An estuary is a water ecosystem with a high abundance of the species diversity, due to a variety of complex physicochemical factors of the area where freshwater and ocean mixed. The identification of Corbicula species in the estuary environments is difficult because of various morphological characteristics. In this study, we provide taxonomic information on Corbicula species with taxonomic difficulties using morphological and genetic analysis. This study was conducted on clams from the Seomjin River-Gwangyang Bay, one of the major production area of marsh clam in Korea. As a result, we characterized Cytocrome C Oxidase subunit I (COI) sequences of the Corbicula. The 636 bp nucleotide sequences of COI have 98% homology among Corbicula species collected from 2 sites of Seomjin River-Gwangyang Bay. The phylogenetic analysis with 17 species of Corbicula indicated that most of the species collected from Seomjin River-Gwangyang Bay were brackish water clam (Corbicula japonica), and only one Asian clam (Corbicula fluminea). The evolutionary distance between C. japonica and C. fluminea was less than 0.003. Therefore, it was confirmed that C. japonica is phylogenetically closely related to C. fluminea. In 9 species of Cyrenidae, phylogenetic tree was classified into three lineages. These results will be used as an important data for an identification of clam species by providing genetic information for Corbicula species with a morphological diversity. Key words: Corbicula japonica, cytochrome c oxidase subunit I (

섬진강 수계에 서식하는 누치 (Hemibarbus labeo)의 미토콘드리아 DNA에서 cytochrome c oxidase subunit I (COI) 유전자를 발굴하고 누치속 Hemibarbus 및 잉어과 (Cyprinidae) 내 계통유전학적인 위치를 확인하는 연구를 수행하였다. 발굴된 577 bp COI 시컨스의 다중배열 결과 섬진강산 누치들의 높은 염기서열 상동성을 보였다 (99~100%). 우리나라에서 발견되는 누치속 3종에서 누치 (H. labeo: HD1)와 어름치 (H. mylodon)의 염기서열 유사성은 88.91%, 참마자 (H. longirostis)와는 88.81%이었 다. 또한, H. maculatus, H. meditus, H. umbrifer, H. barbus 는 각각 누치와의 염기서열 유사성이 98.97%, 97.20%, 96.87%, 98.85% 등으로 나타났다. 누치속 7종의 계통유전 학적 분석결과 섬진강산 누치 (H. labeo)들은 두개의 단계통 (clade)을 형성하는데 하나는 하동, 임실, 강진, 순창의 섬진강 누치들로만 이루어진 단계통, 다른 하나는 하동의 HD2, HD8, HD9와 국내 부산, 아산, 서울 등에서 채집 보고된 누치들과 단계통을 형성하였다. 잉어과 내 섬진강산 누치 (HD1)의 계통진화적 위치는 피라미 (Zacco platypus) 와는 진화적 거리가 0.143, 누치속 H. maculatus와는 0.006 으로 나타났다. 또한 잉어과 28종 내 계통유전학적 위치는 모래무지아과 (Gobioninae) 어류들이 포함된 그룹 I에 섬진 강산 누치가 위치함을 확인하였다. 본 연구의 결과는 누치를 포함하는 잉어과 내 어류의 계통유전학적 비교와 환경 오염에 따른 담수환경 모니터링을 위한 모델어류의 발굴 연구에 주요한 유전적 정보를 제공할 것이다.

Although physiological and ecological characteristics of cyanobacteria have been studied extensively for decades, unknown areas still remain greater than the already known. Recently, the development of omics techniques based on molecular biology has made it possible to view the ecosystem from a new and holistic perspective. The molecular mechanism of toxin production is being widely investigated, by comparative genomics and the transcriptomic studies. Biological interaction between bacteria and cyanobacteria is also explored: how their interactions and genetic biodiversity change depending on seasons and environmental factors, and how these interactions finally affect each component of ecosystem. Bioinformatics techniques have combined with ecoinformatics and omics data, enabling us to understand the underlying complex mechanisms of ecosystems. Particularly omics started to provide a whole picture of biological responses, occurring from all layers of hierarchical processes from DNA to metabolites. The expectation is growing further that algal blooms could be controlled more effectively in the near future. And an important insight for the successful bloom control would come from a novel blueprint drawn by omics studies.

최근 가축의 유전적 다양성 유지 및 식량 안보에 있어서 재래품종의 중요성은 점차 증대되고 있다. 제주흑우는 멸종위험에 처한 품종이며, 2013년 7월 문화재청에 의해 천연기념물 제546호로 지정되었다. 본 연구의 목적은 제주흑우(124두)의 유전적 다양성, 유연관계 및 유전적 구조의 평가이며, 그 비교 대상으로 한우(128두) 및 외래품종 홀스타인(73두)을 공시하였다. 분자유전학적 특성을 평가하기 위해 11개 초위성체 마커(BM1824, BM2113, ETH10, ETH225, ETH3, INRA23, SPS115, TGLA122, TGLA126, TGLA227, TGLA53)의 대립유전자형을 분석하였으며, 그 결과를 토대로 유전적 다양성 지수들을 산출하였다. 품종별 평균 기대이형접합도(HExp)는 0.605-0.738, 관측이형접합도(HOsb)는 0.667-0.747 그리고 다형정보지수(PIC)는 0.644-0.773의 범위를 보였다. 특히, 제주흑우의 유전적 다양성 지수는 가장 낮은 결과를 보였다. STRUCTURE를 이용한 군락 분석 결과 유전적으로 3개의 군락으로 구분되었으며, 주성성분분석(PCA) 결과 또한 3개의 군집으로 분류됨을 확인하였다. 따라서 본 연구의 결과는 제주흑우의 유전적 고유성 및 유전자원으로써 가치 판단을 위한 과학적 근거가 될 것으로 사료된다.

