보고서 정보
주관연구기관 |
전북대학교 산학협력단 Chonbuk National University |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2016-02 |
과제시작연도 |
2015 |
주관부처 |
농촌진흥청 Rural Development Administration(RDA) |
등록번호 |
TRKO201600003262 |
과제고유번호 |
1395041038 |
사업명 |
국책기술개발 |
DB 구축일자 |
2016-06-25
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201600003262 |
초록
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Ⅳ. 연구개발결과
가. 뽕나무 경작지 지렁이 개체군 다양성 및 연간 소장 조사
조사기간 동안 확인한 종 다양성은 지렁이는 총 3과 5속 9종이다. 종 구성은 장미줄 지렁이(Aporrectodea caliginosa), 안장띠낚시지렁이(Bimastos parvus), 줄지렁이 (Eisenia fetida), 염주위지렁이(Drawida japonica), 변이성지렁이(Amynthas heteropodus), 밭지렁이(Amynthas agrestis), 색다른지렁이(Amynthas corticis), 외무늬 지렁이(Amynth
Ⅳ. 연구개발결과
가. 뽕나무 경작지 지렁이 개체군 다양성 및 연간 소장 조사
조사기간 동안 확인한 종 다양성은 지렁이는 총 3과 5속 9종이다. 종 구성은 장미줄 지렁이(Aporrectodea caliginosa), 안장띠낚시지렁이(Bimastos parvus), 줄지렁이 (Eisenia fetida), 염주위지렁이(Drawida japonica), 변이성지렁이(Amynthas heteropodus), 밭지렁이(Amynthas agrestis), 색다른지렁이(Amynthas corticis), 외무늬 지렁이(Amynthas hilgendorfi ), 미동정(Amynthas sp.) 종 등이다.
온도 및 강수와 개체군소장을 확인하기 위해서 우점종인 장미줄지렁이(Ap. caliginosa)와 변이성지렁이(A. heteropodus) 2종에 대한 개체군 월별 변화를 조사한 결과, 가을에 밀도 정점을 보이고, 다시 봄철에 밀도가 상승하는 경향을 보여준다. 이는 토양 절지동물의 월별 개체군 소장은 10월에 높고, 2월에 낮다는 결과와 유사하다. 겨울이 지나고 대기중 온도가 상승하면 토양 상층부로 이동하여 활동하기 시작하고, 장마직후 밀도 증가가 멈춘 다음, 8월에 다시 밀도가 회복하기 시작하여 10월에 밀도정점을 보인다. 지렁이 밀도변동은 계절적 요인이 크게 좌우하고 있음을 보여준다.
나. 선유도 농생태계 지렁이 분포 및 개체군 변동 조사
군집구성은 2007년에 조사한 결과와 비교할 때 종수는 차이가 거의 없었지만, 개체수는 43.5% 급감한 것을 확인할 수 있다(홍과 김, 2007). 선유도 농생태계의 최우점종은 5년전 조사와 동일하게 변이성지렁이(A. heteropodus) 이었다. 그 외 특이할만한 종 변동은 전국적인 조사에서 우점 그룹에 속하는 밭지렁이(A. agrestis)가 이전 조사에서 전체에서 차지하는 비율이 5.0% 이었는데, 금번 조사에서는 1.0%로 비율이 감소하였고, 참지렁이(A. koreanus)는 0.8%에서 6.2%로 증가하였다.
다. 남방계 지렁이 전국 분포조사
전국 분포조사를 통해 확인한 개체군을 위도별 우점종 분포 조사 하였다. 우점종인 참지렁이(A. koreanus)는 위도별로 차이가 없이 전국적으로 서식처 다양성을 갖고 있었다. 외무늬지렁이(A. hilgendorfi )는 위도 35°∼37° 지역에서 분포하는 것으로 조사되었고, 밭지렁이(A. agrestis)는 36°∼37° 범위에서, 갈색낚시지렁이(Ap. caliginosa)는 37°∼38° 범위에서 상대적으로 많은 개체가 확인 되었다. 특히 갈색낚시지렁이(Ap. caliginosa)는 부안 뽕나무 경작지에서 절대 우점종으로 확인되었는데, 위도와 상관없이 경작지 품종, 토양형과 관련된 정밀한 추후 연구가 필요하다.
