천연기념물 제 243-1호 독수리(Aegypius monachus)의 월동실태에 관한 연구

진선덕,유재평,백인환,한성우,김성만,한갑수,강태한,김인규,유승화,이기섭,김수호,김태좌,김성현,최종수,홍길표,조해진,빙기창,강정훈,박치영,김우열,오홍식,백운기,Jin, Seon Deok,Yu, Jae Pyoung,Paik, In Hwan,Han, Sung Woo,Kim, Seong Man,Han, Kab Soo,Kang, Tae Han,Kim, In Kyu 국립문화재연구원 2009 헤리티지:역사와 과학 Vol.42 No.1

2008년 1월 11일부터 12일까지 전국 독수리 주요 도래지 및 관찰기록이 있었던 17개 지역을 선정하여 조사하였다. 본 조사에서 관찰된 독수리 월동 개체수는 총 1,912개체로 과거 독수리월동조사와 비교 시 가장 많은 개체수를 기록했다. 독수리는 경기도와 강원도 지역인 중부지방에 1,500개체(78.45%), 경북, 경남, 전남, 제주 등의 남부지방에 412개체(21.55%)가 월동하는 것으로 나타났다. 지역별 독수리의 월동 개체군은 장단반도 777개체, 철원 지역 488개체, 산청군 193개체 등 3개 지역을 중심으로 분포하고 있다. 과거조사와 비교하면 2006년 이후 20~30% 정도가 남부지방으로 분산되고 있다. 이는 먹이주기 행사를 중단한 이후 독수리개체군이 다소 남부지방으로 분산된 것으로 보이나 여전히 특정 지역에 집중되는 결과를 보인다. The study was conducted from Jan. 11 to Jan. 12 2008 on 17 areas which were the wintering area of Aegypius monachus and where the birds were observed. In the study, a total of 1,912 individuals were observed to winter in the areas, which was larger than any previous observation. The study found that 1,500 individuals wintered in the central region of Korea including Gyeonggido and Kangwondo, which accounted for 78.45%, and 412 individuals (21.55%) in the southern region such as Gyeongbuk, Gyeongnam, Jeannam and Jejudo (Island). Given the number of individuals wintering by region, Jangdan Peninsula (777 individuals), Cheorwon (488 individuals) and Sancheonggun(193 individuals) were mostly found. In comparison with the previous studies, 20-30% of the individuals have moved south since 2006. This movement might be attributed to the suspension of feeding campaigns, but the birds still crowded some specific areas.

DNA barcode를 이용한 오리의 분류

진선덕,서동원,유성란,백운기,이준헌 한국가금학회 2009 한국가금학회 정기총회 및 학술발표회 Vol.26 No.-

DNA barcode (COI gene in mitochondrial DNA) was used for the phylogenetic analysis for the classification of species and individuals in wildfowl. Total 6 species comprising 30 individual wild fowls were classified as species level. However, Anas platyrhynchos and Anas poecilorhynche were not classified correctly using the COI gene. This indicates that the new the DNA markers were needed for the classification of sister-species. The results presented here can be used for the development of efficient methods for the classification of the wildfowl in the wild. 야생오리의 종 및 개체간의 분류적 차이를 알아보는 기초 연구로서 DNA barcode(Mitochondrial DNA의 COI gene)를 이용하여 계통분석을 실시하였다. 야생오리 6종 30개체의 분석 결과 대부분의 개체는 종 수준에서 분류되었다. 그러나 청둥오리(Anas platyrhynchos)와 흰뺨검둥오리(Anas poecilorhyncha)에 경우는 분류되지 않았다. 추후 이러한 근연종간 분류를 위한 marker개발이 필요하다는 것을 확인하였으며 본 연구의 결과는 조류를 비롯한 야생동물의 종 보존 및 DNA barcode를 위한 기초 연구로서 그 가치가 있다.

