재래흑염소는 다른 품종과의 유연관계, 기원 분석, 외래교잡염소와의 유전적 구조 및 평가 같은 유전학적 연구는 현재 부족한 실정이므로 본 연구는 재래흑염소와 외래교잡염소의 유전적 구조 및 혼합 양상 분석을 위해 실시하였다. 11개의 Microsatellite (MS) marker를 활용하여 재래흑염소 261두, 외래교잡염소 94두의 대립유전자형을 분석하였으며, 이를 통해 기초통계량 및 유전적 구조 및 혼합 양상 분석을 수행하였다. 그 결과 연구에 활용된 marker의 유전적 다양성 기초통계량 결과 재래흑염소의 observed heterozygosity, polymorphism information content (PIC) 수치가 각각 0.388 ~ 0.772, 0.362 ~ 0.754이며, 외래교잡염소 집단의 observed heterozygosity, PIC 수치는 각각 0.553 ~ 0.840, 0.664 ~ 0.915로 확인되어, 유전적 다양성 분석을 수행하기에 충분한 수치를 나타내었다. 또한, 재래흑염소 주요 대립유전자형 빈도와 외래교잡염소의 주요 대립유전자형 빈도를 비교하였을 때, marker별 대립유전자형의 빈도 분포에서 뚜렷한 차이를 보여, 두 집단 간, 재래흑염소 계통 간 대립유전자형 의 빈도 분포로 인한 유전적 구조의 차이를 확인하였다. 그리고 STRUCTURE 결과, K = 2가 최적의 K로 계산되었으며, 재래흑염소와 외래교잡염소 간의 유전적 혼합은 존재하지 않는 것으로 판단되었다. 따라서 본 연구 결과는 재래흑염소의 고유성을 제시할 수 있는 과학적 근거자료이며, 재래흑염 소 계통 간의 식별을 위한 기초 자료로 활용 가능할 것이다.

이 연구를 통해 우리나라에서 복원 중인 멸종위기종인 반달가슴곰(Ursus thibetanus ussuricus)의 식별을 위한 새로운 분자 marker 체계를 개발하였다. 전장 유전체 서열 정보를 사용하여, 20개의 새로운 미세부수체(Microsatellite, MS) marker가 다중 중합효소연쇄반응(PCR)을 기반으로 하는 유전자형 분석을 통해 개발되었다. 개발된 MS marker 20종의 대립유전자 수는 3개에서 10개였으며, 평균 대립유전자 수는 6.05개였다. 관측 이형접합도(Hobs), 기대 이형접합도(Hexp), 다형정보량(PIC)의 평균은 각각 0.683, 0.715, 0.658로 나타났다. Fis 값은 –0.385에서 0.438의 범위에 있었고, 평균은 0.052였다. 무작위 교배(PIrandom), 반형매 교배(PIhalf-sib), 전형매 교배(PIfull-sib)에서의 동일개체출현율은 각각 1.58×10-18, 2.79×10-14, 4.75×10-8를 나타내었다. 이 연구의 결과는 새로운 MS marker 체계가 높은 유전적 다양성과 낮은 PI 수치를 가지고 있어, 야생에서 출현하고 있는 반달가슴곰들을 식별하거나 새끼 곰의 부모 추적에 유용하게 사용될 것으로 생각된다. 이 분자 marker 체계는 한국에서 복원 중인 반달가슴곰 개체군의 관리와 유전적 다양성 증진에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

Stoneflies (Plecoptera) are known for being sensitive to water pollution and are used as bioindicators for evaluating water quality. Among them, Nemouridae, especially the genus Nemoura, which are commonly referred to as winter stoneflies, can be found around streams even during the cold winter months. Nemoura geei Wu, 1929, among them, was originally described from Beijing and is widely distributed in Korea, China, Japan, and the Russian Far East. Here, we report the development and characterization of new functional microsatellite markers of N. geei using high-throughput sequencing technology. A total of 80,661 microsatellite loci were identified with a total length of 1,801,591 bp. The average length was 22.34 bp, and microsatellites occupied 0.42% of the entire sequence. The novel 20 microsatellite markers developed in this study can be usefully applied to the population genetics analyses as important genetic resources for understanding the ecological and evolutionary characteristics of a stonefly species at the population level in Korea.

The pear pest, Cacopsylla jukyungi (Hemiptera: Psyllidae), is one of the most damaging insect to commercial pears in South Korea. In this study, we developed eight microsatellite markers specific to C. jukyungi and genotyped 132 individuals collected from 11 localities throughout South Korea. Populations showed lower observed heterozygosity than expected heterozygosity and slightly or highly positive values of inbreeding coefficients, suggesting that C. jukyungi is subjected to inbreeding. The nationwide expansion of pear orchards and the replacement with a popular new cultivar during the last 50 years, which may have accompanied the spread of C. jukyungi-bearing pear grafts and scions, are likely sources of such facilitated dispersal. Thus, a management strategy against unintended anthropogenic dispersal of the pear psyllid will be required for better control of C. jukyungi.

