살모넬라균은 가장 대표적인 수인성·식품매개질환 중 하 나이며 전 세계적으로 인간 위장염, 설사 질환의 가장 흔 한 원인이 되는 병원체이다. 식품 및 환경 검체, 식중독 또는 설사 환자로부터 분리한 살모넬라균의 혈청형, vitek2 를 이용한 항생제 내성검사, PFGE를 이용한 유전적 상관 관계를 조사하였다. 2020년부터 2023년까지 제주도의 식 품 또는 환경 검체에서 26주와 인체검체에서 313주로 총 339주가 분리되었다. 월별로 분리된 살모넬라균은 3월부 터 서서히 증가하여 8월에 가장 많이 살모넬라균을 분리 되었다. 환자로부터 분리된 살모넬라균은 성별에 따른 유 의미한 차이가 없었다. 그러나 살모넬라균은 70세 이상의 사람들에게서 가장 많이 분리되었고, 10-19세 사이의 사 람들에게서 가장 적게 분리되었다. 식품 및 환경 검체에 서 분리된 살모넬라균은 8개 혈청형이 있었으며, 주요 혈 청형은 S. Bareilly (26.9%), S. Rissen (23.1%), S. Thompson (19.3%) 순으로 확인되었다. 또한, 인체검체로 부터 분리된 살모넬라균은 27개 혈청형이 있었으며, 주요 혈청형은 S. Bareilly (31.0%), S. Typhimurium (24.6%), S. Enteritidis (11.5%) 순으로 확인되었다. 집단식중독의 원인이 되었던 살모넬라균 혈청형은 S. Bareilly, S. Enteritidis, S. Thompson이 있었다. 항생제 내성 검사 결과에서는 다양 한 항생제에 대한 내성이 나타났으며, 일부 살모넬라균에 서는 다제내성이 나타났다. 살모넬라균은 17개의 혈청형 에 따라 다양한 유전적 상관관계를 보여주었다. 이러한 결 과는 살모넬라균의 유행을 예측하고, 과학적 근거를 제공 함으로써 역학조사의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

엽상자어(Leptocephalus)는 뱀장어목(Anguiliformes)에 속하는 어류의 자어로 5~6월에 우리나라 남해안 일대의 정치망에서 멸치와 함께 어획 후 방류하지만 대부분 폐사하는 실정이다. 따라 서 본 연구의 목적은 멸치어업을 하는 정치망에서 무분별하게 포획되는 엽상자어의 종을 구명 하여 수산자원보호 및 이들 자치어 생태 연구를 위한 기초 생물학적 자료를 제시하고자 수행 하였다. 실험에 사용된 엽상자어는 5~6월에 남해의 정치망에서 채집하였으며, 외부형태와 유 전학적 특성을 붕장어(Conger myriaster), 갯장어(Muraenesox cinereus) 및 뱀장어속(Anguilla) 4종의 성어와 비교하였다. 유전학적 분석은 추출한 DNA를 12s rRNA, 16s rRNA 부분단편을 PCR로 증폭하여 염기배열을 분석한 후 분자계통수를 작성하여 장어류 유생이 붕장어, 갯장어 및 뱀장어속 4종 중 어느 쪽의 성체와 클러스터 그룹화를 이루는지 계통학적 유연관계를 확 인하였다. 엽상자어의 외부형태 계수 및 계측결과 엽상자어의 전장에 대한 머리길이의 백분비 와 뒷지느러미 기점거리의 백분비는 붕장어와 가장 유사한 비율을 보였고, 척추골수 역시 붕 장어와 가장 유사하였다. 또한 엽상자어의 유전자 분석결과는 모두 붕장어 성체와 클러스터 그룹화를 이루는 것을 확인함으로서 남해안에서 5~6월에 어획되는 엽상자어는 모두 붕장어의 자어임을 할 수 있었다.

