본 연구는 무릎 MRI 검사 시 무릎의 위치가 보어 중심을 기준으로 거리가 멀어짐에 따라 무릎 연골 T2 값의 변화를 평가하고자 하였다. 이를 위해 무릎 질환이 없는 정상인 지원자 10명을 대상으로 하였고 보어 중심을 기준으로 무릎을 오른쪽으로 10 cm 그리고 20 cm 이동시키면서 영상을 획득하였다. 무릎 MRI 영상은 스핀에코기법을 활용하였고 무릎 연골의 T2 값을 계산하기 위해 TE 값은 13.8, 27.6, 41.4, 55.2, 그리고 69 ms로 적용하였다. 신호 측정은 무릎의 내, 외측 관절 융기가 가장 크게 나타난 영상의 대퇴 연골과 경골 연골에서 진행하였다. 연구의 결과, 재구성된 T2 값은 보어 중심에서 멀어질수록 감소하였다 (0 cm: 39.16 ms, 10 cm: 32.59 ms, 20 cm: 26 ms). 또한, 신호 값도 보어 중심에서 그 위치가 멀어질수록 감소하였다 (p<0.00). 특히, 보어 중심에서 20 cm까지 멀어짐에 따라 TE 69 ms의 영상에서 신호 값은 46.2%까지 감소하였다. 무릎 위치와 무릎 연골 T2 값의 상관관계분석 결과는 음의 상관관계 (r=-0.736)가 나타났다 (p<0.00). 결론적으로 MRI 검사에서 무릎 위치는 무릎 연골의 T2 값에 상당한 영향을 미치므로 T2 값의 정확도나 재현성 이 감소할 수 있다. 따라서 무릎 MRI 검사에서 무릎 연골의 정확한 T2 값을 획득하기 위해서는 최대한 보어 중심에서 검사가 이루어져야 한다.
과거 한국에는 반달가슴곰이 많은 개체수가 서식하였다. 하지만 일제강점기와 한국전쟁을 거치면서 반달가슴 곰의 개체수가 급격하게 감소하였으며, 산업화, 서식지 파괴, 밀렵으로 인해 절멸 상태에 이르렀다. 2000년대 초반 지리산국립공원에서 극소수의 개체가 활동하는 것이 확인되었고, 이에 환경부에서는 절멸 위험에 처해 있는 생물종에 대한 복원과 생태계 건강성 회복을 위해 지리산 반달 가슴곰 복원프로젝트를 추진하였다. 외부로부터 한반도에 서식하는 반달가슴곰과 동일한 아종을 도입 방사한지 14 년이 흐른 2017년에 지리산에서 약 80 km 떨어진 수도산에서 반달가슴곰이 발견되었다. 유전자 분석결과 과거 지리산에서 방사했었던 3년생 반달가슴곰으로 분석되었으며 이는 지리산에서 반달가슴곰 복원사업을 추진한 이후 가장 멀리서 이동한 사례이다. 이후 지리산에서 2회 재방사를 하여 다시 수도산으로 이동하려는 움직임을 보였으며, 일반적으로 지리산에서 활동하는 반달가슴곰에 비해 많은 이동거리와 행동권을 나타냈다. 수도산에서 3번째 방사 이후 안정적인 이동 패턴과 서식영역을 띠고 있는 것으로 보이며, 이러한 사례 연구를 통해 지리산 반달가슴곰 집단의 서식지 확산과 이에 따른 광역적 관리 방안 마련에 필요한 자료를 제공하고자 하였다.