DNA barcode 정보를 이용한 닭의 분류가능성 제시

진선덕,정우영,심정미,유재평,백운기,이준헌 한국가금학회 2008 한국가금학회 정기총회 및 학술발표회 Vol.25 No.-

닭을 포함한 조류의 분류체계를 확립하기 위한 기초 연구로서 DNA barcode(Mitochondrial DNA의 COI gene)를 이용하여 계통분석을 실시하였다. 본 연구에 이용된 7종의 닭은 4개의 haplotype으로 분리가 되었으며 가장 많은 haplotype에는 3종류가 속해 있었다. 계통 유전학적 분석 결과를 볼 때, 닭은 4개의 그룹으로 나누어지며 White leghorn은 haplotypel에 나타났다. 이 결과는 조류의 종 보존 및 육종 계획을 위한 기초 연구로서 그 가치가 있다. DNA information is very useful for the correct species designation. As an initial step for the species designation with DNA information in birds, phylogenetic analysis has been performed using DNA barcode (COI gene in Mitochondrial DNA) in chicken. Total 7 chicken species were used for investigating species designation and the results showed these species were grouped into 4 haplotypes. These results presented here indicates the possible use of DNA sequence information for the breed designation in birds including chicken.

mtDNA의 COI 유전자 변이를 이용한 한국 야생오리 및 집오리의 계통분류학적 관계

진선덕,라세둘,서동원,백운기,이준헌 한국가금학회 2011 한국가금학회 정기총회 및 학술발표회 Vol.28 No.-

야생동물 : 새만금지역의 물막이공사후 조류군집의 변화

진선덕,유재평,백인환,김인규,강태한,김성현,조해진,유승화,빙기창,이석원,원병오,이두표,백운기 한국환경생태학회 2010 한국환경생태학회 학술대회지 Vol.20 No.1

조류의 종구분을 위한 COI gene의 haplotype 분석

진선덕,서동원,유성란,라세둘,백운기,이준헌 한국가금학회 2010 한국가금학회 정기총회 및 학술발표회 Vol.27 No.-

SNPs on COI gene are well known markers for the classification of species and individuals in wild birds. In this study, 5 species including 12 individuals classified as species level using the direct PCR. However, Emberiza elegans were not identified using COI polymorphisms due to the ambiguity of sequencing results. After using cloning of COI gene in Emberiza elegans, the haplotypes were clearly analyzed.

파주시에서 수집한 폐사체 맹금류의 DNA 바코드 연구

진선덕,백인환,이수영,한갑수,유재평,백운기 한국환경생태학회 2014 한국환경생태학회지 Vol.28 No.5

2011년 6월 28일에 파주시 조리읍 장곡리 인근 도로에서 두부쪽이 손상되고, 해당연도에 태어난 맹금류 어린새를 발견하였고, 이를 DNA 바코드 기법으로 동정하였다. Mitochondrial DNA(mtDNA) cytochrome c oxidase I(COI) 유전자의 695bp 절편을 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR)으로 증폭하고 염기서열을 결정하였다. 결정된 염기서열을 BOLD systems과 NCBI의 BLAST에서 유사도 분석을 수행한 결과 총 5개체의 왕새매가 검색되었고, 염기서열의 동일성은 100%로 조사되었다. 또한, DNA 분자성판별 결과는 해당 개체가 암컷임을 나타내었다. 이러한 결과는 경기도 파주에서 1968년 이후 43년만에 왕새매의 번식이 확인된 중요한 정보로, 향후 광역야생동물구조센터는 야생동물의 사체 수거 시 인근 기탁등록보존기관과 연계하여 DNA시료를 확보하고 보다 정확한 종동정과 성판별 정보를 기록하는 등의 체계적인 관리시스템이 필요할 것으로 사료된다. 또한 이렇게 확보한 왕새매의 DNA 시료와 DNA 바코드 COI 유전자 서열은 유사종 연구의 참조표본(reference standard)로 이용될 수 있을 것이다. One juvenile raptor which was not able to be identified due to its head damage was discovered on a roadside in Janggok-ri, Jori-eup, Paju on 28th June, 2011. The species was identified by DNA barcoding. After polymerase chain reaction (PCR) of the mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I gene (COI), we obtained 695 bp sequences. We analyzed the obtained COI sequence with similar sequences from the BOLD systems and BLAST of the NCBI Genbank, and discovered that its sequence showed 100 % similarity values with the one of the five gray-faced buzzards which were previously researched. In addition, it was confirmed to be a female through sex determination using DNA. Such results are important information as it confirms the breeding of the gray-faced buzzards for the first time in 43 years since its breeding was last recorded in 1968, in Paju. Wildlife rescue center needs to work with adjacent consigned registration and preservation institutions when carcass of wild animals is collected or DNA samples are obtained for more accurate both species and sex identification through a systematic management system in the future. Furthermore, the obtained DNA sample of the gray-faced buzzard and COI gene, DNA barcode, could be used as reference standards for similar researches in the future.