To identify sand crab Ovalipes punctatus populations and establish management units for each population, mtDNA COI regions were analyzed. As a result, the clade of O. punctatus in Korea were separated by two with a genetic distance of 0.17 – 2.08%, and there was no significant difference in the result of pairwise FST values representing genetic differentiation by sampling areas (p > 0.05). Also, no geographical separation found in the distribution of haplotypes and the results of the haplotype network. This result suggests that O. punctatus larvae were dispersed for a long time by the ocean current by suffering meroplanktonic period for 1 month, and increased the gene flow due to the development of the swimming legs for the increase in mobility. Therefore, in the results of mtDNA COI region analysis of O. punctatus in the East Sea, Yellow Sea, South Sea and East China Sea (Ieodo) of Korea, no clear intra-species differentiation was found.

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 (

깔따구 (Diptera: Chironomidae)는 저서성 대형무척추동 물로 환경 및 수질 변화에 민감한 영향을 받는 중요한 환경 지표생물이다. 이러한 깔따구 유충이 정수장에서 본 연구에서는 제주 정수처리장에서 발견된 깔따구 유충의 종을 분류하기 위해 형태 사진 및 COI (cytochrome c oxidase subunit I) Primer로 증폭시킨 DNA의 염기서열을 계통수 분석을 통해 분석을 실시하였다. 정수장 내 수도꼭지와 소화관 등에서 채집된 17개체는 둥근깃깔따구 (O. tamarutilus) 14개체, 타마긴털깔따구 (P. tammaater) 3개체 총 2종으로 확인되었다. 각 깔따구 종의 형태적 특징은 두부, 하순기절, 대악, 안테나, 발톱의 형태적 특징의 분류기로 종 동정하였다. NCBI Genbank에 등록된 깔따구 19종 COI 염기서열을 기반으로 본 연구에서 조사된 17개체의 계통진화적 분석 결과 채집된 깔따구 COI 염기서열이 둥근깃깔따구 (O. tamarutilus)와 타 마긴털깔따구 (P. tammaater) 2종으로 각각 계통군 (clade)를 이루는 것이 확인되었다. 이러한 결과는 정수장 환경별 발견 되는 깔따구 유충의 다양성의 확인과 형태적-유전적 종 동정 분류정보를 바탕으로 수환경 관리 및 평가를 위한 기반 정보로 활용될 것이다.

말쥐치는 북서태평양 해역에 분포하는 군집성 어류로 수산식품으로 이용되는 경제적 가치가 높은 어종이다. 본 연구에서는 서남해에 서식하는 국내산 말쥐치 (Thamnaconus modestus)와 기존에 보고된 유사종 (Thamnaconus septentrionalis) 과의 형태적-유전적 특징을 비교-분석하였다. 이를 위해 서남해에서 채집한 말쥐치의 외부 형태와 골격을 관찰하고, 미토콘드리아 DNA의 cytochrome c oxidase subunit I (COI) 유전자 염기서열을 비교하여 유사종 (T. septentrionalis)과의 계통진화적 연관관계를 분석하였다. 서남해안 말쥐치의 외부 형태는 회갈색 바탕에 몸 전체에 흑갈색 무늬가 불규칙하게 산재된 패턴을 가지며 청록빛의 지느러미가 관찰되었다. 채집한 말쥐치에서 추출한 미토콘드리아DNA의 COI 유전자 분석결과 7종류의 염기서열 변이가 나타났으나 상동성이 전체적으로 98.8% 이상으로 유사 성이 높게 나타났다. 또한 형태적으로 말쥐치 유사종인 T. septentrionalis COI 염기서열 비교와 계통유전학적 분석 결과, 보고된 시퀀스 중 상동성이 99%로 유전적으로 말쥐치로 보여지는 두 종 (JN813099, MW485059)과 상동성 95%로 유사종으로 보이는 두 종 (EF607583, KP267619)이 확인되었다. 말쥐치와 유사종은 계통유전적 분석결과 말쥐치와 유사종의 차이를 확인하였으나 형태적 특징으로 종 분류는 어 려운 상태이다. 따라서 본 연구는 말쥐치의 외부 형태와 내부 골격 및 계통유전학적 정보를 제공함으로 말쥐치와 유사종 (T. septentrionalis)의 분류학적 재검토를 진행하는 데 주요한 정보가 될 것이다.