유전자 친자확인시험법은 동일 종 내에서도 개체를 식별 할 수 있는 강력한 분자진단체계이다. 반달가슴곰 우수리아 종(Ursus thibetanus ussuricus)은 한반도를 비롯한 중국, 러시아 등지에 분포하나, 우리나라에서는 지역적으로 절멸된 것으로 추정되고 있으며, 현재는 멸종위기야생생물Ⅰ급으 로 지정되어 있고, 북한, 러시아, 중국 등에서 재도입되어 종복원이 진행 중에 있다. 본 연구는 우리나라에 재도입된 반달가슴곰집단의 친자확인, 가계도 작성, 미확인개체 추적 등 방사개체의 관리에 요구되는 분자진단체계의 구축을 위하여 차세대염기서열분석법을 통해 결정한 반달가슴곰 전 장유전체 서열(whole genome sequence, WGS)에서 미세 부수체(microsatellite, MS) 마커 개발을 목적으로 하였다. 전장유전체 서열은 총 12개체의 혈액 DNA를 이용하여 결정하였고, 결정된 서열에서 총 1,730,507개의 단순반복서열(simple tandem repeat, STR)의 정보를 발굴하였다. 이 중 반복단위(repeat unit)의 길이가 2-6 nt로 구성된 STR은 총 5,954개였다. WGS 상에서 검출된 STR의 관찰이형접합율(observed heterozygosity, Ho)을 고려하여 총 97종을 1차 선정하였다. 부-모-자 유전자형의 멘델유전(mendelian inheritance)을 만족하는 48종의 마커를 반달가슴곰 전체 집단에 적용하여 시험하였고, 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR)을 통해 유전자형을 결정하였다. 유전 자형의 다양성지수와다형정보량(polymorphic information content, PIC), 동일개체출현율을 고려하여 최종 15종의 MS 마커 세트를 구성하였다. 분석결과, 전체 집단에서 출현한 평균 대립유전자의 수는 6.267개였으며, 기대이형접합율(expected heterozygosity)는 평균 0.7242을 나타내었다. 평균 PIC는 0.6718, 동일개체 출현율은 1.867×10-14 수준으로 높았으나, 부권부정율은 0.00337로 다소 낮은 수준을 보였다. 재도입된 1세대집단 전체에서는 평균 대립유전자 수 5.867개, 평균 기대이형접합율 0.7217, 평균 PIC 0.6573을 나타내었고, 후손 전체에서는 평균 대립유전자 수 5.933개, 평균 기대이형접합율 0.7140, 평균 PIC 0.6554를 나타내었다. 하지만, 후손집단을 2세대와 3세대로 구분했을 때, 2세대는 평균 대립유전자 수 5.867, 평균 기대이형접합율 0.722, 평균 PIC 0.657, 3세대는 평균 대립유전자 수 4.467, 평균 기대이형접합율 0.694, 평균 PIC 0.601을 나타내어 세대가 진행될수록 대립유전자의 수와 기대이형접합율, PIC 모두 감소하는 경향을 나타내었다. 최종 선정된 15개의 MS 마커체계를 이용하여 반달가슴곰 집단에 대한 미확인 개체 추적, 친자확인 등을 시험하였다. 최근 포획된 개체들 중에서 개체명이 확인되지 않았던 4개체는 자연출생 2세대, 3세대, 전파발신기가 탈락된 방사 1세대로 확인 되었다. 또한 동일성검사 결과 올해 5월 교통사고를 당한 반달가슴곰은 KM-53이며, 올해 출생한 새끼 반달가슴곰들에 대한 검사를 통해 2개체가 인공수정에 의해 출생한 것으로 확인되었다. 이상의 결과들은 본 연구에서 확립한 MS 마커의 조합이 자연방사와 자연출생 개체들로 구성된 반달 가슴곰 집단의 개체관리를 위한 분자마커체계로 유용하게 이용될 수 있음을 보여주고 있다. 또한 본 연구를 통해서 확립된 MS 마커들은 현재 지리산과 수도산에 서식하고 있는 반달가슴곰 집단의 개체관리, 미확인 개체 추적, 친자확인 등 유전자분석에 활용될 수 있을 것으로 기대되며, 아울러 향후 유전적 다양성 증진, 집단간 교류개체 선정 등에도 필요한 유전 정보를 제공할 수 있을 것이다. 결론적으로 반달가슴곰 전장유전체 서열을 토대로 마련된 분자진단체계는 향후 반달가슴곰의 보호와 생태복원을 위한 종복원에 기여할 것으로 기대된다.
