[표지]
연구진
요약문
목차
Abstract 10
I. 서론 12
II. 연구 내용 및 방법 14
1. 수달 개체식별을 위한 유전자 마커 표준화 14
가. 수달 표준 DNA 확보 14
나. 수달 개체식별을 위한 초위성체(Microsatellite) 유전자 분석 15
2. 양비둘기 복원을 위한 유전자 활용 연구 19
가. 국내 개체군 유전다양성 및 국내·외 개체군 간 유전적 차이 분석 19
나. 양비둘기 잡종 판별을 위한 마커개발 22
다. 양비둘기와 집비둘기 간 잡종 1세대의 표현형 비교 및 순종 비율 테스트 27
3. 멸종위기종 어류양서파충류 유전자 연구 28
가. 흰수마자 미토콘드리아 유전체 확보 28
나. 금개구리 친자확인 29
다. 수원청개구리 종판별 마커 개발 30
라. 여울마자 분변을 이용한 메타바코딩 33
4. 참달팽이와 소똥구리 미토콘드리아 유전체 연구 34
가. DNA 추출 및 QC 결과 35
나. NGS용 whole genome shotgun(WGS) library 제작 36
다. Illumina sequencing 및 data clean up 결과 37
다. 미토콘드리아 서열 분석 결과 38
5. 멸종위기종 나도풍란 유전자 분석을 통한 원종 확인 41
가. 연구내용 41
나. 연구방법 41
III. 연구 결과 및 고찰 43
1. 수달 개체식별을 위한 유전자 마커 표준화 43
가. 수달 개체식별을 위한 초위성체 유전자 분석 43
2. 양비둘기 복원을 위한 유전자 활용 연구 48
가. 국내 개체군 유전다양성 및 국내·외 개체군 간 유전적 차이 분석 48
나. 양비둘기 잡종 판별을 위한 마커개발 51
다. 양비둘기와 집비둘기 간 잡종 1세대(F1)의 표현형 및 잡종 비율 테스트 68
3. 멸종위기종 어류양서파충류 유전자 연구 78
가. 흰수마자 미토콘드리아 유전체 확보 78
나. 금개구리 친자확인 85
다. 수원청개구리 종판별 마커 개발 88
라. 여울마자 분변을 이용한 메타바코딩 100
4. 참달팽이와 소똥구리 미토콘드리아 유전체 연구 102
가. 참달팽이 미토콘드리아 유전체 염기서열 결정 및 계통분석 102
나. 소똥구리 미토콘드리아 유전체 염기서열 결정 105
5. 멸종위기종 나도풍란 유전자 분석을 통한 원종 확인 108
IV. 결론 및 제언 112
V. 참고문헌 115
판권기 119
표 1. 수달 개체식별용 초위성체 마커 정보 15
표 2. 수달 성감별용 마커 정보 18
표 3. PCR 반응 조건 19
표 4. 실험을 위한 샘플 수집 및 DNA 추출을 완료한 비둘기류 집단 구성 및 개체수 20
표 5. 비둘기류 mtDNA 증폭을 위해 활용된 프라이머 정보 21
표 6. 비둘기류 mtDNA cytochrom B와 D-loop PCR 증폭을 위한 조건 22
표 7. 분석에 사용한 WGS 데이터베이스 출처 및 종명 23
표 8. 두 종 간 InDel 변이가 확인된 구간의 프라이머 정보 24
표 9. 본 연구에 이용한 금개구리 microsatellite 프라이머 정보 30
표 10. 핵 DNA 증폭을 위해 사용된 프라이머 31
표 11. 핵 DNA 증폭을 위해 새로 제작된 프라이머 32
표 12. 미토콘드리아 DNA 증폭을 위해 사용된 프라이머 33
표 13. 분변 분석을 위해 사용된 프라이머 34
표 14. 참달팽이 NGS raw data 생산 정보 37
표 15. 소똥구리 NGS raw data 생산 정보 37
표 16. 참달팽이 quality trim 후 결과 38
표 17. 소똥구리 quality trim 후 결과 38
표 18. 확보된 참달팽이 미토콘드리아 서열 38
표 19. 확보된 소똥구리 미토콘드리아 서열 38
표 20. 참달팽이 reference mapping 결과 39
표 21. 소똥구리 reference mapping 결과(Identity 70%, Coverage 40%) 39
표 22. 소똥구리 reference mapping 결과(Identity 60%, Coverage 20%) 39
표 23. 소똥구리 reference mapping 결과(Identity 50%, Coverage 10%) 39
표 24. 미토콘드리아 완전장 서열 분석결과 39
표 25. 소똥구리 미토콘드리아 유전자에서 증폭된 산물로부터 확보된 서열의 BLAST 결과 40
표 26. 소똥구리 미토콘드리아 서열 확인을 위해 탐색된 contig assemble 결과 40
표 27. 국내 양비둘기 개체군의 유전자 다양성 분석 48
표 28. 국내 개체군간 AMOVA 분석 50
표 29. 비둘기과 두 종의 WGS 데이터 생산 및 맵핑 결과 52
표 30. 양비둘기와 집비둘기 게놈의 InDels 변이 추출 결과 53
표 31. 추출된 InDels의 염기서열 변이 정보 53
표 32. 마커 테스트에 활용된 양비둘기와 집비둘기의 개체 정보 54
표 33. 양비둘기와 집비둘기 간 번식 정보 68
표 34. 잡종 실험에 활용된 부모 개체 4쌍의 순종 비율 결과 78
표 35. 잡종 1세대 8개체의 순종 비율 결과 78
표 36. 금강 흰수마자 미토콘드리아 게놈의 유전자 구성 및 위치 79
표 37. 흰수마자 및 동일속 어류 5종의 뉴클레오티드 구성 특성 80
표 38. 금개구리 친자 확인을 위해 테스트한 프라이머 조합 86
표 39. 청개구리류 대상으로한 핵 DNA 5개의 variable sites 89
표 40. Proopiomelanocortin(POMC) 영역에서 나타난 variable sites 90
표 41. Tyrosinase(TYR) 영역에서 나타난 variable sites 92
표 42. E3 ubiquitin protein ligase 1(SIAH) 영역에서 나타난 variable sites 93
표 43. V(D)J recombination-activating protein 1(RAG 1) 영역에서 나타난 variable sites 95
표 44. Transcriptional regulator Myc-like(C-MYC) 영역에서 나타난 variable sites 96
표 45. HRM 분석 및 STRUCTURE 분석을 통한 청개구리류 동정 결과 98
표 46. 참달팽이(Koreanohadra koreano)의 전체 미토콘드리아 유전체 구성 103
표 47. 소똥구리에서 확보된 미토콘드리아 assembly_contig 서열의 BLAST 결과(일부만 표시) 105
표 48. 미토콘드리아로 분류된 BLAST 결과 106
표 49. 애기뿔소똥구리 미토콘드리아 BLAST 결과 106
표 50. 애기뿔소똥구리 미토콘드리아 BLAST 된 contig의 mapping 결과 106
표 51. COX1 유전자 맵핑 결과(일부만 표기) 107
표 52. 소똥구리 근연종 서열의 GC-content 결과 107
그림 1. 수달 표준 DNA 확보 14
그림 2. 초위성체 마커 다중유전자 증폭 세트 18
그림 3. 양비둘기의 국내 분포 범위와 국내 샘플 채취 지역 20
그림 4. 참달팽이 개체로부터 DNA 추출 확인 결과 35
그림 5. 소똥구리 개체로부터 DNA 추출 확인 결과 36
그림 6. 참달팽이 NGS WGS library QC 결과 36
그림 7. 소똥구리 NGS WGS library QC 결과 37
그림 8. 안동, 거제, 제주, 영양 수집 개체 41
그림 9. 수달 초위성체 유전자 증폭 결과 43
그림 10. 수달 초위성체 마커 다중유전자 증폭 세트 구성 44
그림 11. 수달 초위성체 마커 다중유전자 증폭 결과(PCR 조건(1)) 44
그림 12. 수달 초위성체 마커 다중유전자 세트 1 증폭 결과(PCR 조건(1)-(3)) 44
그림 13. 수달 초위성체 마커 다중유전자 증폭(2개) 결과 45
그림 14. 수달 초위성체 마커 다중유전자 증폭(3개) 결과 46
그림 15. 국외 개체군 간 Pairwise Fst 분석 49
그림 16. 국내 개체군 간 Pairwise Fst 분석 50
그림 17. 양비둘기 개체군과 집비둘기 개체군 간의 haplotype network 분석 51
그림 18. 추출된 InDels의 염기서열 변이 정보 54
그림 19. 양비둘기와 집비둘기를 대상으로 선별된 프라이머 HM 1~68의 1차 테스트... 58
그림 20. 1차 테스트에서 통과된 프라이머를 대상으로 개체수를 늘린 추가 테스트... 62
그림 21. 양비둘기×집비둘기 잡종 실험 개체들과 그 사이에서 태어난... 67
그림 22. 잡종 실험에 활용된 양비둘기 표현형 70
그림 23. 잡종 실험에 활용된 집비둘기 표현형 73
그림 24. 양비둘기와 집비둘기 사이에서 태어난 F1의 표현형 74
그림 25. 잡종 생산에 활용된 양비둘기와 집비둘기 4쌍, F1 8개체의 마커 테스트 결과 77
그림 26. 금강 흰수마자 미토콘드리아 단백질 암호화 유전자의 AT- 및 GC-skew 81
그림 27. 금강 흰수마자 미토콘드리아 단백질 암호화 유전자의 RSCU 81
그림 28. Gobiobotia 속 어류의 미토콘드리아 단백질 암호화 유전자의 평균 Ka/Ks 비율 비교 82
그림 29. 한국 흰수마자 2집단 및 중국 G. papenheimi의 미토콘드리아 내 tRNA 2차 구조 비교... 83
그림 30. 모래무지아과 어류들의 분자계통도. 분자계통도는 RAxML프로그램을 이용하여 maximum...
그림 31. 금개구리 11개의 microsatellite 마커의 PCR 증폭 0.8% 아가로즈젤 전기영동상 85
그림 32. Multiplex-PCR 세트 구성을 위한 아가로즈 전기영동상. 각 lanes의 위에 마커의 이름 및...
그림 33. 금개구리 10개의 microsatellite 마커의 mutiplex-PCR genotype 상 88
그림 34. HRM 분석을 통한 청개구리과 2종의 normalized and shifted melting curve 89
그림 35. Multiple-sequencing 기반 청개구리과 2종의 STRUCTURE Delta K(위) 및 Q values 90
그림 36. 돌마자와 여울마자의 분변 메타바코딩 분석 결과도. 상위 10개의 OTUs를 대상으로... 101
그림 37. 참달팽이 미토콘드리아 유전체의 유전자 배열과 구성 102
그림 38. 복족류 미토콘드리아 유전체의 유전자 배열에 대한 가설 104
그림 39. 참달팽이 미토콘드리아 유전체를 근거한 인근 분류군과의 계통유연관계 105
그림 40. ITS 염기서열 분석 109
그림 41. MatK 염기서열 분석 110
그림 42. trnH-psbA 염기서열 분석 111