본 연구는 동해유입하천 (강릉 연곡천, 양양 남대천), 한강수계 (섬강, 속사천), 낙동강수계 (길안천)에 서식하는 참갈겨니 (Zacco koreanus) 개체군을 대상으로 채집된 110개 체로부터 미토콘드리아 DNA COI 유전자 (mitochondrial DNA cytochrome oxidase I)를 분자마커로 이용하여 계통지리학적 분석을 수행하고, 추가적으로 강릉 연곡천 상·중· 하류 개체군을 대상으로 집단유전학적 분석을 수행하였다. 계통지리학 분석 결과, 동해유입하천과 한강수계의 참갈겨니 개체군은 동일한 단일계통을 나타내었고, 낙동강수계의 개체군은 상이한 계통으로 분기됨을 나타내었으며, 다른 수계 계통과의 유전적 거리 수치 범위가 평균 4.0% (3.7~4.2%)로서 동일종 이상 수준을 보여 잠재종 가능성을 시사하였다. 참갈겨니가 서식하는 수계에 따른 형태학적 차이는 연구된 바 있으나 DNA 염기서열의 변이를 이용한 분자유전학적 연구는 부족한 실정이므로 본 연구 결과는 향후 낙동강수계 참갈겨니 개체군의 계통분류학적 연구에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 추후 집단유전체학 및 생태학적 분석을 통하여 관찰된 낙동강수계 계통이 다른 종, 잠재종 혹은 단순히 큰 수준의 종내 변이를 나타내는지에 대한 추가적인 연구가 필요하다. 강릉 연곡천 상·중·하류에 서식하는 개체군의 집단유전학 분석을 통해 중류의 개체군이 상대적으로 높은 다양성을 나타냈으며 상·중·하류 개체군 간의 유전적 차이는 나타나지 않았다. 이는 상·중·하류 개체군 간 유전자 확산이 원활하게 이루어지고 있음을 의미하며 하천의 개체군 간 연결성을 판단할 수 있는 지표로 활용될 수 있다. 하지만 생태학적 시간 스케일의 연구에 더 적합한 분자마커를 이용한 추후 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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.

농촌진흥청 국립원예특작과학원에서 육성된 formolongi-Asiatic(FA)종간잡종 나리 ‘Bonanza’, ‘Coral Candy’, ‘Purple Crystal’의 특성검정 및 FISH 분석을 통한 염색체 검경을 수행하였다. ‘Bonanza’, ‘Coral Candy’, ‘Purple Crystal’의 개화시기는 6월 중하순, 중순, 상순으로 각각 중만생종, 중생종, 조생종에 해당한다. 개화방향은 3품종 모두 상향이며 약간의 향기를 가지고 있다. 절화장은 101.0cm(‘Purple Crystal’)에서부터 142.3cm(‘Bonanza’)로 초장 신장성이 우수하여 절화로서의 개발이 가능하다. 화폭은 ‘Bonanza’와 ‘Coral Candy’가 17,1cm, 16.9cm로 관찰되어 대형화로 분류되며 ‘Purple Crystal’은 12.3cm으로 좁으나 화폭이 4cm 이상으로 화폭이 안정적이다. 잎의 길이는 ‘Bonanza’는 15.7cm, ‘Coral Candy’는 19.7cm, ‘Purple Crystal’은 11.1cm로 관찰되었다. 염색체 분석 결과, 3품종 모두 3배체(2n=3x=36)로 관찰되었다. FISH 분석 결과, ‘Bonanza’, ‘Coral Candy’, ‘Purple Crystal’의 5S/45S rDNA가 각각 4/11 loci, 4/12 loci, 4/11 loci로 관찰되었다. 3번 염색체를 제외하고 나머지 염색체에서 관찰되는 rDNA의 패턴이 달라 FISH 분석에 대한 결과는 품종을 구별하는 마커로 유용하게 이용 될 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