환경부 지정 멸종위기야생생물Ⅰ급 반달가슴곰(Ursus thibetanus ussuricus)은 20세기 초까지 한반도에 상당 수 분포하였으나, 산업화로 인한 서식지 소실과 밀렵, 포획 등으로 절멸위기에 처하였다. 반달가슴곰 복원사업은 개체군의 절멸을 방지하고 자체 생존력을 강화하기 위하여 2004 년부터 시작되었다. 개체 도입․방사와 출생 지리산 복원 개체군의 크기가 점진적으로 증가됨에 따라 일부 자연분산 현상이 관찰되고 있어, 지속적인 서식지역 확대와 사람과 곰의 조우에 대한 대비가 필요한 실정이다. 본 연구는 지리 산 일원의 반달가슴곰과 사람의 잠재적인 충돌 가능 지역 주변에서 활동 양상을 분석하여 이에 대한 관리방안을 제시하고자 하였다. 공간분석과 통계분석은 2015년부터 2017 년까지 지리산국립공원에서 일일 무선위치추적을 통해 수집된 반달가슴곰 20개체(female, n=9; male, n=11)의 위치 좌표를 이용하였다. 반달가슴곰 출현 지점으로부터 거주지역과의 거리, 농경지(과수원, 기타재배지, 논, 밭, 시설재배지, 하우스)로 부터의 거리, 정규 탐방로와의 거리, 사찰로부터의 거리 등 총 4가지로 구분하여 암-수성별, 계절별(봄, 여름, 가을) 출현 양상을 분석하였다. 잠재적인 충돌 위험 지역과의 거리를 분석한 결과, 거주지역과의 거리는 암컷이 수컷보다 더 가까운 경향을 보였고, 암-수 사이에는 유의적인 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 농경지와의 거리, 정규 탐방로와의 거리, 사찰과의 거리 등은 암-수 사이에서 유의적 차이를 나타내었고(p<0.05), 농경지와의 거리, 정규탐방로와의 거리, 사찰과의 거리 모두 수컷이 암컷보다 더 가까 운 지점까지 접근하는 것으로 확인되었다. 계절별 양상을 분석한 결과, 거주지역과의 거리, 농경지와의 거리, 그리고 사찰과의 거리는 여름철에 가장 가까운 경향을 보였고, 정규 탐방로와의 거리는 가을철에 가장 가까운 것으로 나타났다(p<0.05). 본 연구 결과는 인간의 활동 영역에 접근하는 반달가슴곰의 성별, 계절별 행동 양상을 보여줌으로써 향후 지리산 지역에서 곰-사람 충돌을 감소시킬 수 있는 방안을 마련하는데 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.
멸종위기종의 복원에 있어 복원대상종의 도입 후 유전적 모니터링과 관리에 있어 핵심은 유전적으로 건강한 개체군을 유지하는 것이다. 한국에서 멸종위기야생생물 I급인 여우의 복원사업이 진행되어 오면서 복원을 위해 5년 간 유전적으로 동일한 계통에 속하는 여우들이 원종으로써 동북아 시아 지역에서 도입되어져 왔으나, 도입종들의 유전적인 건강성 확인은 그 평가가 이루어지지 않고 있는 실정이다. 본 연구는 도입 여우 11개체에 대한 유전적 다양성 확보 여부와 개체 간 유전적 차이를 확인하고자 수행되었다. 대상 개체들의 유전적 다양성은 샘플의 RNA sequencing 결과로부터 SNP을 확인하는 방법으로 분석하였다. 현재 한국산 여 우(Vulpes vulpes)와 관련한 전체 유전체의 정보는 전무한 실정이며, 적절한 참조 데이터 세트의 부재로는 SNP의 비교와 그 다양성 수준을 결정할 수 없기 때문에, 본 연구에서는 분석 대상 개체를 포함한 전체 샘플의 RNA-seq data를 transcriptome DB로 제작하여 reference로 활용하였다.
이 reference data를 사용하여 SNP을 탐색하고 유전적 다양성 정도(π)를 계산한 결과. π는 평균 2.287*10-4bp-1의 낮은 값을 나타내었으며, 본 결과로 여러 멸종위기 야생 동물들의 기존 π값들과 비교하고, 각 개체 간 산점도의 표현을 통해 유전적다양성의 상대적인 수준과 그 위치를 확인하였다. 본 연구 결과는 복원정책 수립에 있어 추가 도입되는 여우의 선정 기준의 바탕이 되는 자료 등으로 활용 될 수 있을 것으로 판단된다.