미토콘드리아 DNA 유전체를 이용한 한국에 서식하는 노랑부리백로(Egretta eulophotes)의 계통지리학적 연구

진선덕 ( Seon Deok Jin ),전재훈 ( Jae Hoon Jeon ),김인규 ( In Kyu Kim ),백인환 ( Soo Young Lee ),이수영 ( In Hwan Paik ),정옥성 ( Ok Seong Jeong ),조성웅 ( Seong Woong Jo ),강정훈 ( Jeong Hoon Kang ),임정희 ( Jeong Hei Lim ),유재 한국환경생태학회 2014 한국환경생태학회 학술대회지 Vol.2014 No.2

노랑부리백로(Egretta eulophotes)는 천연기념물 제 361호이며, 멸종위기 Ⅰ급으로 등록 되어 있다. 국제적 희귀종으로 IUCN의 Redlist에 취약종(Vulnerable: VU)이며, 야생에서 2, 500개체 미만만이 남은 것으로 알려져 있다. 국내에서 노랑부리백로 집단번식지는 1987년 신도에서 최초 발견되어 천연기념물 360호로 지정받았고, 1991년 약 400여 둥지가 관찰되었으나, 이후 인위적 방해요인으로 인접 섬으로 이동하여 신도에는 현재 번식하지 않는다. 최근 노랑부리백로의 번식이 확인된 곳은 천연기념물로 지정되어 보호받는 영광군 칠산도(제 389호), 연평도, 구지도, 서만도, 황서도, 보령의 목도 등이 있다. 노랑부리백로는 서해안 무인도서에서 집단으로 번식하고 있고, 전 세계 최대 번식집단을 형성하고 있다. 한편, 노랑부리백로와 같이 무인도서에 서식하는 종은 외부 위협 요인에 쉽게 취약하거나 교란될 수 있고, 괭이갈매기와 같이 무인도서내 집단번식의 확산은 서식지 감소로 이어져 멸종위기로 이어지고 있다. 이러한 점 때문에 종의 개체군 구조, 유전적 다양성, 소수개체군의 유전자 관리에대한 분자생물학적 연구 방법은 노랑부리백로와 같이 무인도서에서 집단으로 번식하는 멸종위기종의 보전에 중요한 정보와 기초자료를 제공할 수 있다. 본 논문은 노랑부리백로 서식지의 개체군 조사와 더불어 NGS(Next Generation Sequencing)의 빠른 분석기법을 이용하여 노랑부리백로의 미토콘드리아 유전체 분석과 계통분류를 수행하고 근연종과의 비교를 통해 종 다양성 및 개체군 보전을 위한 기초자료로 이용하고자 한다. 노랑부리백로 번식 및 서식현황을 파악하기 위해 문화재청의 허가를 받고, 번식 및 서식 피해를 최소화하면서 번식지내 노랑부리백로 43개체의 혈액, 조직(사체), 알껍질 등에서 유전자원을 확보하였다. 이후 DNA 추출 후 QC테스트 한 총 18개체의 유전자원 샘플로 2개의 primer set을 제작하고 PCR 증폭을 진행한 후 100bp 이상 조각으로 해독하여, 약 1. 2Gb의 미토콘드리아 유전체 데이터를 생산 및 분석하였다. 노랑부리백로의 번식현황 조사결과 전남 영광군의 칠산도, 납대기섬, 서만도, 황서도, 보령의 목도(나무섬) 등에서 번식이 확인되었다. 하지만 기존 번식지이었던 신도, 구지도, 비도, 예도 등에서는 번식을 확인할 수 없었다. 