비침습 시료를 이용한 개체군 유전학 기법은 다양한 분야에 활용이 가능하다. 특히 극심한 멸종위기 종의 개체군 크 기나 유전적 다양성을 대상종에 위해를 가하지 않고 연구를 할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 비침습 시료를 이용한 연구 기법을 확립하기 위해서는 지속적인 투자(연구비/인력)가 필요하다. 본 연구에서는 국내 멸종위기 포유동물 중 하나 인 사향노루의 분변 및 자연 탈락한 털을 이용한 연구기법 을 확립하기 위한 연구를 수행하였다. 먼저 사향노루(Moschus moschiferus)에서 개발된 microsatellite 마커가 존재하지 않아, 근연종인 중국숲사향노루(M. berezovskii) 에서 기개발된 microsatellite 마커를 사향노루에 적용하여 이종간 적용가능성을 테스트하였다. 본 연구의 결과, 중국숲 사향노루에서 개발된 33개의 microsatellite 마커 중 사향노루 에서는 16개의 마커가 적용이 가능함을 확인하였다. 이들 마커를 조합하여 소량 DNA를 이용하고, 시간과 비용 및 인력 절감이 가능한 3개의 multiplex panel을 구성하였다. 본 dsurn에서 선별된 사향노루에 적용 가능한 16개의 마커는 평균 5.13개의 대립유전자를 나타냈고, 이형접합자 기대치와 관찰치가 각각 0.568과 0.567을 보여주었다. Hardy-Weinberg Equilibrium exact test 결과 하나의 마커(Mber99B)만 유의하 지 않은 수준을 보여주었다. 이는 본 연구에 사용된 시료가 비침습 시료(분변 혹은 털)로서 한 개체로부터 다수의 시료가 확보되었을 가능성이 있어 발생한 것으로 보인다. PIC값은 평균 5.18을 보였고, 10개 마커에서 0.5이상의 값을 보여주어 대체적으로 혹은 높은 informativeness를 보여주었다. 이들 결과는 본 연구에서 사향노루에서 적용 가능 여부를 확인한 microsatellite 마커들이 추후 사향노루의 개체군 유전학 및 유전적 다양성을 평가에 적합함을 보여주었다. 본 연구에서는 강원도 화천 지역의 6개 지역(A, B, C,D, E, F)에서 사향노루 분변(369개)을 확보하여 유전자형을 확인하였다. 이종간 사용이 가능한 것으로 확인된 16개의 microsatellite 좌위 모두에서 성공적으로 증폭된 비침습 시 료는 50개였다. 이 50개의 비침습 시료를 이용하여 최소 유전자형 수를 분석을 하였다. 그 결과, 최소 4개의 유전자 형이 존재함을 확인하였다. 4개의 유전자형 중 1,2,3번 유전 자형은 각각 A, B, E 지역에서만 확인이 되었다. 그리고 4번 유전자형은 E와 F지역에서 모두 발견되었다. 실제로 E와 F지역은 지리적으로 가까운 거리로 하나의 행동권으로 보아도 무방할 것으로 생각이 된다. 16개 모두 좌위에서 성공적으로 증폭이 되지 않아 최종 분석에서는 사용되지 않았지만, C와 D에서도 다른 지역에서 확인되지 않는 유전 자형이 존재함을 확인하였다. 이를 명확하기 위해 C와 D지 역의 비침습 시료를 이용한 추가 연구가 필요할 것이다. 본 연구는 극심한 멸종위기 처한 사향노루의 생태유전학 연구를 위한 기반을 마련하였다. 이를 위해 사향노루의 근 연종으로부터 개발된 microsatellite 마커를 선별하여 최종 적으로 16개를 확인하였고, 비침습 시료 연구에 적합하도록 이를 조합하여 3개의 multiplex panel을 완성하였다. 그리 고 전체 369개의 시료를 단 한번의 PCR을 통해 47.6% 성공 률을 확인하였다. 그 결과는 본 연구를 통해 확립된 연구기 법이 멸종위기종에 위해를 가하지 않고 지속적으로 유전 다양성 및 생태유전학 연구가 가능함을 보여주었다. 또한, 이번 선행 연구 결과는 강원도 화천 지역에 최소 4마리의 사향노루가 살고 있음을 직접적으로 확인하였고, 그들은 비교적 좁은 행동권을 가지고 생활하고 있음을 보여주었다. 추후 본 연구를 통해 확립된 연구기법을 바탕으로 세밀한 연구 계획을 수립하여 국내 포유류 중 극심한 멸종위기에 처한 사향노루의 보전정책 수립을 위한 생태유전학 연구를 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

