주머니나방과(family Psychidae)는전세계적으로241속1,350종이 분포하고 있는 작은분류군으로 나비목내 곡식좀 나방상과 (superfamily Tineoidea)에 소속되어 있다. 이들은 비교적원시적인 그룹으로 유충시기에 주머니 집을 만들어 그 안에서 사는 독특한 생활방식 외에도 계통학적인 측면에서 매우 중요한 분류군으로 알려져 있다. 주머니나방과 암컷 대부분은 날개, 구기, 더듬이 등이 퇴화되어 짧거나 흔적만 존재하는 진화적으로 흥미로운 특징을 가지고 있으며, 이 중에서도 미소 주머니나방은 지의류 및 이끼 등을 주 먹이원으로 하는 매우 독특한 미소서식처를 갖는 것으로 확인된다. 그러나 다양한 연구 수행의 필요성에도 불구하고 우리나라 및 동아시아 지역 주머니나방과에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 따라서 본연구를 통해 주머니나방과의 체계적인표본확보및응용연구에필요한 기초자료를작성하고,계통학적 분석을통한 분류학적위치의 재정립과기주식물 및 서식처별자료를확보함으로써 식물과의 상호관계 및수목보호 등 다양한 연구 분야에실용적으로이용될수있는 자료를 수립하고자 한다.
Zeiraphera屬은 잎말이나방科 Eucomini族에 속하며 전 세계에 약 1,600여 종이 분포하고 있다. 현재까지 우리나라에서는 총 5종이 보고(Byun et al, 2009)되어 있 고, Byun(2011)이 북한産인 Zeiraphera lariciana Kawabe, 1980를 기록한 바 있다. 본 연구를 수행하기 위해 국내에 주요지역을 중심으로 채집조사를 실시함과 동시 에 국내의 주요 표본소장기관을 방문하여 연구표본을 검경하였다. 이외에도 북한 지역 분포 종은 헝가리자연사박물관의 표본을 참고하였다.
본 연구를 통해 우리나라에 분포하는 종들의 조사 및 새롭게 기재되는 1신종 (Zeiraphera paravirinea sp. nov.)을 포함하여 총 7종의 분류학적 정리가 이루어졌 으며 이들의 생물학적 정보가 종합되어 관련분야에 활용될 정보로 제공코자 한다.
Genus Zeiraphera Treitschke, 1829
1. Zeiraphera demutana (Walsingham, 1900)
2. Zeiraphera fulvomixtana Kawabe, 1974
3. Zeiraphera griseana (Hubner), 1799
4. Zeiraphera rufimitrana (Herrich-Schaffer, 1847)
5. Zeiraphera virinea Falkovitsh, 1965
6. Zeiraphera lariciana Kawabe, 1980
7. Zeiraphera paravirinea sp. nov.
남생이(Mauremys reevesii)는 거북목 남생이과의 담수환 경에 서식하는 동물로서, 우리나라의 멸종위기야생동․식물 II급 및 천연기념물 453호로 지정되어 보호 받고 있다. 환경 부, 국립공원관리공단 및 지자체 등에서 남생이 복원 사업 이 진행되고 있지만, 남생이의 서식현황, 행동권 연구 등 기초적인 생태, 행동에 관한 연구는 일부 수행되고 있으나, 복원사업의 토대인 유전적 계통분류에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구는 우리나라 남생이의 계통분류학적 위치 를 정립하고 복원사업의 토대를 마련하고자 국내에서 2개 지 역에서 포획된 남생이(n=2)를 대상으로 mtDNA cytochrome b 유전자 분석을 수행하였다. 남생이의 분포는 한반도, 중국 지역이며, 최근에는 대만, 홍콩, 일본, 인도네시아, 팔라우, 티모르섬에 인위적 도입으로 인한 자연 내 집단이 형성되어 있다. 일본에 서식하는 남생이는 도입종으로서 현재 일본 남 부 지방에 산재하여 서식하고 있으며, 18c 후반 한국에서 도입 된 것으로 추정되고 있다. 