초록 ▼

유전적 변이의 보유 기구는 집단 유전학적 측면에서 아직도 많은 문제점을 안고 있다.
염색체 다형 현상, 특히 역위 다형 현상은 평형선택(balance selection)에 의한다고 Dobzhansky(1970)는 주장하였고, 이에대해 다른 학자는 효소 변이의 대부분은 유전적 부동(genetic drift)에 의한다고 하였다(Kimura and Ohta, 1971; Nei, 1975). 그러나 Prakash et al. (1969) 은 같은 효소 변이에 대하여 자연 선택에 의한다고 하였다. 즉 같은 유전적 변이를 가지고 "sel

유전적 변이의 보유 기구는 집단 유전학적 측면에서 아직도 많은 문제점을 안고 있다.
염색체 다형 현상, 특히 역위 다형 현상은 평형선택(balance selection)에 의한다고 Dobzhansky(1970)는 주장하였고, 이에대해 다른 학자는 효소 변이의 대부분은 유전적 부동(genetic drift)에 의한다고 하였다(Kimura and Ohta, 1971; Nei, 1975). 그러나 Prakash et al. (1969) 은 같은 효소 변이에 대하여 자연 선택에 의한다고 하였다. 즉 같은 유전적 변이를 가지고 "selectionist"와 "neutralist" 사이에 많은 이론이 아직도 팽팽히 맞서고 있다.
이런 문제를 놓고 또 다른 접근점을 모색하고 있는 학자도 많다. 즉 연관불평형(linkage disequilibrium)에 관한 문제이다. 이 문제에 대하여 많은 학자들이 실험적 또는 이론적으로 분석하고 있다.(kimura, 1956; Lewontin and Kojima, 1960; Franklin and Lewontin, 1970).그러나 아직 이 문재가 분명히 해결된 것은 아니다.
종전에 D. melanogaster 와 같은 세계 분포종의 초파리는 염색체 다형 현상의 종류가 아주 빈약하고, 또 그 빈도가 아주 낮아서 집단 유전학 연구에 그다지 이용되지 못하였다. 그러나 근래 들어서 Stalker(1976)는 미국 북부 지방의 12개 지역을 분석한 결과 52종의 새로운 염색체 역위를 분석한 바 있고, Mettler et al. (1977)은 미국 서부의 26개 지역을 조사한 결과 150 이상의 새로운 역위를 관찰한 바 있다. 그리고 이들은 북쪽에서 남쪽에 걸쳐 어떤 구배(cline)가 있음을 보고 있었다. 또 한국 집단에서도 Paik(1979)은 1978년에 한국의 9개 지역에서 58종의 새로운 염색체 역위를 관찰한 바 있으며, 그 후 또 50 여종의 특이한 역위를 보고하였다 (Paik and Yang, 1983). 따라서 이와 같은 많은 종류의 지방고유 역위가 집단내에 존재하고 있는 것이 초파리의 어떤 역할을 하며 또 그 기원에 대하여 의문이 생긴다.
지난 10년간 초파리에 있어서 돌연변이 유발 현상에 대한 문제가 큰 topics 의 하나로 대두되었다. 그것은 여러 학자들(Hiraizumi et al., 1973; Kidwell, kidwell and Nei, 1973; kidwell and kidwell, 1975; Minamori, 1968; picard, 1976; Sved, 1976; Yamaguchi, 1976; Yamaguchi and Mukai, 1974)에 의하여 초파리 수컷 에서의 염색체 재조합, 수컷과 암컷의 불임, 돌연변이율의 격증, 염색체 절단과 돌연변이의 증가등에 대하여 연구하여 왔으며 이는 실로 "Hybrid dysgenesis"라는 하나의 현상으로 생각 하기에 이르렀다(Kidwell, kidwell and sved, 1977). 그리고 이들의 현상은 염색체 내에서의 transposable element 에 의하여 일어난다고 하였으며, 이러한 "dispersed repetitive DNA families"는 그 element의 성격에 따라 P factor, copia-like element, 그리고 FB element로 나누고 있다. 이들은 모두가 염색체에 삽입되고 또 염색체를 탈출하는 특성을 나타냄으로 prokaryote 의 IS element와 비슷하여 초파리에도 transposable이 존재한다는 것이 확실하게 된 것이다. 최근 초파리의 transposable element는 여러가지 방향으로 급속히 발전하여, 유전학의 큰 topics의 하나로 되어 가고있다. 그러나 아직 이들의 생물 진화 기구에 대한 역할은 분명하지 않으며 대진화 (Macroevolution)의 주역이 transposable element일지도 모른다는 견해가 대두되고 있다.
따라서 본 연구는 집단 유전학의 현의 문제점을 해명하기 위하여 다음과 같은 부제목으aster 집단을 대상으로, 다형적 염색체 역위의 방향성 빈도 변화와 아울러 역위-역위, 역위-동위효소, 효소-효소 인자간 특히, α GPdh(sup)(F)-Adh(sup)(S)간의 연관불평형 관계를 검토하여, 이들의 보유 매카니즘에 대한 가설을 정립코자 시도하였다. 염색체 및 효소계 인자의 다형현상은 채집한 야생 수컷의 "haploid genome"을 대상으로 분석하였으며, "haploid genome"의 전기영동 자료와 역위 분석 자료를 묶어 연관 불평형 현상을 분석하였다.
2) 지방 특이적 역위의 염색체상 분포 양상
국내 13개 지역에서 채집한 D. melanogaster 수컷을 각각 "AlBl8"로 알려진 multiple balanced stock(CyL; Ubx/Pm;Sb) 암컷과 교배, 누대교배의 G3에서 야생의 "haploid genome"(제 2, 제 3 염색체)이 CyL; Ubx와 hetero로 balance된 isogenic test stock 을 작성하였다. 이것을 역위가 없는 "Oregon-R"암컷과 교배하여 Fl 유충의 침샘 염색체 표본을 검경하여 "특이적 역위"의 발생여부를 확인하였다.
3) "잡종퇴화"와 침샘 염색체상의 전이성 유전장의 분포
3개지역에서 암수 D. melanogaster을 채집하여, 모든 수컷을 Canton-S(M계) 암컷과 교배하여 계통당 48마리의 Fl 암컷에 대한 난소 발육 부전을 조사하여 "잡종퇴화" 현상을 분석하였다.
한편 모든 야생의 암컷은 isofemale line을 수립하여, 4, 8, 및 16 세대에서 잡종 퇴화 시험 결과에 의해 Q형 또 M형으로 판명된 계통을 각 각 강, 중, 약 계통으로 세분하여 지역당 50lines을 무작위로 표본 추출하여, 제 3 영 유충의 침샘 염색체 표본에 biotinylated plasmid pπ 25.1 (DNA probe)로 in situ hybridization을 시도하여 p 전이 유전자의 염색체상 분포양상을 조사하였다.