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.

북방종개(Iksookimia pacifica)의 유전적 다양성과 구조적 특징을 밝히기 위해 동해 독립하천들에 서식하는 10개의 집단들을 대상으로 핵유전자와 미토콘드리아 유전자에 기반한 집단유전학적 분석을 실시하였다. 일부 예외적인 경우를 제외하고, 미토콘드리아와 핵유전자 모두 통계적으로 유의미한 집단 간 유전적 분화가 관찰되었다. 핵유전자들의 DNA 서열자료에서 추출한 유전자형 자료를 Bayesian 방법으로 분석한 결과 북방종개는 천진천과 양양남대천을 기준으로 북쪽과 남쪽의 두 개의 그룹으로 나뉘는 구조를 보였다. 현재 동해 하천들이 지리적으로 단절되어 온 독립 수계라는 것을 감안했을 때, 남북으로 구별되는 집단유전적 구조는 북방종개가 한반도에 정착했던 초기 조상 집단이 남북으로 갈라지는 지리적인 분리 사건과 관련되었을 것으로 해석되며, 이러한 초기 조상집단의 지리적 분리 이후, 두 조상 그룹들은 남북의 지리적인 범위 내에서 하천 별 고립에 따른 추가적인 분화 과정을 거쳤을 것으로 추정된다. 주목할 점으론, 자산천 집단의 많은 개체들이 지리적 거리가 먼 양양남대천 및 강릉남대천 집단과 하나의 유전적 cluster를 형성하고 있는 것이다. 이와 함께 미토콘드리아 유전자의 경우 몇몇 이웃하는 집단들 사이에 현저히 낮은 유전적 분화도 그리고 일부 집단들에서 매우 낮은 유전적 다양성이 관찰되었다. 본 집단유전학적 결과는 향후 북방종개의 보존 및 관리를 위한 기초자료로 제시될 것이다.

최근 기온이 높아지면서 강원도 대관령 감자 재배지로 날아오는 진딧물 발생이 늘어나고 있다. 진딧물은 감자바이러스의 주요 매개체로 감자잎말림바이러스(PLRV)와 감자Y바이러스(PVY)등을 감자에 전염시킨다. 본 연구는 진딧물중 감자에서 가장 발생량이 많은 복숭아혹진딧물(Myzus persicae)의 발생원인 규명과 집단유전학적 군집구조 분석을위한 초위성체마커(microsatellite)를 탐색하고 개발하였다. 집단유전학 분석과 관련된 11편의 논문에서 사용된 총26개의 마커가 탐색되었다. 이중 가장 사용빈도가 높은 총 9개의 마커(M37, M40, M49, M63, myz2, myz9, myz25,S17b, S23)를 최종 선정하였고 증폭 조건을 수립하였다. 이들은 3개의 multiplex PCR set로 집단유전학 분석에 활용할수 있도록 개발하여 향후 집단유전학 연구에 활용하고자 한다