현재 남생이과(family Mauremys) 의 6종은 M. annamensis, M. japonica, M. mutica. M. nigricans, M. reevesii, M. sinensis이며 이들 6종간 서식처 의 유사성과 사람에 의한 인위적 도입에 따른 혼재에 의해 타종간 교배가 비교적 자유롭게 이루어지고 있어 한국에 서식하는 남생이의 유전자 분석을 통한 계통학적 위치 및 유전자 다양성의 파악이 필요하다. DNA 염기서열 분석은 많은 동물군의 계통관계 재검토 및 종과 유전자 보전을 위한 보전생물학의 연구에 중요한 자료가 되며, 미토콘드리아 DNA는 근연한 분류군이나 개 체군 내의 다양성 연구에 적합한 마커로 사용되고 있다. 본 연구에서는 한국에 서식하는 남생이의 분류학적 위치를 확 인하기 위해 cytochrome b 부분염기서열을 파악하였으며, Genbank의 염기서열과 비교하였다. 본 연구를 위해 전라남도 영암군 군서면 도갑면 도갑저수 지에서 포획된 1개체와 경상남도 산청군에서 포획된 1개체 총 2개체의 혈액 샘플에서 total DNA를 추출하였으며, PCR을 위한 primer로는 mtA, H15906을 사용하였고, PCR 조건은 40cycle, 95℃ 1min, 50℃, 72℃ 2min으로 수행하 였으며 ABI3730XL에 의해 980bp의 염기서열을 얻었다. 남생이의 타종간 교배를 확인하기 위 해 Genbank에 있는 남생이 속 내 다른 5종의 염기서열(M. annamensis (AY434564), M. japonica (AB559253), M. mutica (AY434628), M. nigricans (AJ519500), M. sinensis(AY434615))과 비교하 였다. Outgroup은 Cuora aurocapitata를 사용하였다. 염기 서열 alignment, 변이 사이트의 확인, 모델 선택, phylogenetic tree 구성을 위해 Mega5.2의 Jukes-Cantor (JC) 모델을 사 용하여 neighbor-joining tree를 만들어 비교 하였다. 남생이의 cytochrome b 960bp 결과와 Genbank에 있는 남생이 cytochrome b 960bp를 발췌해 함께 분석 한 결과 남생이 종 내의 변이 사이트는 총 13사이트 발견되었다. neighbor-joinging tree 결과 총 3clade로 나타났으며, 도갑 저수지의 1개체는 Gp1에 속하는 것으로, 경남 산청군의 1 개체는 Gp2에 속하는 것으로 확인되었다. 본 연구에서 나타난 3clade의 확인을 위해서 suzuki등이 2011에 발표한 논문과 비교한 결과 한국 서천에서 채집된 개체가 포함된 한반도 그룹에 도갑저수지의 개체가 포함되 는 것으로 나타났고, 경남 산청의 개체는 중국 그룹에 포함 되는 것으로 확인되었다. 본 연구의 도갑저수지 개체가 한 반도 그룹에 포함되어 한반도 고유종으로 판단할 수 있는 토대를 마련하였지만 샘플 수가 많지 않아 향후 한반도의 고유종에 대한 분류학적 위치를 조명하기 위해서는 남생이 샘플의 추가 확보는 물론 한국 내 권역별 샘플 확보와 더불 어 더 많은 마커의 분석이 필요할 것으로 판단된다.
한국 내 전국적으로 5곳의 담수에서 2010년 4월부터 2011년 6월에 걸쳐 담수시료를 채취한 후, 각 담수시료에서 Botryococcus braunii의 출현을 확인하고 microcapillary-pipetting method를 이용하여 5주를 분리하였다. 분리된 B. braunii의 18S rRNA sequencing 후, BLAST search를 통한 분석 결과는 B. braunii와 가장 높은 상동성을 나타낸 것으로 확인되어 형태적 동정결과와 일치하였다. 진화, 계통분류학적 분석결과, 분리된 5주의 B. braunii는 단일 계통인 Trebouxiophyceae으로 분류되었다. 18S rRNA sequence의 계통 분류학적 분석에서 B. braunii KNU6는 다른 분리된 B. braunii와 같은 분류군 내에서 거리의 차이가 있었고, 또한 세포크기, 점액질의 양 등의 형태적 특징도 차이를 보였다. 한국에서 분리된 5주의 B. braunii는 모두 race A type의 분류군에 포함되며, 탄소수 C23-C33의 지방산에서 유래된 alkadienes과 alkatrienes를 생산하는 것으로 사료되며, B. braunii를 이용한 바이오디젤을 생산하기 위한 최적의 배양조건을 찾는 연구가 필요하다.
