RAPD 분석에 의한 소나무 천연집단의 유전변이

Yong Yul Kim(金龍律),Jung Oh Hyun(玄正悟),Kyung Nak Hong(洪庚洛),Tae Bong Choi(崔太鳳),Kyu Sick Kim(金奎植) 한국육종학회 1995 한국육종학회지 Vol.27 No.1

This study was conducted to investigate the genetic structure and the degree of genetic differentiation in the natural populations of Pinus densiflora in Korea based on RAPD analysis. Ten natural populations were selected to study and seventeen to thirty-one trees were sampled from each population. Total DNAs extracted from megagametophyte tissues of seven seeds per tree were used as template DNAs for genotyping of the seed tree. Of the twenty primers screened, three primers which reveal polymorphisms were chosen and used to score for the frequency of band types. From the segregation tests using the frequencies of RAPD band types of 40 seeds, 30 bands were confirmed to be diallelic loci and one band was a monomorphic locus. High levels of genetic variation were found in expected heterozygosity (0.395) and percentage of polymorphic loci(95.2%). The value of FIS and FIT was -0.353 and -0.177 respectively, indicating that trees of Pinus densiflora in natural population may suffer from a marked inbreeding depression. The value of FST and GST, a measure of genetic differentiation among population, was 0.130 and 0.129 respectively. This means that the percentage of genetic variation present in the population due to among population differentiation was about 13%, which was much higher value compared to those of other isozyme studies of Pinus densiflora. The number of migrant(Nm) between population per generation was estimated as 1.667. This value indicates a significant migration taking place between populations of the species through a long distance of pollen dispersion. However, it is not in agreement with the implication made from the FST, and GST values estimated in this study. The mean value of Nei’s genetic distances among ten population was 0.095 indicating differentiation among populations. The dendrogram produced by the UPGMA clustering method indicated some geographic patterning. The ten populations could be classified into 2 groups. Group I included populations of Cheju, Uljin, Hongchon, Undu, Poun and Mungyong, while group Ⅱ included populations of Inje, Chiri, Wibong and Yongwol.

테다소나무 7-1037 클론의 단일 반형매 풍매가계 6년생 생장에 대한 QTL mapping과 QTL 대립유전자 치환의 평균효과

김용율 ( Yong Yul Kim ),이봉춘 ( Bong Choon Lee ),( David M. O`Malley ) 한국산림과학회 2006 한국산림과학회지 Vol.95 No.4

생리 육종 분야 ( 농생대 기초과학동 201호 ) : 국내 비자나무 5개 집단에 있어서 I-SSR 표지자 변이의 분포양상

홍용표(Yong Pyo Hong),조경진(Kyung Jin Cho),김용율(Yong Yul Kim),표선경(Sun Kyung Pyp) 한국임학회 1999 한국임학회 정기학술발표논문집 Vol.1999 No.-

cpSSR haplotype에 근거한 소나무 전형매차대목(全兄妹次代木) 검정

홍용표 ( Yong Pyo Hong ),권해연 ( Hae Yun Kwon ),한상억 ( Sang Urk Han ),최완용 ( Wan Yong Choi ),김용율 ( Yong Yul Kim ) 한국산림과학회 2005 한국산림과학회지 Vol.94 No.3

남한에서 만병초(Rhododendron brachycarpum D. Don ex G. Don) 개체군의 식생구조와 입지 특성1a

황용 ( Yong Hwang ),한무석 ( Mu Seok Han ),김용율 ( Yong Yul Kim ),김무열 ( Mu Yeol Kim ) 한국환경생태학회 2014 한국환경생태학회지 Vol.28 No.6