최근 10년간 노랑부리백로의 둥지 수 변화를 보면 2004년 674개의 둥지에서 2006년 461개, 2008년 524개의 둥지로 감소하였다가 2010년 696개로 증가한 후, 본 조사인 2013년에는 367개로 감소하였는데, 이는 구지도의 번식 집단이 사라졌고, 서만도와 황서도의 개체군이 감소한 결과로 판단된다. NGS로 생산된 데이터를 기 보고된 노랑부리백로의 reference sequence에 BWA 프로그램을 이용하여 align을 수행하였으며, samtools를 이용하여 각 샘플별 미토콘드리아 서열을 생산하였다. 전체 미토콘드리아 서열을 비교해본결과, 총 87개의 위치에서 다형성(polymorphism)이 발견되 었으며, 대부분이 D-loop(Control region)에 모여 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 기 보고된 중국의 노랑부리백로 데이터와 비교한 결과, 새로운 두 개의 Haplotype이 한국 노랑부리백로에 있음을 확인하였다. 미토콘드리아의 유전자 다양성을 측정하기 위해 기 보고된 중국의 노랑부리백로 데이터의 미토콘드리아 서열 중 D-loop 영역의 일부를 DnaSP 프로그램을 이용하여 비교하였다. Haplotype/Nucleotide diversity를 계산한 결과 각각 0. 956, 0. 00908을 얻었고, 중국의 노랑부리백로(Haplotype diversity: 0. 920, Nucleotide diversity: 0. 00878)에 비해 높게 나타났다. Tajima``s D test를 통해 한국에 번식하는 노랑부리백로의 미토콘드리아 control region에 선택압 (selection pressure)이 없다는 결과도 확인할 수 있었다. 한국과 중국에 서식하는 노랑부리백로의 지리적 변이를 확인하기 위하여, Arlequin을 통해 AMOVA (Analysis of Molecular Variance)를 진행하였으며, Haplotype frequency를 이용하였을 때 약 2. 27 %의 variation 차이가 있음을 확인할수 있었으며, Genetic distance를 이용하였을 때는 유의한 값을 얻을 수 없었다. 또한 번식지별로 개체군간 차이가 있는지 확인해보았으나, 샘플의 수가 적어 통계적으로 유의한 값이 도출되지 않았다. 노랑부리백로의 번식지별 개체군간의 비교와 새롭게 발견된 Haplotype의 분석을 위하여 RAxML을 이용하여 계통도 분석을 한 결과, 특별하게 번식지별로 클러스터링(clustering) 되지 않아 번식지별 차이가 없었다. 한편, KHap1, KHap2는 이번 연구에서 새롭게 발견된 Haplotype으로서 기 보고된 중국의 노랑부리백로 Haplotype 과 클러스터링이 되는 것을 확인하였다. 이는 국내 번식하는 노랑부리백로 집단이 중국에서 번식하는 집단과 유전적 교류가 있다고 판단되며, 번식시기보다는 월동지인 동남아시아 등지에서 모여 집단 월동할 가능성이 있다. 향후, 노랑부리백로 mtDNA와 STR genotyping의 분석을 추가적으로 수행하여 한국에서 번식하는 노랑부리백로의 유전자 다양도와 계통분석을 심층적으로 수행할 필요가 있다.