하절기 수화발생이 빈번한 대청호에서 2003~2005년(3년)에 걸쳐 분자생태학적 방법의 하나인 DGGE를 이용하여 시간에 따른 미생물 군집구조의 변화를 연구하였다. 조사기간 동안 출현한 식물플랑크톤을 형태학적으로 분류한 결과 Cyanophyceae가 우점하였고, 이중에서 Microcystis, Planktothrix (Oscillatoria), Phormidium 그리고 Anabaena 속이 크게 우점하였다. 분자적 군집분석 방법으로서 16S rDNA
본 시험은 국내외에서 수집한 꽃송이버섯균 22균주에 대하여 분자생물학적 유연관계를 분석하고자 하였다. 수집균주의 ribosomal DNA의 ITS 영역에 대한 cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) 분석 결과, KACC50866은 다른 균주들과 20%이하의 유연관계를 나타내었으며 나머지 균주들은 90% 이상의 유연관계를 보이면서 4그룹으로 구분되었다. 따라서 이들의 세분화된 분자생물학적 구분을 위하여 rDNA ITS 영역의 염기서열분석을 하여 구분하여 본 결과 KACC50866 균주는 다른 꽃송이버섯균과 유연관계가 매우 낮은 것으로 나타났다. 그리고 나머지 21개 균주는 같은 그룹으로 구분되어 있어 같은 종으로 생각할 수 있으나, 이들을 좀더 세분하기 위해서는 미토콘드리아의 유전자 서열 분석 등이 병행되어야 할 것으로 판단된다.
Astipromma jezoense Uchida의 종내변이를 알아보기 위하여 지리적으로 상이한 서식지에서 채집되 7개 개체군을 대상으로 계량형능학적분석을 실시하였다. 계량형능학적분석은 요인분석의 주성분분석과 판별분석을 실시하였으며, 주성분분석의 결과 25개의 형질이 4개의 factor들로 집약되어 나타났다. 이중 특히 다리의 형질들이 암·수모두에게 중요하게 작용하는 것으로 나타났다. 판별분석의 결과를 보면, 암·수 모두 서식하는 지리구에 따라 뚜렷한 형태적 gap이 존재하고 있음을 알수 있었고, 그러한 결과를 도출해낸 판별형질로는 암컷에서는 가운데 홑눈의 최장폭을(MOD)과 복부제1마디의 길이(FTL)가 숫컷에서는 뺨의 길이(MSL)가 가장 크게 작용하는 것으로 나타났다.
한국산 담배풀속(Carpesium L.) 7분류군과 3개의 외군(Inula britannica L., Inula germanica L., Rhanteriopsis lannginosa(DC.) Rauschert)을 대상으로 유연관계를 파악하기 위하여 nuclear ribosomal DNA(nrDNA) 중 ITS(internal transcribed spacer) 지역의 계통분류학적 분석을 수행하였다. 계통분류학적 연구방법은 maximum parsimony, neighbor-joining와 maximum likelihood 방법을 사용하였다. 정렬된 계통분의 총 길이는 731 bp이며, ITS1, ITS2와 5.8S 부위의 길이는 각각 284~297 bp, 264~266 bp와 164 bp로 나타났다. 계통분류학 변이를 보이는 site는 111개로 확인 되었으며, 그 중 64개의 site가 계통학적으로 유효한 것으로 나타났고, ITS1 지역이 ITS2 지역보다 염기 변이가 다양하게 나타나는 것으로 확인되었다. 그 결과, 한국산 담배풀속은 단계통을 형성하였으며, 담배풀(C. abrotanoides L.)이 가장 기저부에 위치하였다. 여우오줌(C. macrocephalum Franch. & Sav.)와 두메담배풀(C. triste Maxim.)은 가까운 유연관계를 나타냈으며, 애기담배풀(C. rosulatum Miq.)와 천일담배풀(C. glossophyllum Maxim.) 그리고 좀담배풀(C. cernuum L.)와 긴담배풀(C. divaricatum Siebold & Zucc.)도 유연관계가 가깝게 나타났다. 이와 같은 결과로 담배풀속 nrDNA의 ITS 지역 염기서열에 기초한 분자 계통학적 연구는 계통분류를 이해하는데 유용한 방법으로 판단된다.
