보고서 정보
주관연구기관 |
국립생물자원관 National Institute of Biological Resources |
연구책임자 |
곽명해
|
참여연구자 |
이병윤
,
임채은
,
홍자람
,
강종수
,
김보라
,
신혜원
,
상진영
,
유기억
,
천경식
,
김경아
,
문정환
,
김군보
,
김문진
|
보고서유형 | 3단계보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2016-12 |
과제시작연도 |
2016 |
주관부처 |
환경부 Ministry of Environment |
등록번호 |
TRKO201900027483 |
과제고유번호 |
1485014156 |
사업명 |
생물자원발굴및분류연구 |
DB 구축일자 |
2020-04-18
|
초록
▼
4. 연구결과
가. 멸종위기종의 엽록체 유전체 정보 확보
1) 덕우기름나물: 156,911 bp 엽록체 전체 서열 확보, 덕우기름나물은 기존에 속해 있던 기름나물속의 Apoid superclade가 아닌 Scandiceae족에가까움
2) 왕제비꽃, 넓은잎제비꽃, 선제비꽃: 각각 158,110 bp, 158,162 bp, 157,597 bp의 엽록체 전체 서열 확보, 분석된 3종의 유전적 구조는 동일
3) 세뿔투구꽃과 백부자: 각각 155,682 bp과 157,029 bp 엽록체 전체 서열 확보
4) 매화마
4. 연구결과
가. 멸종위기종의 엽록체 유전체 정보 확보
1) 덕우기름나물: 156,911 bp 엽록체 전체 서열 확보, 덕우기름나물은 기존에 속해 있던 기름나물속의 Apoid superclade가 아닌 Scandiceae족에가까움
2) 왕제비꽃, 넓은잎제비꽃, 선제비꽃: 각각 158,110 bp, 158,162 bp, 157,597 bp의 엽록체 전체 서열 확보, 분석된 3종의 유전적 구조는 동일
3) 세뿔투구꽃과 백부자: 각각 155,682 bp과 157,029 bp 엽록체 전체 서열 확보
4) 매화마름: 158,305 bp 엽록체 전체 서열 확보, 근연종인 R. macranthus와 달리 IR 지역에서 trnH 반복이 없고, ycf1의 유전자 길이와 서열에 매우 큰 변이를 보이며, IR 구간의 inversion이 두 종 모두에서 관찰됨
나. 멸종위기종의 집단분석용 유전자 표지 개발 및 유전다양성 분석
1) 제비동자꽃의 마이크로새틀라이트 마커 개발
- 중국, 러시아 집단을 포함하여 6집단 145개체 시료 확보 및 DNA 추출 완료
- 차세대염기서열분석기기 (Illumina Mi-Seq)를 활용하여 5.502 Gbp(18,893,676 reads) 확보
- 한국과 중국 2개 집단으로 검증한 결과 18개의 다형성 있는 마커 선발
2) 왕제비꽃의 유전다양성 분석
- 집단내 유전적 변이는 매우 낮고 집단간 분화는 높음
- 서식지 단편화 현상이 심각하며 작은 유효집단크기로 인해 유전적 부동현상이 발생하고 있는 것으로 추정됨
- 우리나라 집단 중 양평 집단은 유전적 다양성이 왕제비꽃 전체 집단 중 가장 높아 보전 우선순위가 가장 높은 것으로 판단됨
- 최근 발견된 제천 집단은 조사된 30여개체 모두 동일한 이형접합자로 조사되었으며, 좁은 면적에 밀집하여 생육하는 양상을 보여, 한 번의 이입 후 근경번식으로 이루어진 집단으로 추정됨
- 국제적으로 우리나라와 중국에 한정해서 분포하나 중국 집단에 비해 우리나라 집단의 전체 수 및 개체수가 상대적으로 많고 유전적 다양성이 높아 우리나라 집단의 보전가치가 높음
- 왕제비꽃의 변이 중 94%가 집단구분에 의한 것으로 집단별 구조화가 매우 심해 서식지내 복원 등을 수행 시 유전자 교잡이 발생하지 않도록 유의할 필요
3) 넓은잎제비꽃의 유전다양성 분석
- 멸종위기종2급인 넓은잎제비꽃은 왕제비꽃에 비해 이형접합자 기대치가 다소 높은 편임
- 우리나라 개체군은 비교적 흔하게 분포하는 것으로 알려진 유럽 개체군에 비해 집단 분화도는 높고 집단내 다양성은 낮은 편임
- 우리나라 집단 중에는 강원 영월 HT240 집단의 유전적 다양성이 가장 높은 것으로 나타나 보전 우선순위가 높음
(출처 : 요약문 6p)
Abstract
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As the convention on Biological Diversity (CBD) was ratified at 1993, the genetic information on the wild species in Korea took an essential part in claiming the sovereign rights over biological resources by providing a basis for the claim. This study aims to provide a scientific basis for managing
As the convention on Biological Diversity (CBD) was ratified at 1993, the genetic information on the wild species in Korea took an essential part in claiming the sovereign rights over biological resources by providing a basis for the claim. This study aims to provide a scientific basis for managing and conserving important species in Korea through verification of genetic uniqueness and evaluating genetic diversity. To obtain genetic information of chloroplast genomes of Peucedanum insolens, Viola websteri, Viola mirabilis, Viola raddeana, Ranuculus trichophyllus var. kadzusensis,Aconitum coreanum, and Aconitum austrokoreense, next-generation sequencing (HiSeq2500 or MiSeq platforms) were performed. After extracting chloroplast genomes sequences from raw sequence data, the chloroplast genome were annotated and gaps between neighboring contigs were filled by Sanger sequencing. The chloroplast genome of P. insolens was 156,911 bp. In the phylogenetic tree with entire chloroplast genome, interestingly, P. insolens was separated from other species in Peucedanum within Aploid superclade and was closely clustered with tribe Scandiceae.