개체군집 변동 조사를 위해서 과거에 채집한 기록이 있는 울릉도와 거제도에서 각각 실시하였다. 1968년에 조사된 종수는 3속 10종인데 비해서, 금번 조사에서는 2속 7종으로 1속 3종이 감소하였다. 그동안 종 조성의 변화 차이를 확인 할 수 있었다. 울릉도 농생태계의 최우점종은 46년 전 조사와는 다르게 울릉도지렁이(A. dageletensis) 이다. 1968년 조사 당시 가장 많이 채집된 지렁이는 밭지렁이(A. agrestis)가 27.1% 이었고, 2014년 조사에서도 20.3%로 비슷한 군집구성 이었다. 거제도에서는 1970년 조사된 종수는 2속 10종인데 비해서, 금번 조사에서는 2속 6종으로 4종이 감소하였다. 그동안 종조성의 변화 차이를 확인하였다. 거제도 농생태계의 최우점종은 45년 전 조사와는 다르게 밭지렁이(A. agrestis) 이었다. 1970년 조사 당시 가장 많이 채집된 지렁이는 외무늬지렁이(A. hilgendorfi )가 26.5% 이었고, 2015년 조사에서는 22.1%로 다소 낮은 점유율을 보였다.
라. 한반도 지렁이 분포 확인을 위한 분류 연구
농업생태계 우점 그룹 줄지렁이(Eisenia)속의 한국줄지렁이(E. koreana) 재기재 및 북줄지렁이(E. nordenskioldi-complex) 그룹의 분류학적 문제 해결을 위해서 DNA에 의한 분자생물학적 검토를 실시하였다. 한국줄지렁이(E. koreana) 종에 대한 분류학적 형질 추가 검토 및 재기재, 이를 위해서 헝가리자연사박물관(HNHM)에 소장된 타입 표본을 재 동정하였다. 이 그룹에 포함되어 있는 종들에 대해서 형태학적 형질 고찰을 실시하고, 원기재에 빠지거나 새롭게 추가된 형질에 대해서 재기재를 실시하였다. 또한 분자 마커를 이용한 형질 유사성 비교를 통한 분류학적 위치 설정을 통해 북줄지렁이 (E. nordenskioldi-complex) 그룹의 분류학적 문제 해결을 위한 분자생물학적 검토를 하였다.
지리산지렁이(A. jirensis)의 분류학적 및 생물다양성 측면에서 중요성을 감안하여 본종에 대한 완전한 mtDNA 분석을 실시하여, 그 결과를 도출하였다. 이는 한국산 빈모강(Class Oligochaeta) 중에서는 최초로 분석 된 것이다. 향후 이와 유사한 연구 및 종을 분석하는데 있어서 중요한 참고가 될 것으로 사료된다. 주요 분석 결과로서 37개의 유전자 [13 protein-coding genes (PCG), 2 rRNA genes and 22 tRNA genes]에 총 15,151-bp 이다.
마. 인접 국가 유입 가능성 지렁이 종 조사
토양생태계 특성상 외래종이 유입되어 정착하면 빠른 속도로 고유종을 몰아내고 농생태계의 균형을 파괴하는 특성을 나타낸다. 실제로 주변 국가에서 이러한 사례가 빈번히 보고되고 있는데, Pontoscolex corethrurus 및 O. occiolehtolis는 전 세계 아열대 지방에 광범위하게 분포하는 종이다. 이들 종이 국내 농생태계에 유입되면 향후 농업 생태계에 광범위한 서식처지위를 가질 것으로 예측되고, 따라서 생태계 다양성이 떨어질 것이다. 향후 지속적인 모니터링이 필요한 종이다.
