한국남생이집단에서미토콘드리아서열의다형성과계통유연관계a Phylogenetic Relationships Based on the Polymorphism of Mitochondrial DNA Sequences in Mauremys reevesii Population in Koreaa
- LanguageKOR
- URLhttp://db.koreascholar.com/Article/Detail/314110
pp.79-80
남생이(Mauremys reecesii)는 파충강(Reptilia) 거북목 (Testudines) 남생이과(Geoemydidae)에 속하며, 오염되지 않은 일부 하천, 강이나 호수 등 유속이 느린 담수에 서식한 다. 국내에서는 제주도를 비롯한 도서지방을 제외한 한반도 전역에 서식하며, 국외에는 일본, 중국, 타이완에 분포한다. 경제개발 위주의 사회변화에 따른 극심한 환경오염, 인간에 의한 생태계 파괴, 남획, 기후변화에 따른 서식지 소실 등의 이유로 남생이의 개체수가 급격히 감소하고 있어 천연기념 물 제 453호와 환경부 멸종위기 야생생물 II급으로 지정되 어 보호되고 있다. 국제적으로는 IUCN (International Union for the Conservation of Nature)의 적색목록에 등재되었고, CITES (Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora)의 부속서 III에 포함되어 국제거래를 규제하고 있지만, 아직도 불법적으로 거래가 많 이 이루어지고 있는 실정이다. 지금까지 남생이의 분포현황 및 서식처 복원 등 남생이의 증식・복원을 위한 다양한 연구 들이 진행되었고, 교잡종, 종 식별, 계통진화학적 기원 등 분 자 수준의 연구가 이루어졌다. 그러나 아직까지 한국에 서식 하는 남생이 집단과 중국 남생이 집단과의 분자유전학적 연 관성에 대해 명확하게 밝혀진 예는 없는 실정이다. 본 연구는 남생이 미토콘드리아 DNA (mitochondrial DNA, mtDNA) cytochrome b(CYTB) 유전자를 이용하여 한국 남생이 집단 과 중국 남생이 집단의 mtDNA 다형성과 계통구조를 비교 하고, 동아시아 집단들과의 계통 유연관계를 밝히기 위하여 수행하였다. 남생이의 꼬리, 등갑, 혈액 등에서 genomic DNA를 추출하였고, CYTB 유전자 서열을 분석하였다. 남 생이 집단의 계통 유연관계를 확인하기 위해 기존에 해외에 서 보고된 남생이의 CYTB 서열도 분석에 이용하였다. 한국 남생이 집단(n=47)의 haplotype을 분석한 결과, 총 6가지 haplotype (Kor01-Kor06)으로 구분되었고, 대부분 Kor01 (n=19)과 Kor03 (n=23) haplotype에 포함되었다. 중국 남 생이 집단(n=40)도 6가지 haplotype (Chi01- Chi06)으로 나 뉘며, 30개체의 CYTB 서열이 Chi01에서 발견되었다. 한국 과 중국의 남생이들을 모두 함께 분석한 결과에서 CYTB 유전자 서열(n=87)은 7가지 haplotype (KChi01-KChi07) 으로 구분되었고, KChi01 (n=53)과 KChi03 (n=23)에서 많 은 개체들이 포함되었다. 동아시아 남생이의 CYTB 유전자 서열(n=226) 전체는 총 6가지 hapotype (Hap01-Hap06)으 로 구분되었다. 한국, 중국, 일본의 남생이 집단에서는 각각 4개의 haplotype이 있었으며, 대만 집단에서는 3개의 haplotype이 확인되었다. 중국 남생이 집단은 Hap01, Hap02, Hap04, Hap05에 포함되었고, Hap01이 85.0% (n=34)의 높은 빈도를 보였다. 한국 남생이 집단은 Hap01, Hap03, Hap04, Hap05에 포함되었고, Hap03에서 51.0% (n=24)로 높은 빈도를 보였다. 동아시아 남생이 집단의 CYTB 서열들 간의 유전적 거리지수는 0.0009-0.0212 사이 에 있는 것으로 나타났다. 동아시아 남생이 집단에서 발견 된 6가지 haplotype 중에서 한국 남생이의 CYTB 서열만으 로 구성된 haplotype은 확인되지 않았다. 반면, 한국의 남생 이가 다수 포함된 Hap03에서 중국 남생이의 CYTB 서열이 전혀 발견되지 않은 점은 한국 집단과 중국 집단이 지리적 으로 격리되어 진화한 결과로 추정되며, 현생 남생이에 대 한 한국 고유 집단과 중국 고유 집단을 나누는 기준이 될 수 있을 것으로 기대된다. 동아시아 남생이 집단에서 발견 된 mtDNA CYTB 서열의 haplotype들과 근연종의 CYTB 서열의 NJ tree 분지 양상에서, 동아시아 남생이 집단의 6개 의 haplotype들은 Hap04와 Hap05를 포함하는 하나의 cluster(A1)와 Hap01, Hap02, Hap03, Hap06을 포함하는 또 다른 cluster (A2)로 구분되었다. A2 cluster는 동아시아 남생이 집단의 대부분의 서열(n=215)을 포함하여 95.1%의 높은 빈도를 보였다. 동아시아 남생이 집단의 haplotype의 분포를 살펴보면, 전체적으로 국가별 남생이들이 서로 혼재 되는 경향을 보이지만, 각 국가별로 다수의 서열을 포함하 는 haplotype은 서로 구분되는 양상을 나타내었고, 남생이 집단의 6개의 haplotype들은 계통수 상에서 모두 단계통적 인 양상을 보이는 것으로 보아, 하나의 선조집단에서 진화 한 집단들로 판단되며, 추가적인 이동과 지리적인 격리 이 후 지역 내 진화과정을 거친 것으로 추정된다. 결과적으로 현재 한국의 남생이 집단은 우리나라 고유집단으로 추정되 는 것과 외부에서 유입된 것으로 추정되는 집단이 공존하고 있다고 판단된다. 한국을 비롯한 동아시아 남생이 집단의 mtDNA CYTB 유전자 서열을 토대로 유전적 다양성 및 계 통 유연관계를 분석한 결과 동아시아 남생이 집단은 진화과 정을 통해 유전적으로 모계가 다양한 개체가 서식하고 있다 고 판단된다. 비록 분석에 이용한 서열이 일부 지역에 편중 되어 있다는 한계가 있지만, 이번 연구에서 분석한 유전자 서열과 유전적 다양성 및 계통 유연관계는 향후 남생이의 보존 및 유전적 특성을 이용한 모계 분석 등에 유용한 정보 를 제공할 것이라 생각된다. 다양한 서식지에서 수집된 충 분한 수의 남생이를 대상으로 mtDNA의 다른 유전자 서열 이나 핵 DNA marker 등을 이용한 추가적인 분석이 이루어 진다면, 한국, 중국, 대만, 일본 등 동아시아 남생이의 모계 유전 및 계통 유연관계를 보다 명확히 해석할 수 있을 것으 로 기대된다.