자연생태계에서 수집된 분변, 털 등 비침습적 시료는 야생 동물의 상태나 특성을 분석적으로 평가할 수 있는 좋은 재료가 된다. 특히 비침습적 시료에 대한 유전자 분석 결과는 야생동물의 유전학적, 생태학적 특성을 이해할 수 있는 생물학적 근거를 제공할 수 있다. 야생생물-특히 멸종위기야생생물 등-에 대한 분석에 있어 비침습 시료의 활용은 개체의 포획, 채혈, 조직 수집 등에 따른 생체 손상 없이 진행될 수 있는 좋은 시료가 된다. 본 연구는 우리나라에서 멸종위기 야생생물 Ⅰ급으로 지정되어 있는 산양 집단의 성별 구조분석과 생태복원을 위한 기초자료 확보를 위하여 성 판별을 위한 새로운 분석기법을 마련하고자 하였다. 산양의 분자적 성판별을 위하여 포유동물인 산양의 성염색체(X-, Y-염색 체)에서 공통적으로 암호화되어 있는 zinc finger-X, -Y(ZFX, ZFY) 유전자와 수컷에서만 출현하는 sex-related region Y (SRY) 유전자의 서열을 이용하여 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR)을 위한 시발체(primer)를 고안하였다. 새롭게 제작한 시발체들과 기존 연구에서 보고된 포유동물-범용 시발체들을 사용하여 강원도 오대산 국립공원과 서울 인근에 위치한 용마산에서 수집된 산양 비침습적 시료(분변, 털)와 혈액 유래의 DNA를 대상으로 PCR 시험을 수행하였다. 기존에 보고된 범용 시발체를 이용한 시험결과에서는 대다수의 시료에서 비특이적인 PCR 증 폭산물들이 같이 출현하였고, 암-수를 판독할 수 있는 명확한 실험결과를 얻을 수 없었다. 본 연구에서 고안한 시발체를 이용하여 혈액 유래의 DNA를 대상으로 시험한 결과, SRY 시험에서 수컷에서는 단 하나의 PCR 증폭산물이 관찰되고, 암컷에서는 관찰되지 않았다. ZFX-ZFY 시험결과에서는 길이가 다른 두 개의 산물이 수컷에서 관찰되고, 암컷은 단 하나의 PCR 산물만 관찰되었다. 또한 SRY 유전자 성판별 결과와 ZFX-ZFY 성판별 결과는 정확히 일치하였다. 비침습 적 시료에 대한 성판별 시험에서 SRY 체계와 ZFX-ZFY 체계에서 시료들이 암-수로 구분되었고, 대부분의 시료에서 SRY 시험결과와 ZFX-ZFY 시험결과가 일치하였다. 분석결과 중 2 건의 시료에서 ZFX 또는 ZFY 유전자 절편이 검출되지 않는 양상을 보여, 이들 시료에 대하여 DNA 분자 barcoding에 이용되고 있는 미토콘드리아 DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)의 cytochrome oxydase I (COI) 유전자 서열을 추가로 분석하였다. 해당 시료들은 서열의 일부 또는 전체적으로 DNA 서열이 이질적(heteroplasmic)인 현상을 나타내었으며, 이는 증폭된 유전자 서열이 하나의 기원에서 유래된 것이 아니라, 2 개체 이상이거나 2 종 이상에서 유래되었음을 의미한다. 결과적으로 동종 또는 다른 종에 의한 오염이 부분적으로 분자 수준에서의 성 판별 시험을 저해할 수 있음을 보여주는 결과이다. 그럼에도 불구하고, 이 연구를 통해 산양 비침습 시료에서 암-수성별에 대한 정보를 얻을 수 있었다. 본 연구에서 새롭게 고안한 ZFX-XFY, SRY 유전자에 대한 PCR 시험방법은 기존에 고안된 방식에 비해 더 좋은 효율을 나타내었으며, 오대산국립공원지역과 서울 용마산에서 수집한 산양 비침습 시료(분변, 털)에서 암-수성별에 대한 정보를 확인할 수 있었다. 본 연구에서 고안한 산양 성판별 시험방법을 현재 지역적으로 파편화된 양상을 나타내는 지역별 산양집단의 성비 분석에 적용한다면, 포획, 채혈, 조직 수집 등을 통한 산양 생체에 대한 피해 없이 비침습 시료를 이용하여 집단의 성비를 산출할 수 있는 자료를 확보 할 수 있을 것이다. 또한 집단의 성비 정보는 지역별로 산재 되어 분포하고 있는 개별적인 산양집단의 보호와 생태복원을 위한 전략마련에 필요한 가치 있는 생태정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
This study was conducted to determined the status and geographical distribution of the alien invasive Red-eared slider (Trachemys scripta elegans) turtle on Jeju Island. We found thirty-two Red-eared slider habitats including twenty-five ponds, five agricultural reservoirs, a puddle and a stream. Among those, thirteen sites are newly determined habitats of the turtle. The remaining nineteen are previously reported. However, we could not find any turtles at nine sites, which were documented as turtle habitats in earlier reports. A total of one hundred thirty-three turtles were observed. Among them, we determined that thirty-nine were juvenile turtles, found in nineteen different habitats, indicating estimating that Red-eared sliders produced their progeny in the wild of this island. Because of geographical isolation by the ocean, no freshwater turtle had been found until 19th Century. Therefore, the increased number of finding sites and Red-eared sliders indicate the possibility of human release of their pets or for other purposes, and natural propagation in the wild on Jeju Island. Our findings will be useful for management planning to deal with this invasive species, and implementation of a conservation program for native wildlife on Jeju Island.