Abstract ▼

During the past 25 years, considerable knowledge concerning adaptational problems of Korean Drosophila melanogaster has been accumulated by several investigators.
The majority of the studies, however, raised new questions which must be clarified.
The primary objective (lst year project) of thi

During the past 25 years, considerable knowledge concerning adaptational problems of Korean Drosophila melanogaster has been accumulated by several investigators.
The majority of the studies, however, raised new questions which must be clarified.
The primary objective (lst year project) of this longterm project was to investigate directional and / or altitudinal change in the frequencies of cosmopolitan inversions as well as associations of chromosome and enzyme-polymorphism in Korean populations of these species.
A second objective (2nd year project) was to map the chromosomal locations of numerous breakpoints of endemic inversions by the analysis of salivary gland polytene chromosomes. Inter-population differences concerning the number and chromosome locations of the inversion breakpoints were compared.
A third objective (3rd year project) was to investigate the " gonadal dysgenesis" and the polymorphisms in the chromosomal locations of P transposable genes in Korean strains of Drosophila melanogaster.
Particularly, the two sets of data from the 2nd and 3rd year project were correlated in order to elucidate the mutual role of transposable elements and chromosomal breakage from the evolutionary point of view. From the overall results, we attempted to find answers to the question of the characteristics of the genetic systems which facilitate successful colonization of this species in Korea.
To do this, we compared the genomes of different populations of D. melanogaster, using cytological examination of salivary gland chromosomes, electrophoretic assay of enzyme polymorphism by starch gel method, gonadal dysgenesis test and in situ hybridization of P transposable gene to salivary gland polytene chromosomes.

목차 Contents

• 1. 1차년도 연구 결과...11
• 1.1 연구 제목...11
• 1.2 연구 내용...11
• 1.3 연구 결과...11
• 2. 2차년도 연구 결과...14
• 2.1. 연구 제목...14
• 2.2. 연구 내용...14
• 2.3. 연구 결과...14
• 3. 3차년도 연구 결과...16
• 3.1. 연구 제목...16
• 3.2. 연구 내용...16
• 3.3. 연구 결과...16
• 3.3.1. Hybrid dysgenesis...16
• 3.3.2. $\underline{in}$ $\underline{situ}$ hybridization...17
• 인용문헌...81