[논문]RAPD표지인자를 이용한 3종의 가리비에 대한 유전적 유연관계

지희윤; 김윤경; 박영재

문제 정의

본 연구는 우리나라의 중요 양식 대상종인 큰가리비와 비단 가리비 그리고 해만가리비의 PCR-RAPD 분석을 통하여 지금까지 형태적 형질로만 동정해온 가리비류의 종의 동정과 각 종간의 구분 및 비단 가리비의 경우 형태적으로 다른 특성을 보이는 서해안의 두 지리적 집단간의 유전적 유연관계를 규명 하고자 했다. 특히 수산생물의 효율적 자원관리와 종 보존을 위해서는 한국산 가리비류에 대한 유전적 특성을 파악해야 하고, 또 다양하고 종 특이적인 DNA 표식의 개발이 절실하기 때문에 본 연구를 통하여 이들 연구를 위한 RAPD 종 특이성 표지 인자로서의 유용성에 대해서 알아보고자 실시하였다.
본 연구는 우리나라의 중요 양식 대상종인 큰가리비와 비단 가리비 그리고 해만가리비의 PCR-RAPD 분석을 통하여 지금까지 형태적 형질로만 동정해온 가리비류의 종의 동정과 각 종간의 구분 및 비단 가리비의 경우 형태적으로 다른 특성을 보이는 서해안의 두 지리적 집단간의 유전적 유연관계를 규명 하고자 했다. 특히 수산생물의 효율적 자원관리와 종 보존을 위해서는 한국산 가리비류에 대한 유전적 특성을 파악해야 하고, 또 다양하고 종 특이적인 DNA 표식의 개발이 절실하기 때문에 본 연구를 통하여 이들 연구를 위한 RAPD 종 특이성 표지 인자로서의 유용성에 대해서 알아보고자 실시하였다.

제안 방법

PCR-RAPD 표지인자를 이용하여 비단가리비와 큰가리비 그리고 해만가리비의 유전적 유연관계를 조사하였다. 60개의 random primer중 6개의 primer를 선택하여 시료들의 RAPD 양상을 비교하였다. 모든 primer들은 서로 다른 속의 가리비 종류에 대하여 특이적 RAPD band 형태를 나타내었다.
PCR 증폭에 사용된 random primer 들은 Operon Technology사의 random primer kit들을 사용흐]였다. PCR 반응을 위한 혼합액의 조성은 template DNA 50 ng, primer 10 pmole, dNTP (Promega, USA) 250 μM, MgCla 1.5 mM, 10X reaction buffer 10 mM, Taq DNA polymerase (Promega, USA) 2.5 unit에 멸균 증류수를 첨가하여 총 반응 용액량이 25 μ1 가 되도록 하였다. PCR 기기는 Gene PCR thermal cycler를 사용하였으며, 94 ℃ 에서 5 분간 pre-denaturation시킨 후, 94℃에서 20초 36℃에서 30초 그리고 72℃에서 30초의 cycle을 35회 반복하였으며, PCR이 끝나고 72℃에서 5분간 extension하였다.
PCR-RAPD 표지인자를 이용하여 비단가리비와 큰가리비 그리고 해만가리비의 유전적 유연관계를 조사하였다. 60개의 random primer중 6개의 primer를 선택하여 시료들의 RAPD 양상을 비교하였다.
RAPD 실험은 우선 적합한 primer들을 선택하기 위하여 비단가리비, 큰가리비, 해만가리비 각각 한 개의 DNA 시료를 60개의 random primer에 대하여 PCR 증폭 실험을 수행하였다. 실험한 60 개의 primer들 중에서 DNA 증폭이 잘되고 증폭된 DNA band 양상이 선명한 6개의 primer (Table 2) 들을 채택하여 가리비의 PCR-RAPD 분석에 사용하였다.
현탁액에 phenol/ chloroform/ isoamyl alcohol (25:24:1)을 넣고 가볍게 각반하여 상층의 수층부만을 다른 튜브로 옮겼으며 같은 조작을 2회 반복하였다. 수층에 2배의 냉 에탄올을 넣고 가볍게 각반하여 DNA를 추출하였다. 추출된 DNA는 원심분리에 의해 침전시킨 후 다시 70% 에탄올에 용해시켜 DNA를 세척한 후 7000 rpm으로 원심 분리하여 DNA를 침전시켜 회수 하였다.
RAPD 실험은 우선 적합한 primer들을 선택하기 위하여 비단가리비, 큰가리비, 해만가리비 각각 한 개의 DNA 시료를 60개의 random primer에 대하여 PCR 증폭 실험을 수행하였다. 실험한 60 개의 primer들 중에서 DNA 증폭이 잘되고 증폭된 DNA band 양상이 선명한 6개의 primer (Table 2) 들을 채택하여 가리비의 PCR-RAPD 분석에 사용하였다. 가 리비 DNA의 RAPD 표식을 얻는 PCR의 최적 조건은 시료 DNA량은 50 ng 이하가 되도록 하고, primer 농도는 10 pmole 정도로 조정하여 일반적인 RAPD 조건보다 다소 소량을 사용함으로서 선명한 band를 얻을 수 있었다.
각 개체에서는 band의 유무에 따라 T 과 '0' 으로 표시하는 binominal matrix code를 작성하였다. 이것을 근거로 NTSYS program을 이용하여 집단 개체간의 유연관계를 집 괴 분석 하였다 (Rohl£ 1990).
전기영동 사진을 종에 따라 band의 위치를 서로 비교하였다. 각 개체에서는 band의 유무에 따라 T 과 '0' 으로 표시하는 binominal matrix code를 작성하였다.
5% agarose gel에서 100 volt의 전압으로 90분간 전기영동했다. 전기영동이 끝난 gel 의 전기영동상은 UV transilluminator 로 확인하여 Polaroid camera로 촬영하였다.