The aim of this study was to identify quantitative trait loci (QTLs) influencing teat number traits in an F2 intercross between Landrace and Korean native pigs (KNP). Three teat number traits (left, right, and total) were measured in 1105 F2 progeny. All experimental animals were genotyped with 173 informative microsatellite markers located throughout the pig genome. We detect that seven chromosomes harbored QTLs for teat number traits: genome regions on SSC1, 3, 7, 8, 10, 11, and 13. Six of fourteen identified QTL reached genome-wide significance. In SSC7, we identified a major QTL affecting total teat number that accounted for 5.6% of the phenotypic variance, which was the highest test statistic (F-ratio = 61.1 under the additive model, nominal P = 1.3×10-14) observed in this study. In this region, QTL for left and right teat number were also detected with genome-wide significance. With exception of the QTL in SSC10, the allele from KNP in all 6 identified QTLs was associated with decreased phenotypic values. In conclusion, our study identified both previously reported and novel QTL affecting teat number traits. These results can play an important role in determining the genetic structure underlying the variation of teat number in pigs.
Using a partial D-loop sequence of mtDNA, a comprehensive molecular evolutionary analysis was performed of the maternal lineages of the Jeju native pigs(JNPs) that presented in Jeju Island. A total of 100 DNA sequences from Asian domestic pigs(ADP), European domestic pigs(EDP), Asian wild boars(AWB), European wild boars(EWB), and JNPs were used for the molecular evolutionary analyses including phylogeny and network analyses. The most fitted model for the phylogenetic analysis was determined using hierarchical likelihood-ratio tests conducted by MrModeltest implemented in the PAUP package. A consensus tree was established from 5,000,000 iterations using the MR BAYS program. Three recognizable JNP groups–one(JNPE) in the European cluster and two(JNPA1 and JNPA2) in the Asian cluster–were detected in the estimated phylogenetic tree and network. The maternal lineage of JNPE was the most adjacent to that of EWB and a clear haplogroup sharing an identical haplotype(hap16) among 15 individuals of JNPE and 2 individuals of EWB was detected.
Growth traits, such as body weight, directly influence productivity and economic efficiency in the swine industry. In this study, we estimate heritability for body weight traits usinginformation from pedigree and genome-wide single nucleotide polymorphism (SNP) chip data. Four body weight phenotypes were measured in 1,105 F2 progeny from an intercross between Landrace and Jeju native black pigs. All experimental animals were subjected to genotypic analysis using PorcineSNP60K BeadChip platform, and 39,992 autosomal SNP markers filtered by quality control criteria were used to construct genomic relationship matrix for heritability estimation. Restricted maximum likelihood estimates of heritability were obtained using both genomic- and pedigree- relationship matrix in a linear mixed model. The heritability estimates using SNP information were smaller (0.36-0.55) than those which were estimated using pedigree information (0.62-0.97). To investigate effect of common environment, such as maternal effect, on heritability estimation, we included maternal effect as an additional random effect term in the linear mixed model analysis. We detected substantial proportions of phenotypic variance components were explained by maternal effect. And the heritability estimates using both pedigree and SNP information were decreased. Therefore, heritability estimates must be interpreted cautiously when there are obvious common environmental variance components.