제주도에서는 절멸된 것으로 간주되었던 멧돼지들이 최근 한라산 인근지역에서 발견되었다. 본 연구는 분자유전학적 실험기법을 바탕으로 한라산 멧돼지들이 가축돼지들과 이종교배된 것들인지를 조사하였다. 또한 동일 종내에서의 유전적 유연관계와 분자 성판별을 시험하였다. 가축돼지 품종들(Landrace, Large White, Berkshire, Hampshire, Duroc)과의 교배여부는 핵 DNA와 미토콘드리아 DNA에서 4 종류의 분자 표지인자(MC1R, KIT, 조절영역, ND2)를 적용하여 시험하였다. 야생멧돼지 집단의 모든 개체들이 동일한 mtDNA 조절영역 서열을 나타내었고, 그 서열들은 중국 동북부 재래돼지들과 동일하였으나 기존에 보고된 한반도 멧돼지의 서열들과는 다른 것으로 확인되었다. 이상의 연구결과는 한라산 멧돼지집단이 중국 재래돼지 품종들과 근연이면서, 기존에 연구되지 않았던 유전적 계통에서 유래한 것으로 사료된다. 분자 성판별 결과 수컷에 비해 암컷이 2 배 이상으로 확인되어, 한라산 야생멧돼지 집단이 팽창하고 있으며, 조절하지 않으면 집단 규모는 극적으로 증가할 것이다.

토양에서 분리한 B.thuringensis 균주 들 중 Spodoptera litura에 활성이 높은 CAB133을 선발하였다. H serotype을 동정한 결과 혈청형이 3abc인 kurstaki로 동정되었다. 전형적인 이중 피라미드형의 결정성 내독소 단백질과 형태적인 유사성을 보였고, S. litura 유충에 대한 생물활성 결과 kurstak HD-1균주에 비해 높은 활성을 보였다. 혈청학적으로 동일한 균주일지라도 각각의 균주가 생산하는 결정성 독소단백질의 유전자가 다르기 때문에 해충의 살충성에는 차이가 나타나므로 분자생물학적인 특성을 알아보았다. 내독소 단백질 특성을 비교하기 위하여 SDS-PAGE를 수행한 결과, kurstak HD-1은 130kDa과 약 60kDa의 주요 단백질 밴드를 나타내었으나 CAB133균주는 130kDa의 주요 단백질 밴드만을 가지고 있었다. 균주의 전체 plasmid profile을 분석한 결과 kurstak HD-1균주는 7개, CAB133균주는 10개의 plasmid를 포함하고 있었으며 crystal을 형성하지 못하는 Cry-균주를 배양하여 확인한 결과 Cry+와 하나의 밴드가 없는 9개의 plasmid를 가지고 있음을 확인하였다. 균주의 crystal toxin을 확인하기 위해 usual primer로 PCR을 수행한 결과 kurstak HD-1은 cry1Aa,cry1Ab, cry1Ac, cry1I, cry2 gene을 CAB133은 cry1Aa, cry1Ab, cry1Ac, cry1C, cry1D, cry2 gene이 있음을 확인하였다.

국내 버섯시장의 급속한 확장과 더불어 버섯산업의 구조 가 대규모 농장들을 중심으로 재편되고 있는 추세이다. 반 면 버섯산업은 그 규모에 비하여 연구역량이 크게 부족한 상황인데 이는 주로 버섯재배농가의 인식부족과 학계의 관심부족에 기인한 바 크다 할 것이다. 따라서 버섯산업의 지속적 발전을 위해서는 버섯관련 연구역량의 강화가 필 요하며, 특히 버섯산업의 근간이 되는 신품종 개발연구 분 야에서 민간부문의 연구소 설립 및 학계의 연구인력 양성 이 시급한 실정이다. 그 예로서 국내 재배종 버섯 품종들 은 일부를 제외하면 거의 대부분이 사실상 외래 도입종이 며, 품종의 체계적 관리가 이루어지지 못하여 종균의 퇴 화, 바이러스 및 세균 감염, 동종이명의 종균 유통등의 문 제가 노출되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 국내에 유 통되는 재배종 버섯 품종의 분자유전학적 분류법을 개발 하여 향후 버섯 신품종 개발 및 버섯종균의 체계적 관리에 도움을 주고자 하였다. 버섯들의 분자유전학적 분류를 위 하여 먼저 ITS, IGS, mitochondrial SSU 와 같은 여러가 지 분자마커들의 DNA 염기서열들을 결정하였다. 그 결과 대부분의 마커염기서열들은 버섯 종 수준의 분류에는 사 용될 수 있었지만 동일한 종 내의 품종간의 구분에는 사용 될 수 없었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 일반적 으로 genome 의 20% 이상을 차지하는 transposon 과 small sequence repeat (SSR) 사이의 DNA pattern 과 random amplified polymorphic DNA (RAPD) fingerprinting 법을 도입하여 품종간의 구분을 시도하였 다. 이러한 방법을 통하여 새송이 버섯의 경우 경남농기원 보유 24품종을 분류한 결과, 모든 품종들은 크게 5가지 그룹으로 분류되었으며 이는 각 버섯의 자실체 생육특성 과 잘 일치하였다. 이외에도 인천대 버섯균주은행 보유 재 배종 버섯들과 국내의 대규모 농장 및 종균소 보유 버섯 품종들의 분류도 진행하였으며 그 결과를 DB 화 하였다.