한국산 쑥속 분류군의 계통분류학적 연구를 위해 Nuclear ribosome DNA의 ITS 염기서열 분석을 실시하였다. 정렬된 염기의 총 길이는 635~643 bp이며, ITS1과 ITS2 부위의 길이는 각각 251~255 bp와 217~222 bp로 나타났다. 염기서열 변이를 보이는 site는 95개로 확인되었다. 그 중 ITS1이 35개, ITS2가 26개로 총 72개의 site가 계통학적으로 유효한 것으로 나타남으로써 ITS1이 ITS2보다 종 분화의 변이가 다양하게 발생하는 것으로 확인되었다. ITS 염기서열을 기초한 계통학적 분석은 쑥속 내에 5개의 Clade를 형성하였다. 그 결과 자방이 퇴화된 분류군들(사철쑥, 제비쑥, 섬쑥, 갯제비쑥)이 하나의 분계조(Clade 1)를 형성함으로써 아속 수준(Subgen. Dracunculus)으로 취급되는 결과를 뒷받침 하였다. 애기비쑥과 큰비쑥은 거의 동일한 유전적 정보를 보였으며(Boostrap 99%), 한국산 참쑥의 학명은 재고 되어야할 것으로 사료된다. 또한, 강화약쑥(A. sp.)은 황해쑥과 매우 가까운 상동성을 보였다(Boostrap 89%). 따라서, 형태적 형질의 변이가 다소 연속적인 쑥속은 DNA 염기서열에 기초한 분자계통학적 연구가 유용한 방법으로 판단되며, 본 ITS 연구결과는 한국산 쑥속의 계통분류를 이해하는데 유용한 형질로 기여할 것으로 기대된다.
The region containing 18S rRNA gene, ITS 1 and part of the 5.8S rRNA gene of the Atractylodes japonica Koidz was amplified by PCR and the product cloned in a pBluescript SK II plasmid. DNA sequence of the cloned DNA was determined and submitted to the GenBank (accession number EU678363). Phylogenetic analysis of the ITS 1 DNA showed close similarity with the other plant species of the family Compositae. The extract of the plant materials of five different members of the family Compositae was analyzed by HPLC to detect atractylon. Extract of the A. japonica Koidz showed presence of significant amount of atractylon. However, noticeable amount of atractylon was not detected by the same analyses from the extracts of the other plants belonging to the family Compositae including Artemisia capillaris, Chrysantemum zawadskii, Eclipta prostrata or Taraxacum platycarpum.
Vegetative characters (e.g. habitat, root, ramification and habit of stem, phyllotaxy, leaf sape, shape of leaf margin, shape of division and lobe of division, number of division, thick and texture of leaf and shape of stipule) on 35 species of Asian Geranium were reviewed to discussion propriety of taxonomic character and evolutionary trends. Wilfordii group is characterized by three divided leaf, Farreri group was grown a high altitude, and Maculatum group is grouped by life cycle of anneal. Arrangement state of leaf is alternate type G, tripartitum, G. eriostemon, and G. erianthum is thought the more primitive than the other taxon, and regarded as more advanced group the sibiricum group and pseudosibiricum group which divided of leaf deeply. Shape of leaf, division degree of lobes, shape of leaf margin and number of division are considered a good identification characters because width of change are fixed between population.