This study tested the association between genotypes of the single nucleotide polymorphism (SNP) marker, rs81437607 and capric acid (FA_C10_0) compositions in longissimus dorsi muscle in pigs. Eighteen fatty acid (FA) compositions were measured in a total of 974 F2 animals among 1,106 F2 progeny produced between Landrace and Jeju Black Pig (JBP). Among FA compositions tested, we identified a cluster of highly significant SNPs for capric acid compositions on 58 Mb position of Sus scrofa chromosome 12 (SSC12) using genome-wide association study (GWAS) with F2 genotypes from SNP panel analysis. GWAS results showed that the rs81437607 was the highest trait-related SNP marker with capric acid levels. Three genotypes (C/C, C/T and T/T) of rs81437607 marker were found in F2 population by further pyrosequencing. Association analysis results showed the significant differences between rs81437607 genotypes and capric acid compositions (P<0.05). The F2 pigs harboring rs81437607 C/C (0.119±0.002%) and C/T (0.116±0.002%) genotypes showed additively higher levels of capric acid content than those of T/T homozygotes (0.109±0.002%) (P=1.30×10-12). These results suggested that the genetic variations of rs81437607 may be helpful to find causative variants and assist as molecular genetic markers for improving the capric acid contents in longissimus dorsi muscle in pigs.
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.
Nepal is a small country (147,181㎢) located in a borderline between two bio-geographical regions, Palearctic in the north and Oriental in the south. It has wide altitudinal variation from flat plain to high Himalaya (60-8848m). Due to the unique climatic and geographical variations, it is rich in biodiversity. Altogether 211 species of mammals, 878 species of birds, 182 species of herpeto-fauna and 232 species of fishes have been recorded in Nepal. Mammalian species occupied the 4.2% species of all mammals of the world. All together 46 species of mammals are listed under the categories of threatened IUCN threatened category including one regionally extinct, eight critically endangered and 25 endangered species. Small mammals have significant part (71.6%) in total mammalian species of Nepal. It occupies 151 species under seven orders and 25 families. Two species of small mammals Himalayan Field Mouse (Apedoemus gurkha) and Mouse-eared Myotis (Myotis csorbai) are endemic to Nepal. Among the small mammals (for example, rodents) occupied the highest number (52 spp.) and Chiroptera occupies the second position (51 spp.). Field-collection and observation of small mammals has been done three times since December, 2014 to February, 2016 in three different locations Kathmandu (1,200-1,800m), Pokhara (827-2,600m) and Lumbini (65-2,000m) of Nepal. Live-traps (Sherman trap) and traditional mouse-catching live-traps in different size were used to collect small mammals. A total of 221 individuals were captured from different habitats, human settlement (129 individuals), grassland (46 individuals), forest (25 individuals) and agriculture land (21 individuals). 99 individuals were collected from Lumbini following by 83 individuals from Pokhara and 39 individuals from Kathmandu. Morphological measurement has done in each species and their biological samples were collected. Altogether, four orders, four families and 19 species of small mammals were collected and identified. In addition, three species of monkey (Macaca assamensis, Macaca mulata and Semnopithecus schistaceus) and one species of flying fox (Pteropus giganteus) were observed in their natural habitats. A total of eleven taxa of Muridae family (Bandicota bengalensis, Canomys Badius, Mus booduga, Mus musculus, Niviventer fulvescen, Rattus nitidus, Rattus norvegicus, Rattus pyctoris, Rattus rattus, Rattus tanezumi, and Tatera indica) were identified within species level but three taxa were identified within genus level (Mus spp., Niviventer spp. and Rattus spp.). Among the collections, Rattus rattus was most dominant (33.93%) and Suncus murinus (20.81%) as well as Mus musculus (12.21%) occupied second and third position, respectively. Rattus rattus, Rattus tanezumi, Rattus norvegicus and Suncus murinus were abundant in all habitats but Rattus pyctoris, Canomys badius and Tatera indica only found in wild habitats, grassland and forest. In this study Canomys badius, Niviventer fulvescen, Tatera indica and Semnopithecus schistaceus are truly wild species but remaining 19 species are urban species. This study shows that large numbers of small mammals are urban type and their habitat is associated with human beings. For more clear understanding the ecological roles of Nepalese small mammals found, further continious monitoring and comprehensive studies are required to obtain abundant information applicable to comparative analyses of intraand inter-species interaction in the wild and urban habitats of Nepal.
