초록 ▼

4. 연구결과
가. 멸종위기식물의 엽록체 정보 확보 및 유전적 특이성 규명
1) 노랑만병초와 홍월귤: 홍월귤은 150,284 bp의 엽록체 전체 서열 확보, 진달래과내 Arbutus unedo와 유사한 유전자 배열을 보임, 노랑만병초는 총 5.4 Gbp의 NGS 데이터를 활용하여 엽록체 재구성을 시도하였으나, 12개의 contig로 조합되어, 기존에 알려진 Vaccinium속 식물과 유사하게 진달래과의 엽록체 배열 변이가 매우 심한 양상을 반영
2) 날개하늘나리: 152,063 bp로 전체 유전체 서열 결정
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4. 연구결과
가. 멸종위기식물의 엽록체 정보 확보 및 유전적 특이성 규명
1) 노랑만병초와 홍월귤: 홍월귤은 150,284 bp의 엽록체 전체 서열 확보, 진달래과내 Arbutus unedo와 유사한 유전자 배열을 보임, 노랑만병초는 총 5.4 Gbp의 NGS 데이터를 활용하여 엽록체 재구성을 시도하였으나, 12개의 contig로 조합되어, 기존에 알려진 Vaccinium속 식물과 유사하게 진달래과의 엽록체 배열 변이가 매우 심한 양상을 반영
2) 날개하늘나리: 152,063 bp로 전체 유전체 서열 결정
3) 물고사리: 149,406 bp로 전체 유전체 서열 결정, 일부 유전자가 RNA editing region을 가짐
4) 화경버섯: 157,545 bp의 미토콘드리아 유전체 지도 완성

나. 멸종위기종(삼백초, 섬개현삼, 솔붓꽃, 지네발란, 물고사리) 및 고유종(지리바꽃과 히어리)의 마이크로새틀라이트 마커 개발
1) 삼백초: 국내 알려진 전체 자생집단을 포함하여, 일본 3개 집단, 중국 7개 집단과 국내 재배 집단 등 총 26개 집단 645 개체 확보, 11개 유효 마이크로새틀라이트 선별 완료
2) 섬개현삼:　울릉도 전역에서 603개체 시료 확보, 17개 유효 마커 선별 완료
3) 솔붓꽃:　국내외 11개 집단 238개체 시료 확보 완료, 10개 마커 선별 완료
4) 지네발란:　국내 26개 집단 441개체 시료 확보 완료, 33개 마커 선별 완료
5) 물고사리:　국내 8개 집단 222개체 시료 확보 완료, 17개 마커 선별 완료
6) 지리바꽃:　국내 3개 집단 113개체 채집 완료, 7개 마커 선별 완료　
7) 히어리:　국내 15개 집단 280개체 채집 완료, 14개 마커 선별 완료

다. 제비동자꽃, 해변싸리, 구상나무의 유전적 다양성 분석
1) 제비동자꽃:　국내 개체군은 중국 및 러시아 집단에 비해 유전적 다양성이 낮으며, 국내 집단 중 평창 집단은 다른 국내 집단과 유전적으로 확연히 구분되고 유전자 다양성이 매우 낮음
2) 해변싸리:　유전자 구조 분석 결과 해변싸리는 조록싸리 및 참싸리와는 독립된 그룹을 형성, 해변싸리는 교잡종이 아닌 독립종으로 판단됨, 종내에서는 남해와 동해집단으로 유전적으로 구분되며 이들은 형태적으로 각각 해변싸리형과 해안싸리형 개체로 구분됨
3) 구상나무:　핵 유전자, 모계, 부계유전 마커를 함께 분석한 결과, 우리나라 중부지방(설악산, 월악산, 신불산)에 분포하는 집단은 과거 Abies sachalienesis와 분비나무가 구상나무와 교잡 이후 지속적인 구상나무와의 역교배로 현재 집단이 이루어진 것으로 추정됨

라. 보춘화 전체 유전체 분석 연구
1) PacBio 분석과 Hi-C 분석을 활용하여 de novo sequencing을 수행, 63~65 배수전체 유전체 서열 확보 및 게놈지도 조립 완료 (N50 크기 12.6 Mb)
2) 조립된 유전체를 바탕으로 19,285개의 유전자를 예측, 공개 데이터베이스에서 획득가능한 종과 비교하여 보춘화 특이 유전자와 난과 4종이 공통적으로 가지고 있는 orthologous 유전자는 8,121개로 추정

(출처 : 요약문 6p)

