron이y monophyletic and continued to be placed outside the rest of cobitids. This clade was supported high bootstrap (88%) and decay (5) value (Fig.
This suggests that both approaches are reliable for the study of fish phylogeny. Therefore, in this study, the cytochrome b sequence data of mtDNA was also useful in elucidating the phylogenetic relationships among Cobitidae which show great ecological adaptability. These analyses have provided further evidence for the utility of cytochrome b sequence in addressing phylogenetic relationships among Cobitidae.

후속연구

This leads to a great variability of species. However, for a final conclusion among the possible explanations, further studies on the molecular phylogeny of loaches are required.

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