| 초록 |
□ 연구개요 ◦연체동물, 홍합과(Mytilidae)의 미토콘드리아 게놈 유전체 정보를 이용한 분자계통 연구를 수행하여 기존의 계통연구에서 해결되지 못한 주요 아과(subfamily) 사이의 계통 유연관계를 밝히고 주요 분류군 별로 일어난 생태적 적응 진화의 기원을 규명. ◦북서태평양 연안에 분포하고 있는 홍합과에 속하는 굵은줄격판담치(Septifer=Mytilisepta virgatus)를 대상으로 북서태평양 연안 집단(한국, 일본, 중국, 대만. 필리핀 등)들을 대상으로 분자계통지리학 연구를 수행하여 각 해역별(남중국해, 동중국해, 일본해-동해, 서해 등) 집단의 유전적 구조 분석, 개체군의 유효집단 크기 및 분포 변화를 유도한 지사학적 요인을 계통진화학적 관점에서 규명. □ 연구 목표대비 연구결과 ◦홍합과를 구성하고 있는 아과 중, 미토콘드리아 유전체 정보가 연구된 바 없는 아과를 우선으로 대표 종 9종을 선정하여 전체 미토콘드리아 유전체 정보를 분석하였고 이들을 포함 총 28개의 홍합과 생물종의 미토콘드리아 유전체 정보를 이용한 계통유전체 분석과 화석기록을 이용한 Divergence time을 분석하여 서식지 적응진화가 일어난 진화학적 연대를 추정하였음. -연구 결과 홍합과는 2개의 Clade로 분리되었고 Clade 1에는 심해 열수구 환경에 적응 진화한 Bathymodiolinae아과, 담수 환경에 적응 진화한 Limnoperninae아과 등, 다양한 서식환경에 적응 진화한 아과들이 포함되어 있었으며 Clade 2에는 Brac hidontinae, Mytilinae, Crenellinae 그리고 Septiferinae아과들이 포함되어 있었음. 홍합과를 구성하고 있는 이들 주요 아과들 사이의 cladogenesis는 중생대(2억5000만-6600만년전)에 일어난 것으로 추정되었음. ◦북서태평양 연안(한국, 일본, 중국, 대만 등)의 34개 지역에서 채집된 680개체의 굵은줄격판담치(M. virgata)를 대상으로 미토콘드리아 cox1, 핵 유전자 ITS1의 염기서열 및 Genotyping-by-Sequencing(GBS)에 의한 SNP 정보를 이용하여 집단유전학 및 계통지리학적 분석을 수행하였음. -연구 결과 북서태평양에 서식하는 굵은줄격판담치 집단은 한국과 일본 북부 지역집단들로 구성되는 북방 계통(Northern lineage)과 중국, 대만, 일본 남부해역의 집단들로 구성된 남방 계통(Southern lineage)으로 분리되는 vicariant lineage splitting이 일어난 결과가 확인되었음. 유전적 분화가 일어난 이들 두 계통은 과거 초기 Pleiostocene기에 있었던 빙하의 발달에 의해 해수면의 하강이 일어나 동해와 동중국해 사이에 지리적 격리가 일어나 유전자 흐름이 제한됨으로 인해서 lineage splitting이 가속화 된 것으로 해석되며 이후 북서태평양 연안을 따라 흐르는 다양한 해류(Kurishio Current, China Coastal Current, Oyashio Current 등)에 의해 개체군 사이의 유전적 구조의 변동을 경험했던 것으로 추정되었음. □ 연구개발결과의 중요성 ◦계통학적으로 미해결 상태에 있는 연체동물문·이매패강 홍합과에 대한 계통 유연관계를 규명함으로써 담수 및 심해 열수구 지역 등 다양한 서식 환경으로 적응진화가 일어난 아과 수준의 분류군들에 대한 진화적 기원을 규명하였음. ◦본 연구를 통해 서로 다른 수온역에 적응 진화하는 과정에서 일어난 종 분화 (vicariant lineage splitting)의 기작을 규명함으로써 우리나라를 포함한 북서태평양 연안에 서식하고 있는 다양한 무척추동물의 종 분화 및 유전적 구조의 특성을 규명하는 데 중요한 계통지리학적 정보를 제공하였음. (출처 : 연구결과 요약문 3p) |
