미토콘드리아 DNA CO1 및 16S rRNA 유전자 서열을 이용한 한국 가는몸참집게의 집단유전학적 연구

Abstract

Studies of Pagurus maculosus were conducted long time ago, comparing evolutionary, taxonomic, and morphological relationships with the first discovery and its proximate species, Pagurus lanuginosus. In this study, the genetic diversity and genetic structure were investigated by obtaining 240 genetic sequences of 20 individuals in 12 regions in Korea of Pagurus maculosus and experimenting with the mitochondrial genes CO1 and 16s rRNA genes. Fst analysis was performed to measure the genetic distance between local groups, and TCS network analysis was performed to make easy to understand the distribution of Haplotypes in 12 different regions by displaying diagram form. The following analysis were conducted to find out the genetic structure of Pagurus maculosus. In order to analyze various levels of diversity, we did AMOVA analysis. Its value to find out the correlation between regional distance and Fst we did IBD, a Mantel test was conducted to check the significance of IBD. A Mismatch distribution analysis was conducted to find out whether the group expanded or not and when the time was occurred. As a result, there was no genetic structure of Pagurus maculosus, and all regions showed equally high genetic diversity like a single group and turned out as panmictic group. Therefore, it can be assumed that there was a genetic bottleneck and a sudden expansion of the Pagurus maculosus group. It is hoped that this study will serve as a basis datas for understanding the generation of genetic diversity in marine animals in East Asia and studying past geological and biological events in Northeast Asia

;가는몸참집게에 관한 연구는 오래전부터 연구가 수행되었고 처음 발견과 근연종인 Pagurus lanuginosus와의 진화적관계와 분류학적 관계, 형태학적으로 비교되어 수행되었다. 본 연구에서는 가는몸참집게의 한국 12개 지역당 20개체씩 240개체 유전적 서열을 확보하고 미토콘드리아 유전자인 CO1과 16S rRNA유전자로 실험하여 유전적 다양성과 유전적 구조를 알아보았다. 지역집단간의 유전자 이동을 측정하기 위해 Fst 분석을 실시하였고 12개의 다른 지역에서의 단상형의 분포를 도식화 하기 위해 TCS 네트워크 분석을 실시하였다. 가는몸참집게의 유전적 구조를 알기 위하여 다음과 같은 분석을 실시하였다. 다양한 수준의 다양성을 분석하기 위하여AMOVA 분석과 지역간의 거리와 Fst의 상관관계를 알기 위하여 IBD 분석과 그 값의 유의성을 확인하기 위해서 Mantel test를 진행하였고 집단의 팽창여부와 그 시기를 알아보기 위해서 Mismatch distribution 분석을 실시하였다. 그 결과, 조사된 가는몸참집게의 집단 사이의 유전적 구조는 없었고 마치 하나의 집단처럼 모든 지역이 균등하게 높은 유전적 다양성을 보였다. 따라서 이와 같은 우리나라에 분포하는 가는몸참집게 집단의 유전적 구조를 바탕으로 과거 유전적 병목이 있었고 이후 비교적 최근시기에 갑작스러운 개체수의 팽창이 일어났다고 추측할 수 있다. 본 연구는 동아시아의 해양 동물의 유전적 다양성의 생성을 이해하고 동북아시아의 과거 지질학적, 생물학적 사건들을 연구하는데 기초 자료가 될 것이다.