This study was carried out to investigate the bat (Chiroptera) fauna in Jeju Island. Bat distribution has been monitored for last eleven years (since July 2006 to April 2016). We visited and survey the bat distribution in fifteen natural lava tubes, three sea caves, nineteen artificial cave encampments constructed during 20th century, five natural forest regions nearby Hallasan (eco-corridors) and one sea-shore area. Bat specimens were also confirmed at two local museums in Jeju Island. From the present study, we found 9 species of 6 genera belong to 3 families, which was quitely different from the records had previously described in Jeju Island since 1928. Five species (Rhinolophus ferrumequium, Myotis bombinus, Myotis rufoniger, Myotis macrodactylus and Miniopterus schreibersi) were commonly found to live in lava tubes and cave enforcements. But only Rhinolophus ferrumequium was found in a sea cave and five species including Murina leucogaster and Pipistrellus abramus were found in eco-corridors. Myotis aurascens were only observed in the cave enforcements. We have also confirmed the existence of specimens, including Tadarida insignis, stored at the local museums. From the results of this study, we actually could not found the remaining seven species (Hypsugo savii, Miniopterus fuscus, Myotis mystacinus, Myotis ikonnikovi, Myotis branditii, Myotis petax and Pipistrellus endoi). From the investigation of bat species, Myotis rufoniger which is known as one of endangered species were detected in four different locations including two lava tubes, one forest region, and one cave enforcement. This is the first time of finding for Myotis rufoniger in the artificial architecture. In addition, one of rare finding species Myotis bombinus in Korean Peninsula, which were found in several lava tubes and cave enforcements, in some cases they were observed in the large population over one-hundred individuals. The Tube-nosed bat (Murina leucogaster) was discovered for the first time through this study in 2009, which was found in the mountainous forest regions nearby Hallasan in summer season. Interestingly, Myotis aurascens were also discovered firstly in spring season of 2015. Myotis aurascens were discovered three locations of cave enforcements but the localities were restricted only in the western region of Jeju Island. Using the bat specimens fo Myotis aurascens collected from three different locations, we tried to examine the morphometric and phylogenetic relationship among the records in the East Asia. The bat population of Jeju Island had smaller levels of HBL and Hfcu, but greater levels of TL, EL, FAL, and Tra than those of the Korean Peninsula population. Jeju bats had wide range in the lengths of FAL and Hfcu comparing to those of European bats. From the bimonthly monitoring to each finding site, we have actually failed to observe those again, estimating that they use those CEs as the daily-roosting place in activating seasons. The sequences of CYTB and COI genes showed identical sequences among Jeju Myotis aurascens bats tested, indicating that they are maternally related. The results from molecular phylogeny showed that the sequences of these bats located on the same branch with those for Myotis aurascens in the phylogenetic trees. Besides, the nucleotide sequences of the Jeju Myotis aurascens bats showed the closest relation with those of Korean Peninsula. Consequently, these findings indicate that the bats of Myotis aurascens, verified the natural distribution in Jeju Island, have originated from a single maternal origin and differences in morphological and genetic backgrounds form those of Korean Peninsula and the other countries, and had probably immigrated via Korean Peninsula from the northwest. The results of this study showed that it should be carried out to reconstruct the bat fauna and to reveal the natural habitation status of each species in this island in the future. In addition, these findings will contribute as basic information for understanding the migration history and biogeographic relationship of bats in East Asia, and for planning the conservation and management programs of the wildlife in Jeju Island.
We developed a polymerase chain reaction (PCR)-based molecular method for sexing and identification using sexual dimorphism between the Zinc Finger-X and -Y (ZFX-ZFY) gene and polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) for mitochondrial DNA (mtDNA) cytochrome B (CYTB) gene in meat pieces and commercial sausages from animals of different origins. Sexual dimorphism based on the presence or absence of SINE-like sequence between ZFX and ZFY genes showed distinguishable band patterns between male and female DNA samples and were easily detected by PCR analyses. Male DNA had two PCR products appearing as distinct two bands (ZFX and ZFY), and female DNA had a single band (ZFX). Molecular identification was carried out using PCR-RFLP of CYTB gene, and showed clear species classification results. The results yielded identical information on the sexes and the species of the meat samples collected from providers without any records. The analyses for DNA isolated from commercial sausage showed that pig was the major source but several sausages originated from chicken and Atlantic cod. Applying this PCR-based molecular method was useful and yielded clear sex information and identified the species of various tissue samples originating from livestock.