Seagrasses, sea flowering plants, comprise approximately 60 species globally and are often called ‘ecosystem engineers’ because they create their own habitats by modifying the surrounding environments, which provide coastal zones with a number of crucial ecosystem services. Zostera marina (the common name ‘eelgrass’) is one of the seagrass beds-forming species distributed widely in northern hemisphere including the Korean coast, which plays a pivotal role in ecosystem as a primary producer and a nursery habitat or refuge for other marine organisms. However, due to global climate change and anthropogenic activities such as reclamation and dredging, there has recently been a drastic decline in population sizes of Z. marina in Korea. In order to develop effective conservation and restoration management programs of Z. marina populations, it would be helpful to consider all biological aspects of this species such as genetic characteristics as well as ecological and physiological features. This study first provides information on genetic diversity and genetic structure of Jeju Island and Namhae populations of Z. marina, which will contribute to the establishment of appropriate conservation and restoration management plans for future persistence of this species. Using six microsatellite markers, we investigated the level of genetic diversity and genetic structure among 10 geographic populations of Z. marina inhabiting Jeju Island (Hamdeok, Tokki-seom, Sungsan, Woljeong, Ojo) and Namhae (Gamak bay, Jindong bay, Nampo, Anggang bay, Geoje) on the southern coast of Korea. The level of genetic diversity within Jeju populations (mean allelic richness [AR]: 1.57 ~ 3.09) was found to be significantly lower than Namhae populations (AR: 3.09 ~ 4.29) (Mann-Whitney U-test, P < 0.05). These findings suggest that effective population sizes (Ne) of Jeju populations are generally smaller than those of Namehae populations. Within Jeju Island, Hamdeok population had the smallest population size (coverage: 138 m2) and the lowest genetic diversity (AR: 1.57), while Ojo population had the largest population size (coverage: 275,736 m2) and the greatest level of genetic diversity (AR: 3.09). Hamdeok population showed evidence of genetic bottleneck. These results again suggest that Ne of Jeju populations is generally low (except Ojo population). Among Jeju populations, all pair-wise comparisons of FST values (i.e., degree of genetic differentiation) were highly significant (FST = 0.0612 ~ 0.7168, P < 0.001) despite Jeju populations that were geographically closely located, indicating that these local populations are genetically divergent, probably due to a lack of gene flow among the populations. The observed strong population structure was substantiated by evidence that five genetic clusters are most likely, based on population assignment test (STRUCTURE). The Mantel test showed a positive relationship between genetic distance (FST) and geographic distance (km) across all the populations sampled (R2 = 0.4118, P < 0.05), suggesting that our data follow Isolation By Distance (IBD) model. Woljeong population revealed the highest level of FST values compared to other populations within Jeju Island in IBD. STRUCTURE and factorial correspondence analysis (FCA) further showed that some Woljeong individuals included genotypes of Namhae populations. Population size of Woljeong (coverage: 310m2) was approximately 50 % smaller than that of Sungsan (coverage: 841m2); however, extent of its genetic diversity (AR: 2.39) was even higher than that of Sungsan population (AR: 1.77). We speculated that Woljeong population underwent a transplantation from Namhae populations with relatively higher level of genetic diversity. FST values within Namhae populations were relatively lower (compared to within Jeju Island) despite the populations that were geographically more distant. It means that level of gene flow is higher among Namhae populations than among Jeju populations. Z. marina is known to have different life histories by water depth. In subtidal zone (deep water depth) populations predominantly undertake sexual reproduction through seeds such as annual life history, whereas those of intertidal zone (shallow water depth) undertake both sexual and asexual reproductions through horizontal rhizomes i.e., perennial life history. STRUCTURE analysis showed no clear differences between shallow and deep populations at Namhae, but some FST values were statistically significantly different despite their low values. For Geoje population sampled in 2005, intertidal and subtidal populations were not significantly different (FST = 0.0045, P = 0.033), but these populations sampled in 2015 showed a significant difference (FST = 0.0328, P < 0.001). It means that genetic structure of Geoje has been changed over the 10 year period between shallow and deep populations. Overall, the Jeju and Namehae populations analyzed in the current study have relatively low levels of genetic diversity and distinct genetic compositions, which warns the message that this ecologically important species should be conserved separately in the local populations and with high priority. We propose that future conservation and restoration plans for seagrasses should consider genetic characteristics particularly because a close relationship between genetic diversity and ecological performance in marine species has been well documented.

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.