The chloroplast genomes of V. websteri, V. mirabilis, and V. raddeana were 158,110 bp, 158,162 bp and 157,597 bp, respectively and the structure of these three species was identical. The chloroplast genomes of A. coreanum and A. austrokoreense were 155,682 bp and 157,029 bp, respectively. The chloroplast genome of R. trichophyllus var. kadzusensis was 158,305 bp, showing inversion of IR. The genetic characteristics of chloroplast were investigated by comparison with previously reported chloroplast sequences from related species. The microsatellite markers for Lychnis wilfordii were developed using the Mi-Seq platform. The low depth of genomic sequences was obtained and candidate microsatellite regions were identified with di- and tri- repeat motifs. After an amplification test, the eighteen polymorphic microsatellites were identified.
Lastly, population genetic diversity of V. websteri and V. mirabilis were investigated. Among these two viola species, genetic differenciation between populations was high but genetic diversity within populations was very low. Among Korean V. websteri populations, Yangpyeong populations revealed the highest genetic diversity, suggested to be on the priority for conservation. Strikingly, the Jecheon population revealed one identical Multilocus Group (MLG) for 30 individuals with heterologous VW060, reflecting asexual reproduction with rhizome propagation after single seed recruitment. Considering its restricted distribution in Northeast China and Korean penisular and low genetic diversity, it will be valuable to consider assigning this species on the RED LIST. Also, since majority of variations in V. mirabilis was caused between populations, a caution will be needed to avaoid genetic admixture during restoration of V. mirabilis. Genetic diversity of V. mirabilis was slightly higher than it of V. websteri. Genetic diversty of Korean populations was lower than it of European populations where V. mirabilis distributes abundantly, except one Yeongwel population HT240. These results will be useful for management, restoration and listing of endangered species as well as a raw data for red-list book.
(출처 : Abstract 14p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 참여 연구진 ... 3
- 요 약 문 ... 5
- 목차 ... 8
- 표목차 ... 10
- 그림목차 ... 12
- Abstract ... 14
- Ⅰ. 서언 ... 17
- Ⅱ. 멸종위기종의 엽록체 유전체 정보 확보 ... 23
- 1. 덕우기름나물의 엽록체 유전체 정보 확보 ... 25
- 가. 서론 ... 25
- 나. 연구방법 ... 26
- 다. 연구결과 ... 28
- 라. 고찰 ... 31
- 마. 참고문헌 ... 34
- 2. 제비꽃과 멸종위기식물 Ⅱ급 (넓은잎제비꽃, 섬제비꽃, 왕제비꽃)의 엽록체 유전체 정보 확보 ... 36
- 가. 서론 ... 36
- 나. 연구방법 ... 38
- 다. 연구결과 ... 41
- 라. 고찰 ... 55
- 마. 참고문헌 ... 59
- 3. 미나리아재비과 멸종위기식물 II급 (세뿔투구꽃, 백부자, 매화마름) 엽록체 유전체 정보 확보 ... 63
- 가. 서론 ... 63
- 나. 연구방법 ... 63
- 다. 연구결과 ... 66
- 라. 고찰 ... 77
- 마. 결론 ... 78
- 바. 참고문헌 ... 79
- Ⅲ. 멸종위기종의 집단분석용 마커개발 및 유전다양성 연구 ... 81
- 1. 제비동자꽃의 집단분석용 마커 개발 ... 83
- 가. 서론 ... 83
- 나. 연구방법 ... 84
- 다. 연구결과 ... 88
- 라. 고찰 ... 89
- 마. 참고문헌 ... 91
- 2. 왕제비꽃의 유전적 다양성 분석 ... 93
- 가. 서론 ... 93
- 나. 연구방법 ... 95
- 다. 연구결과 ... 100
- 라. 고찰 ... 102
- 마. 참고문헌 ... 106
- 3. 넓은잎제비꽃의 유전다양성 분석 ... 109
- 가. 서론 ... 109
- 나. 연구방법 ... 116
- 다. 연구결과 ... 116
- 라. 고찰 ... 118
- 마. 참고문헌 ... 120
- V. 종합고찰 ... 123
- 끝페이지 ... 126
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