Abstract ▼

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 Rhododendron aureum, Arctous alpinea, Ceratopteris thalictroides, Lilium dauricum, and Lampteromyces japonicas, 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. While we obtained 150,284 bp chloroplast genome of Arctous alpinea, 12 contigs for R. aureum were assembled with 5.4 Gbp NGS data. The chloroplast genomes of Ceratopteris thalictroides, Lilium dauricum, and Lampteromycesjaponicas were 149,406 bp, 152,063 bp and 157,545 bp. The microsatellitemarkers for Saururus chinensis, Scrophularia takesimensis, Iris ruthenica var. nana, Cleisostoma scolopendrifolium, Ceratopteris thalictroides, Aconitum chiisanense and Corylopsis glabrescens var. gotoana weredeveloped using Mi-Seq platform. The low depth of genomic sequenceswas obtained and candidate microsatellite regions were identified with diandtri- repeat motifs. After amplification tests, the eighteen polymorphic microsatellites were identified. Lastly, population genetic diversity of Lychnis wilfordii, Lespedeza maritima, and Abies koreana were investigated. We found out that Korean populations of L. wilfordii showed lower genetic diversity than Chinese and Russian populations. The genetic structure analysis revealed that L. martima was clearly separated from L. maximowiczii and L. cyrtobotrya and two geographically separated clusters among L. maritima were found based on genetic and morphological differences. For Abies koreana, we analyzed genotypes of nuclear microsatellite markers and haplotypes of paternally inherited chloroplast sequences and maternally inherited mitochondrial sequences with close relatives, A. nephlorepis, A. sachalienesis, and A. weitchii. We found that a certain level of gene flow between A. nephlorepis and A. koreana through pollen dispersal was still maintained but genetic integrity of each species was kept by backcrossing from neighboring individuals. Interestingly, maternal lineage of A. koreana central populations was identical with A. sachalinensis. We suggest that this reflects expansion of A. sachalinensis distribution into the central region of the Korean peninsula during Last Glacial Maximum and then hybridization with A. koreana, a geographically close species after Last Glacial Maximum. These results will be useful for management, restoration and listing of endangered species as well as a raw data for the red-list book.

(출처 : Abstract 19p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 참여 연구진 ... 3
• 요 약 문 ... 5
• 목차 ... 8
• 표목차 ... 12
• 그림목차 ... 16
• Abstract ... 19
• Ⅰ. 서 언 ... 21
• Ⅱ. 멸종위기종의 엽록체 유전체 정보 확보 ... 27
• 1. 노랑만병초 ... 29
• 가. 서론 ... 29
• 나. 연구방법 ... 31
• 다. 연구결과 ... 33
• 2. 홍월귤 ... 36
• 가. 서론 ... 36
• 나. 연구방법 ... 37
• 다. 연구결과 ... 39
• 라. 고찰 ... 43
• 마. 참고문헌 ... 46
• 3. 날개하늘나리 ... 48
• 가. 서론 ... 48
• 나. 연구방법 ... 49
• 다. 연구결과 ... 51
• 라. 고찰 ... 65
• 마. 참고문헌 ... 66
• 4. 물고사리 ... 68
• 가. 서론 ... 68
• 나. 연구방법 ... 69
• 다. 연구결과 ... 72
• 라. 고찰 ... 85
• 마. 참고문헌 ... 86
• 5. 화경버섯 ... 88
• 가. 서론 ... 88
• 나. 연구방법 ... 88
• 다. 연구결과 ... 89
• 라. 고찰 ... 94
• 마. 참고문헌 ... 95
• Ⅲ. 멸종위기종 및 고유종의 집단분석용 마커 개발 ... 97
• 1. 삼백초 ... 99
• 가. 서론 ... 99
• 나. 연구방법 ... 100
• 다. 연구결과 ... 104
• 라. 고찰 ... 105
• 마. 참고문헌 ... 107
• 2. 섬개현삼 ... 109
• 가. 서론 ... 109
• 나. 연구방법 ... 110
• 다. 연구결과 ... 114
• 라. 고찰 ... 115
• 마. 참고문헌 ... 117
• 3. 솔붓꽃 ... 120
• 가. 서론 ... 120
• 나. 연구방법 ... 121
• 다. 연구결과 ... 125
• 라. 고찰 ... 128
• 마. 참고문헌 ... 129
• 4. 지네발란 ... 132
• 가. 서론 ... 132
• 나. 연구방법 ... 133
• 다. 연구결과 ... 135
• 라. 고찰 ... 139
• 마. 참고문헌 ... 140
• 5. 물고사리 ... 143
• 가. 서론 ... 143
• 나. 연구방법 ... 145
• 다. 연구결과 ... 147
• 라. 고찰 ... 151
• 마. 참고문헌 ... 152
• 6. 지리바꽃 ... 154
• 가. 서론 ... 154
• 나. 연구방법 ... 155
• 다. 연구결과 및 고찰 ... 157
• 라. 참고문헌 ... 161
• 7. 히어리 ... 163
• 가. 서론 ... 163
• 나. 연구방법 ... 164
• 다. 연구결과 ... 168
• 라. 고찰 ... 170
• 마. 참고문헌 ... 171
• Ⅳ. 집단분석용 마커를 이용한 유전적 다양성 분석 ... 173
• 1. 제비동자꽃 ... 175
• 가. 서론 ... 175
• 나. 연구방법 ... 176
• 다. 연구결과 ... 179
• 라. 고찰 ... 180
• 마. 참고문헌 ... 184
• 2. 해변싸리 ... 187
• 가. 서론 ... 187
• 나. 연구방법 ... 189
• 다. 연구결과 ... 191
• 라. 고찰 ... 196
• 마. 참고문헌 ... 199
• 3. 구상나무 ... 202
• 가. 서론 ... 202
• 나. 연구방법 ... 208
• 다. 연구결과 ... 214
• 라. 고찰 ... 218
• 마. 참고문헌 ... 220
• Ⅴ. 보춘화 전체유전체 분석 ... 223
• 가. 서론 ... 225
• 나. 연구방법 ... 225
• 다. 연구결과 ... 228
• 라. 결론 및 고찰 ... 239
• 마. 참고문헌 ... 240
• V. 종합고찰 ... 243
• 끝페이지 ... 246