대상 데이터

본 연구를 위해서는 우리나라 연안에서 채집한 큰가리비, 비단 가리비 및 중국으로부터 이식되어 양식중인 해만가리비를 대상으로 하였다 (Table 1).

성능/효과

실험한 60 개의 primer들 중에서 DNA 증폭이 잘되고 증폭된 DNA band 양상이 선명한 6개의 primer (Table 2) 들을 채택하여 가리비의 PCR-RAPD 분석에 사용하였다. 가 리비 DNA의 RAPD 표식을 얻는 PCR의 최적 조건은 시료 DNA량은 50 ng 이하가 되도록 하고, primer 농도는 10 pmole 정도로 조정하여 일반적인 RAPD 조건보다 다소 소량을 사용함으로서 선명한 band를 얻을 수 있었다.
검출된 DNA band의 이동도와 수는 사용한 primer와 가리비의 종류에 따라 다양하였으며, 선택한 6개의 random primer는 큰가리비, 비단가리비 그리고 해만가리비에 대하여 각각 종에 대한 특이적인 band 양상을 나타내어, 가리비의 종을 동정하는데 있어서 이들 random primer 모두가 유용한 표식이 되는 것으로 확인되었다 (Fig. 1, 2, 3). 증폭된 band의 양상을 종합적으로 분석한 집괴분석에서도 동일 종의 개체들 끼리 군집을 이루는 형태를 나타내었다 (Fig.
백령도와 흑산도 지역의 비단가리비의 형태를 비교한 결과, 패각의 크기와 색에서 두 지리적 집단 간에는 현저한 차이가 있었다. 같은 서해안산이라도 수집된 모든 개체들에 대해서 백령도산은 흑산도산에 비하여 패각 크기가 크고, 패각 표면 색깔이 암갈색을 띤 반면, 흑산도산은 패각 크기가 작고 패각 표면은 분홍빛의 적색과 자색을 띠었다.
본 실험에서 사용한 RAPD 방법은 최적 증폭 조건만 확립 되면, 사용할 수 있는 DNA 표지인자의 수가 제한이 없고, ribosomal DNA나 특이 유전인자와 같은 특정 DNA 부위만을 분석하는 것이 아니라 가리비 전체 DNA의 임의 부분을 증폭시켜 분석하므로 광범위한 DNA 분석이 가능하다는 장점이 있다. 그러나 분류학의 관점에서 RAPD PCR 표식인자는 종간의 유전적 유사성을 비교할 수 있으나 molecular clock으로 서의 분자 진화과정에 대한 정보는 제공하지 못하므로 RAPD PCR에 의해 검출된 band를 가지고 종이나 속간의 유전적 계통 분류를 하는 것은 올바른 계통관계를 반영하지 못할 위험성이 크다.
1, 2, 3). 증폭된 band의 양상을 종합적으로 분석한 집괴분석에서도 동일 종의 개체들 끼리 군집을 이루는 형태를 나타내었다 (Fig. 4).