파주시에서 수집한 폐사체 맹금류의 DNA 바코드 연구

진선덕 ( Seon Deok Jin ),백인환 ( In Hwan Paik ),이수영 ( Soo Young Lee ),한갑수 ( Gap Soo Han ),유재평 ( Jae Pyoung Yu ),백운기 ( Woon Kee Paek ) 한국환경생태학회 2014 한국환경생태학회지 Vol.28 No.5

2011년 6월 28일에 파주시 조리읍 장곡리 인근 도로에서 두부쪽이 손상되고, 해당연도에 태어난 맹금류 어린새를 발견하였고, 이를 DNA 바코드 기법으로 동정하였다. Mitochondrial DNA(mtDNA) cytochrome c oxidase I(COI) 유전자의 695bp 절편을 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR)으로 증폭하고 염기서열을 결정하였다. 결정된 염기서열을 BOLD systems과 NCBI의 BLAST에서 유사도 분석을 수행한 결과 총 5개체의 왕새매가 검색되었고, 염기서열의 동일성은 100%로 조사되었다. 또한, DNA 분자성판별 결과는 해당 개체가 암컷임을 나타내었다. 이러한 결과는 경기도 파주에서 1968년 이후 43년만에 왕새매의 번식이 확인된 중요한 정보로, 향후 광역야생동물구조센터는 야생동물의 사체 수거 시 인근 기탁등록보존기관과 연계하여 DNA시료를 확보하고 보다 정확한 종동정과 성판별 정보를 기록하는 등의 체계적인 관리시스템이 필요할 것으로 사료된다. 또한 이렇게 확보한 왕새매의 DNA 시료와 DNA 바코드 COI 유전자 서열은 유사종 연구의 참조표본(reference standard)로 이용될 수 있을 것이다. One juvenile raptor which was not able to be identified due to its head damage was discovered on a roadside in Janggok-ri, Jori-eup, Paju on 28th June, 2011. The species was identified by DNA barcoding. After polymerase chain reaction (PCR) of the mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I gene (COI), we obtained 695 bp sequences. We analyzed the obtained COI sequence with similar sequences from the BOLD systems and BLAST of the NCBI Genbank, and discovered that its sequence showed 100 % similarity values with the one of the five gray-faced buzzards which were previously researched. In addition, it was confirmed to be a female through sex determination using DNA. Such results are important information as it confirms the breeding of the gray-faced buzzards for the first time in 43 years since its breeding was last recorded in 1968, in Paju. Wildlife rescue center needs to work with adjacent consigned registration and preservation institutions when carcass of wild animals is collected or DNA samples are obtained for more accurate both species and sex identification through a systematic management system in the future. Furthermore, the obtained DNA sample of the gray-faced buzzard and COI gene, DNA barcode, could be used as reference standards for similar researches in the future.

한국미기록종 흰매( Falco rusticolus)의 첫 관찰

진선덕(Seon-Deok Jin),한정란(Jeong-Ran Han),유재평(Jae-Pyoung Yu),백인환(In-Hwan Paik),김성현(Sung-Hyun Kim),박치영(Chi-Young Park),허위행(Wee-Haeng Hur),김화정(Hwa-Jung Kim),김진한(Jin-Han Kim),백운기(Woon-Kee Paik) 한국조류학회II 2010 한국조류학회지 Vol.17 No.3

2010년 3월 20일 경상북도 상주시 낙동강 일대(E128° 14′ 25.6″, N36° 25′ 05.0″)에서 한국 미기록종인 흰매(Falco rusticolus) 1개체를 관찰하여 보고한다. 이는 국내 첫 관찰기록에 해당한다. 흰매는 유라시아와 북아메리카의 툰드라지역에서 서식하는 종으로 시베리아 북부와 그린란드 해변을 중심으로 번식한다. 관찰된 개체는 몸집의 크기, 색 등을 고려할 때 금번 관찰된 종은 F. r. candicans로 판단된다. On 20 March 2010, One Gyrfalcon (Falco rusticolus) was observed at Nakdong river, Sangju city, Gyeongsangbukdo province (E128° 14′ 25.6″ N36° 25′ 05.0″), and this is the first record of this species for the Korean peninsula. The Gyrfalcon has distributed Eurasia and tundra of North America and bred around North Siberia and coast of Greenland. The Gyrfalcon observed on this time is considered possibly the F. r. candicans based on body size and colour.