Abstract
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This study was conducted to survey the distributions of earthworm on agroecosystem through temperature and precipitation. To investigate the species composition in the Mulberry tree cultivation area from April 2013 to March 2014 at Buan. Five genera and nine species found are as follows: Aporrectode
This study was conducted to survey the distributions of earthworm on agroecosystem through temperature and precipitation. To investigate the species composition in the Mulberry tree cultivation area from April 2013 to March 2014 at Buan. Five genera and nine species found are as follows: Aporrectodea caliginosa, Bimastos parvus, Eisenia fetida, Drawida japonica, Amynthas heteropodus, Amynthas agrestis, Amynthas corticis, Amynthas hilgendorfi, and Amynthas sp. A total of 317 individuals of Aporrectodea caliginosa was collected. Ap. caligionosa and A. heteropodus were found to be the most dominant species during the study period. Interestingly, the maximum population density of Ap. caligionosa was recorded to be in the month of October. Further details analysis indicated that, its population increased rapidly during the breeding season between summer and autumn and thereafter gradually decreased through winter toward the following February. Three growth stages of Ap. caligionosa occurred almost simultaneously with abundance composition of 76% in aclitellum, 12.6% in semiclitellum, and 11.4% in clitellum.
The earthworm fauna of the agricultural soils in Sunyu Island was assessed on the basis of 586 individuals collected in April, June, September and October, 2013. They encompassed 13 species, 4 genera, and 3 families, species composition and abundance were as follows: A. heteropodus 31.2%, Ap. caliginosa 19.5%, D. japonica 16.4%, A. hupeiensis 9.2, Amynthas sp. 7.2%, A. koreanus 6.1%, E. nordenskioldi 4.1%, D. sp. 1.9%, A. corticis 1.1%, A. agrestis 1.0%, E. japonica 0.9%, B. parvus 0.9%, A. hilgendorfi 0.5%. Of 586 individuals, A. heteropodus, and Ap. caliginosa were the most numerous members with abundance of 50.7%.
The earthworm fauna of the Korean peninsula, especially the Northern part is still poorly known. Altogether 148 earthworm taxa are reported from Korea of which 22, including some uncertain records, belong to the Holarctic family Lumbricidae. From these 22 lumbricid taxa only eight are thought to be autochthonous, including the widely distributed Eisenia nordenskioldi species group which consists of six highly diverged DNA lineages. Due to a lack of material, the phylogenetic affinities of the Korean E. nordenskioldi specimens have not been determined so far. Here we report on the first lumbricid records from the Northern part of the peninsula (DPRK) after the description of the endemic earthworm species Eisenia koreana (Zicsi, 1972) together with a redescription of its type specimens. The supposedly autochthonous Eisenia nordenskioldi species group is briefly reviewed and the specimens collected recently in Korea were DNA barcoded and compared to the published lineages from Siberia. The redescription of the type specimen of Eiseniella koreana confirmed its inclusion in the genus Eisenia. Barcoding of the unpigmented Korean E. nordenskioldi specimens revealed that they form an independent clade placed quite far from the previously published unpigmented E. nordenskioldi forms and might represent a distinct species.
To date, a very limited number of complete clitellate mitochondrial genome (mitogenome) sequences are available. Therefore, in the present study, we elucidated the complete mitogenome sequence of Amynthas jiriensis (Clitellata: Megascolecidae), a species endemic to Korea. Its 15 151-bp-long genome contains the 37 genes typical of metazoan mitogenomes [13 protein- coding genes (PCG), 2 rRNA genes, and 22 tRNA genes], and one major non-coding control region. All 37 genes were transcribed from the same DNA strand. The arrangement of the A. jiriensis mitogenome is identical to those of all available clitellate mitogenomes. All the 13 PCGs start with the ATG codon. Five PCGs (COI, ND6, CytB, ATP6, and ND4L) end with TAA, and COII ends with TAG, whereas the remaining PCGs end with the incomplete stop codon. The phylogenetic analysis using 13 PCGs has shown the species of Pheretimoid genera, including A. jiriensis, formed a complexity.
To survey earthworm fauna on the neighboring country, we collected from Myanmar. The Republic of the Union of Myanmar is quite well studied due to the studious works of Gates. However, after the publication of the comprehensive monograph Burmese earthworms (Gates 1972) there has been no new data published from this country. In Myanmar, major earthworm species is investigated to the families Moniligastridae, Benhamiidae, Octochaetidae and Megascolecidae including some little known species like Tonoscolex depressus (Gates, 1929) and Eutyphoeus constrictus Gates, 1929. Examination of the E. constrictus specimens revealed that they show different states of metandry, they are morphologically very similar to E. hastatus Gates, 1929, and only differ by the functionality of the testes in segment 10, therefore it should be regarded as a synonym of E. constrictus.
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