후속연구

동물의 분자 진화 과정의 시간을 반영하는 것으로 알려진 미토콘드리아 DNA의 비교 등을 통한 방법 등이 가리비의 계통 분류를 위해서는 더욱 체계적인 방법이 되리라 사료된다. 따라서 앞으로 우리나라 연안에 서식하는 가리비 종류들에 대한 계통 분류를 미토콘드리아의 DNA 염기배열 분석을 통하여 체계적으로 연구 수행할 필요가 있으며, 가리비 종류의 동정이나 집단 구조의 유전 분석을 위해서는 본 실험에서 사용한 PCR-RAPD과 더불어 Gjetvaj et al. (1997)이 Placo- pecten mageZan/cus 에 대한 특정 microsatellite 표식을 개발하여 집단의 유전적 구조를 조사한 것처럼 각 가리비 종류에 대한 집단간의 유전적 구조 분석에 사용할 수 있는 microsatellite의 특이적 primer의 개발이 요구된다.
본 연구 결과에서 큰가리비와 비단가리비의 PCR-RAPD 표식들은 한국 연안에 서식하는 가리비 고유종에 대한 유전적 특이성을 규명하고, 우리나라 연안역의 가리비 종 보존의 측면에서 매우 유용한 표식이 될 수 있는 가능성을 제시할 수 있을 것이다. 또한 이러한 분자유전 표식의 확보는 친어계통의 성장률 차이나 사망률과 같은 특성의 차이를 규명하여 가리비 양식 산업에서 폐사에 강한 우수형질의 가리비 품종 개발에 필요한 자료가 될 수 있을 것이다.
본 연구 결과에서 큰가리비와 비단가리비의 PCR-RAPD 표식들은 한국 연안에 서식하는 가리비 고유종에 대한 유전적 특이성을 규명하고, 우리나라 연안역의 가리비 종 보존의 측면에서 매우 유용한 표식이 될 수 있는 가능성을 제시할 수 있을 것이다. 또한 이러한 분자유전 표식의 확보는 친어계통의 성장률 차이나 사망률과 같은 특성의 차이를 규명하여 가리비 양식 산업에서 폐사에 강한 우수형질의 가리비 품종 개발에 필요한 자료가 될 수 있을 것이다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

RAPD표지인자를 이용한 3종의 가리비에 대한 유전적 유연관계
Genetic Relationship among Three Scallop Species, Chlamys farreri farreri, Patinopecten yessoensis and Agropecten irradians, Using RAPD Markers 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

RAPD표지인자를 이용한 3종의 가리비에 대한 유전적 유연관계 Genetic Relationship among Three Scallop Species, Chlamys farreri farreri, Patinopecten yessoensis and Agropecten irradians, Using RAPD Markers 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

지희윤 (15)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

RAPD표지인자를 이용한 3종의 가리비에 대한 유전적 유연관계
Genetic Relationship among Three Scallop Species, Chlamys farreri farreri, Patinopecten yessoensis and Agropecten irradians, Using RAPD Markers 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper