AFLP와 haplotype 분석을 이용한 동백나무(Camellia japonica L.)의 식물지리학적 연구

Abstract

기후가 변화함에 따라 식물들은 생육에 알맞은 기후대에 맞추어 분포 범위가 제한된다. 유전 다양성은 이러한 환경 변화에 따라 일어나는 적응에 대한 기초 정보를 제공하며, 분류학적 관점, 종 분화 그리고 보존대책 등에서 다양하게 활용되고 있다. 본 연구에서는 한반도 동백나무 개체군의 유전적 다양성과 유전적 구조를 파악하고, 개체군의 분포지 변화 양상을 추론하고자 하며, 또한, 이를 기후변화와 동백나무 개체군들의 유전적 다양성과의 관계를 고찰한다. 나아가 변화하고 있는 환경에 대비한 보전적 가치에 대해 AFLP와 haplotype 분석을 통해 논의하고자 하였다. AFLP를 이용하여 개체군의 유전적 다양성을 계산하였고, 이를 지리적 정보인 위도, 경도와의 상관관계를 분석하였다. 그리고, 개체군 유전적 거리와 지리적 거리의 상관관계를 확인하였다. STRUCTURE 분석을 통해 한반도 동백나무의 개체군 구조를 추론하였고, 이를 haplotype 결과와 함께 해석하였다. 그 결과, 동백나무의 높은 유전적 다양성은 넓은 지리적 범위, 타가수분, 온대지역 분포 등으로 설명할 수 있다. 전체 개체군의 유전적 다양성은 북쪽으로 갈수록 감소하는 경향을 보이며, 동쪽으로 갈수록 증가하는 경향을 나타났다. 한반도 전체적으로는 동남쪽의 개체군이 대체로 유전적 다양성이 높은 것으로 나타났다. 개체군 구조 대한 분석은 한반도 남서쪽에 분포하고 있는 개체군과 나머지 개체군으로 두 군집을 형성함을 나타낸다. 동백나무의 엽록체 DNA의 haplotype은 11개 type이 발견되었으며, 한국에서 대만 개체군까지 갖고 있는 type과 큐슈 남부 개체군에서 나타나는 type이 기저 type으로 나타난다. Haplotype관의 관계를 통해 일부 type의 분포지 확산 경로와 개체군 구조를 유추하였다. 그리고, 보존적 관점에서 목도 개체군은 높은 다양성과 유일한 type을 갖는 점을 근거로 개체군의 가치를 알리고자 한다.