This study was conducted to screen the characteristics of external and cranial characters of Crocidura shantungensis collected from Korean Peninsula, Ulleung Island and Jeju Island. There were significant differences in head-body length (HBL), tail length (TL), ear length (EL), and hind foot length (HFL) in males and HBL, TL, and HFL in females among three populations (p<0.05). The HBL and TL in the Jeju Island population were larger (8.0 mm and 4.0 mm in lengths, respectively) than those of the Korean Peninsula population. Based on skull analysis, a total of thirteen traits showed significant differences among the three populations (p<0.05). The condylo-insicive length (CIL), maximum width of brain case (MWB), mandibular length (ML), and mandibular height (MH) in the Jeju Island population were significantly larger than those of Korean Peninsula population (p<0.05). Principle component analysis (PCA) showed that two principle components (PC) identified from the PCA affected on the body size and width of the skull, respectively. Discriminant analysis revealed that these populations could be discriminated through skull traits. These findings concluded that the Jeju Island population was greater in the size than the Korean Peninsula, suggesting that the Jeju Island shrews have successfully adapted to the island environments and they had morphologically differentiated during glacial period after natural immigration into that Island. Thus, this study supports the ‘Island Rule’, showing that the population is well adapted to the island environments. This may provide important information for biogeographical and ecological studies on insular animals.
This study was carried out to investigate the bat (Chiroptera) fauna in Jeju Island. Bat distribution was monitored in lava tubes, sea caves, cave encampments and eco-corridors from July, 2006 to June, 2015. Bat specimens were also confirmed at the museums in Jeju Island. From the present study, we found 8 species of 6 genera belong to 3 families, which was different from the records had previously described in Jeju Island since 1928. Five species (Rhinolophus ferrumequium, Myotis bombinus, M. formosus, M. macrodactylus and Miniopterus schreibersi) were commonly found to live in lava tubes and cave enforcements. But only R. ferrumequium was found in a sea cave and five species including Murina leucogaster and Pipistrellus abramus were found in eco-corridors. We have also found seven species including Tadarida insignis in the specimens stored in local museums. From the results of this study, we actually could not found the remaining seven species (Hypsugo savii, Miniopterus fuscus, Myotis mystacinus, Myotis ikonnikovi, Myotis branditii, Myotis petax and Pipistrellus endoi). Interestingly, Myotis formosus which is known as one of endangered species and Myotis bombinus which is very rare in Korean Peninsula were currently found in Jeju Island. In addition, Tube-nosed bat (Murina leucogaster) that was discovered for the first time through this study. A variety of habitats for Chiroptera were identified, but the information is still not sufficient to understand. These results will be useful to provide a fundamental data in preserving the diversity of bats and in ecological study in Jeju Island.
동절기에 제주도 지역에서 도래하는 떼까마귀의 유전적 특성과 집단 간 유연관계를 구명하기 위해, 미토콘드리아 COI 유전자 서열의 다형성에 기반한 모계 계통 구조와 계통 유연관계를 분석하였다. 떼까마귀 DNA는 우도와 제주도 내에서 발견된 깃털과 사체 시료에서 분리하였다. 결정된 COI 서열들(n=41)은 떼까마귀(Corvus frugilegus)에서 기존 에 보고된 서열들과 97.0% 이상 일치하였다. 제주도 떼까마귀 COI 서열들은 3가지 haplotype(J01-J03)으로 구분되었으 나 지역-특이적인 양상을 보이지 않아, 이들이 하나의 모계 기원에서 유래한 집단임을 알 수 있었다. 떼까마귀 전체 COI 서열에서 8개의 COI haplotype들이 발견되었다. 이 중 3가지 haplotype들은 러시아 동부, 몽골, 한국 등 동북아시 아의 COI 서열들을 포함하였고, 나머지 5가지는 중앙아시아, 중동아시아, 러시아 서부, 유럽국가의 떼까마귀에서 발견 되었다. 계통수 상에서 떼까마귀의 COI 서열들은 측소적 종분화 단계인 2아종, C. f. frugilegus와 C. f. pastinator인 2개의 모계 계통으로 뚜렷하게 구분되었다. DNA barcoding 분석을 통한 연구결과는 모계 계통의 구조, 계통 유연관계 및 분자생태를 이해하는 데 중요한 정보를 제공할 것이다.