배추좀나방(Plutella xylostella)은 시설재배지를 중심으로 국내 자연 상태에서 월동한다. 안동지역에서 이른 봄부터 배추좀나방 성페로몬트 랩을 이용하여 배추좀나방의 성충 발생 시기를 주기적으로 조사한 결과 연중 4 회의 성충 발생 피크를 보였다. 월동 집단을 대상으로 서로 다른 지 역 집단 간 생물적 특성을 조사한 결과 내한성, 약제감수성 및 발육속도에서 뚜렷한 집단 특성을 나타냈다. 분자마커로 집단변이를 분석한 결과 월동세대의 높은 집단변이는 계절이 진행됨에 따라 낮아지는 양상을 나타냈다. 이 결과는 배추좀나방의 국내 월동 집단 사이의 생물적 특성 차이 를 나타냈고, 이들의 높은 유전적 분화는 계절이 진행됨에 따라 감소하여 이들 집단 사이의 개체들의 이동에 따른 유전적 교환이 이뤄졌다는 것을 제시했다.

현대 곤충분류학은 분자생물학적 방법론의 발달과 함께 종(species)과 집단(population)의 경계 해석에 대한 새로운 도전에 직면해 있다. 과거의 분류학자들은 대부분 형태, 생태, 지리 정보에 국한되어 종을 기재하고 분류하였는데, 조사지역과 표본수집의 한계 때문에 중복기재에 의한 동물이명 문제가 빈번하게 나타났다. 이러한 분류학적 오류를 바로 잡기위해 분류학에도 분자생물학적 연구방법이 활용되었고 수많은 분류학적 난제들이 해결되었다. 특히, DNA barcoding은 혁명이라고 해도 과언이 아닐 정도로 2000년대 중반부터 대부분의 분류군에 폭넓게 사용되어 10여년이 지난 현재 분류학에서 상당히 보편화된 방법으로 인정받고 있다. 하지만 곤충에서의 빠른 분화속도를 감당하기에 미토콘드리아 DNA의 일부분을 연구하는 것으로는 불충분하였다. 또, 곤충은 아종, 품종, biotype 등의 구별이 어려워 종과 집단의 경계에서 이를 명확하게 해결해줄 만한 접근법이 필요하였다. 이러한 문제를 극복하고자 최근에 연구자들은 집단유전학을 활용하여 집단 또는 종의 분화 과정을 이해하려고 노력하고 있으며 그 활용분야가 점차 확대되고 있다. 본 소모임에서는 그동안 연구결과 소개를 중심으로 분류학에서의 집단유전학 활용과 곤충 집단의 분화 현상에 대한 이해를 도모하고자 한다.

잉어목(Cypriniformes) 황어아과(Leuciscinae)의 황어(Tribolodon hakonensis)는 회유성 어류로서 일생의 대부분을 바다에서 보내고 산란기인 3월 중순경부터 물이 맑은 하천으로 소상하여 자갈이나 모랫바닥에 집단으로 알을 낳는다. 본 연구의 목적은 5개의 microsatellite 유전자 분석을 통하여 단편화된 하천에서 황어 집단 간 유전자 흐름과 다양성을 측정하는 것이다. 강원도 삼척 오십천은 여러 대형 보에 의해 부분적으로 단편화되어 있는 중형 하천으로, 본 연구에서 하류지역과 대형 보를 여러 번 지나야 다다를 수 있는 상류지역에서 채집한 황어 개체들의 유전자형을 비교, 분석하였다. 유전자 분석 결과 상, 하류 집단들은 많은 대립인자를 공유하지만 그 빈도에 있어 다소 큰 차이를 보였다. 상류와 하류 간 유전적 분화(FST)는 0.083 정도로 두 집단 간에는 제한된 유전적 흐름만이 존재한다고 볼 수 있다. 상류집단이 유전적으로 고립이 되어 있지만 뚜렷한 유전적 다양성의 감소나 집단의 크기 감소가 관찰되지는 않았다. 이러한 양상을 개체 수준에서 증명하기 위해 Bayesian 통계를 이용, 집단의 유전적 구조를 파악하였다. 분석 결과 삼척 오십천 개체들은 2개의 유전적 cluster로 구분할 수 있으며, 상류 집단 개체들은 모두 cluster 1에 해당하는 등 단일하게 나타났으나 하류 집단 개체 중 65 % 정도가 cluster 2에 그리고 나머지 개체들은 cluster 1에 해당하는 다양한 양상이 나타났다. 이로 미루어 두 집단은 유전적으로 분화되어 있고, 상류의 집단이 하류에 흘러들어가는 경우는 있지만 하류로부터 유전적 공급은 거의 전무한 형태로 볼 수 있고, 인위적 구조물들이 이러한 집단 구조에 영향을 미쳤을 가능성이 있다. 본 연구에서 제시된 자료들은 향후 황어 집단의 보전 정책 등을 수립하는데 필요한 정보를 제시할 수 있을 것이다.