A number of Korean Chicken breeds were registered in Domestic Animal Diversity Information System (DAD-IS, http://dad.fao.org/) of the Food and Agriculture Organization (FAO). Evaluation of genetic diversity and relationship of local breeds is an important factor towards the identification of unique and valuable genetic resources. Therefore, this study aimed to analysis the genetic diversity and relationship of 22 Korean Chicken breeds using 12 microsatellite (MS) markers. The mean number of alleles for each variety was 5.52, ranging from a 3.75 (Leghorn F; NF) to a 7.0 (Ross). The most diverse breed was the Hanhyup3 (HCC), which had the highest expected heterozygosity (HExp) (0.754) and polymorphic information content (PIC) (0.711). The NF was the least diverse population, having the lowest HExp (0.467) and PIC (0.413). As a result of the principal coordinates analysis (PCoA) and factorial correspondence analysis (FCA) confirmed that Hy-line Brown (HL) and Lohmann Brown (LO) are very close to each other and that Leghorn and Rhode Island Red (RIR) are clearly distinguished from other groups. Thus, the reliability and power of identification using 12 types of MS markers were improved, and the genetic diversity and probability of individual discrimination were confirmed through statistical analysis. This study is expected to be used as basic data for the identification of Korean chicken breeds, and our results indicated that these multiplex PCR marker sets will have considerable applications in population genetic structure analysis.

본 연구는 한우 개체식별 및 친자감별에 있어 기존의 di-nucleotide repeat microsatellite marker 사용 시 발생했던 stutter로 인한 대립유전자 판별 오류 등의 문제들을 극복하고, 분석결과의 신뢰도와 정확도를 높이기 위해 tri-, tetra-, penta-, hexa-nucleotide repeat microsatellite 좌위들로 이루어진 새로운 개체식별 마커 13 종(BTRC6_01, BTRC19_02, BTRC11_03, BTRC16_05, BTRC9_07, BPC19_08, BTEC17_09, BPC21_10, BTEC4_11, BPC7_12, BPC1_13, BHXC29_14, BPC1_15)을 개발하였다. 선발된 13개의 좌위를 가지고 소 1,530두에 microsatellite typing을 실시한 결과, 총 61개에 대립유전자가 발견되었으며, 좌위별로 평균 4.69개의 대립유전자를 가지는 것으로 확인되었다. 마커의 다형성과 정보력의 척도인 PIC (Polymorphism Information Contents)값은 0.25(BTRC9_07)~0.59(BTEC17_09)로 나타났으며 BHXC29_14, BPC1_13, BTEC17_09, BTRC16_05, BTRC19_02, BTRC6_01 좌위들은 PIC 0.5 이상 그리고 나머지 좌위들 모두 PIC 0.25 이상의 값을 가지는 것으로 확인되어 마커로서 다형성이 있음이 검증되었다. 개발한 마커를 활용하여 한우(영암, 장흥)와 유럽우 7종 (Brown Swiss, Limousin, Angus, Simmental, Hereford, Charolais, Holstein)의 유전적 특성을 분석하였으며, 총 9개 집단의 Heterozygosity와 FIS (inbreeding coefficient) 값을 측정하였다. 기대이형접합율은 0.451(BS)~0.605(AG) 범위 내로, 한우는 0.532(영암), 0.545(장흥)의 값을 가지는 것으로 나타났다. 한우(영암, 한우)와 7종의 유럽우들 간의 유연관계 분석은 특정 대립유전자 빈도를 근거로 한 유전적 거리의 추정으로 이루어졌다. 한우집단과 Simmental 간의 유전적 거리(0.1848)가 가장 가깝고 비교적으로 Brown Swiss와의 유전적 분포(0.3352)가 가장 먼 것으로 나타났으며, 계통발생학적으로 유전적 분화 양상을 확인함으로써 본 마커의 한우 유전적 다양성 및 유연관계 분석에 활용 가능성을 제시하였다.

The aim of this study was to assess the levels of genetic diversity and relationships of Korean native black goat (n = 58), compared with the exotic breed, Boer (n = 97). For the analysis of genetic characterization 11 microsatellite markers (MAF065, INRA063, CSRD247, OarFCB20, SRCRSP5, INRA006, ILSTS008, ILSTS011, INRA005, ILSTS087, SRCRSP8) were genotyped. The number of alleles was observed 3 (INRA005) to 10 (SRCRSP8) each markers. The mean expected and observed heterozygosity (Hexp and Hobs) and polymorphism information content (PIC) for the Korean native black goat breed varied from 0.551 to 0.860, 0.517 to 0.948 and 0.464 to 0.835, respectively. Principal Components Analysis (PCoA) and FCA results showed that Korean native black goat breed was confirmed to be clearly separated from bore breed. These results were scientific evidence that Korean native black goat represents a unique and valuable animal genetic resource.

In this study, we developed ten microsatellite markers specific to L. angelina using the Illumina NextSeq 500 platform. Forty-three individuals of L. angelina collected from three localities in South Korea were genotyped to validate these markers and to preliminarily assess population genetic characteristics. The observed number of alleles, observed heterozygosity (HO), and expected heterozygosity (HE) at a locus ranged from 4–13, 0.211–0.950, and 0.659–0.871 in the population with the largest sample size (20 individuals), respectively, thereby validating the suitability of the markers for population analyses. Our preliminarily assessment of the population genetic characteristics indicates the presence of inbreeding in all populations, an isolation of the most geographically distant population (Seocheon), and lower HO than HE. The microsatellite markers developed in this study will be useful for studying the population genetics of L. angelina collected from additional sites in South Korea and from other regions. †These authors contributed equally to this paper.

In this study, we developed 11 microsatellite markers specific to A. crataegi using NGS to investigate the genetic relationships of A. crataegi populations from South Korea to circumferential Asian countries (China, Russia, Mongolia, and Japan). Further, two mitochondrial DNA (mtDNA) gene segments (COI and CytB) were sequenced from the samples. The population- and individual-based Principal Coordinates and STRUCTURE analyses collectively suggested that the South Korean population of A. crataegi is most differentiated from the Japanese population, whereas it was closer to Mongolian and Chinese populations. These results collectively suggest that northern populations, in particular, Mongolian populations can be considered as the most genetically compatible one as donee population, when the reintroduction program is launched. †These authors contributed equally to this paper.