본 연구는 만병초 개체군을 식물사회학적 방법으로 군락을 분류하고, 토양을 분석하였으며, 식생과 환경과의 상관관계를 밝히고자 분포서열법을 사용하여 분석하였다. 만병초 개체군은 주로 한반도 백두대간의 고산지대와 울릉도에 분포하고 해발고는 872~1466m의 높이에 위치하고 있다. 만병초 개체군은 회솔나무 우점개체군, 함박꽃나무 우점개체군, 눈측백 우점개체군, 만병초 전형개체군으로 분류되었다. 토양의 이화학적 특성을 분석한 결과 유기물함량은10.45~15.28%, 전질소함량 0.37~0.61%, 치환성 K+는 0.21~0.35cmol+/kg, Ca2+는 0.39~2.54cmol+/kg, Mg2+는 0.17~0.50cmol+/kg, 양이온치환용량 18.28~22.81cmol+/kg이며, 토양 pH는 4.66~5.23인 것으로 조사되었다. DCCA를 이용한 만병초 개체군의 식생과 환경요인과의 상관관계를 분석한 결과 해발고도가 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며 군락별 입지 특성은 회솔나무 우점개체군이 사면경사가 급하고 양료 중 전질소와 유기물함량이 낮은 지역에 분포하였고, 회솔나무 우점개체군에 비해 함박꽃 우점개체군과 눈측백 우점개체군은 사면경사가 낮고 전질소와 유기물의 양료가 높은 입지에 분포하였다. 눈측백 우점개체군은 해발고와 노암율이 높은 곳에 분포하는 것으로 나타났다. 만병초의 자생지는 약초채집으로 인한 훼손으로부터 취약한 상태이다. 따라서 개체군의 생육특성 파악과 자생지의 보전을 위한 구체적인 대책 마련이 요구된다. This study was carried out to analyze the vegetation properties, soil characteristics and ordination of Rhododendron brachycarpum population in South Korea. Rhododendron brachycarpum were mainly distributed along the Ulleungdo and Baekdudaegan of the Korean penninsula and it`s population was located at an elevation of 872m to 1466m. The Rhododendron brachycarpum population was classified into Taxus cuspidata var. latifolia dominant population, Magnolia sieboldii dominant population, Thuja koraiensis dominant population and Rhododendron brachycarpum typical population. The composition of soil properties in the same areas are as follows: organic matter, total nitrogen, available phosphorous, exchangeable K+, exchangeable Ca2+, exchangeable Mg2+ contained, and soil pH. The capacities of these chemical properties of the soil ranged from 10.45~15.28%, 0.37~0.61%, 0.21~0.35cmol+/kg, 0.39~2.54cmol+/kg, 0.17~0.50cmol+/kg, 18.28~22.81cmol+/kg and 4.66~5.23 respectively. The results of the correlation between communities and soil conditions of vegetation of Rhododendron brachycarpum by DCCA ordination method are as follows: Taxus cuspidata var. latifolia dominant population was found in the very steep sloped area that has low percentage of total organic matter and nitrogen than other populations. Magnolia sieboldii dominant population and Thuja koraiensis dominant population was found in the steep sloped area that has high percentage of total organic matter and nitrogen than other populations. Thuja koraiensis dominant population was found in the gentle sloped area that has high percentage of altitudinal and rock exposure. Current status of Rhododendron brachycarpum is very vulnerable with a collection of herbs constantly threatening the species` survival. Thus, concrete conservation plans to protect natural habitats should be set up as soon as possible.

구상나무에 있어서 Inter - Simple Sequence Repeats Marker 의 유전양식

홍용표,조경진,김용율,신은명 ( Yong Pyo Hong,Kyung Jin Cho,Yong Yul Kim,Eun Kyeong Shin ) 한국산림과학회 1998 한국산림과학회지 Vol.87 No.3

Polymerase chain reaction(PGR)-based inter-simple sequence repeats(I-SSR) markers were analyzed in 48 megagametophytes of a single tree of Abies koreana W_(ILS). Nineteen of the 35 primers, screened with 6 megagametophyte DNA and produced the clearest amplification products in the preliminary experiment, were used for PCR with 48 megagametophyte DNAs sampled from a single tree. On the basis of the chi-square test, a total of 51 amplicons, amplified by the 19 primers, were revealed to be segregated according to the Mendelian ratio(i.e., 1 : 1 segregation ratio) in the 48 megagametophytes at 5% significance level. Based on the linkage analysis, the observed 51 Mendelian loci turned out to be unlinked each other, which suggested that they are evenly distributed in the genome. However, majority of RAPD markers are known to belong to the independent linkage blocks, which frequently results in the amplification of RAPD markers from the restricted regions of the genome. Owing to the nature of even distribution of the 51 loci observed in this study, the I-SSR markers could give better resolution of estimating genetic diversity from the whole genome than RAPD markers. And I-SSR markers are also more suitable than RAPD markers for reconstructing phylogenetic relationship by a cladistic method which requires to fulfil the assumption of independent evolution of the different characters.

Microsatellite 표지자를 이용한 고로쇠나무 10개 집단의 유전변이

김회진 ( Hoi Jin Kim ),정지희 ( Ji Hee Jeong ),조아르나 ( Aruna Jo ),김용율 ( Yong Yul Kim ) 한국임학회 2014 산림과학 공동학술대회 논문집 Vol.2014 No.-

고로쇠나무는 유망조림수종 중 하나로 조림을 위한 종자는 대부분 채종임분에서 생산된다. 본 연구에서는 종자공급원의 효율적 관리를 위하여 3개 채종임분을 포함한 고로쇠나무 10개 집단의 유전다양성과 구조를 분석하였다. 8개 microsatellite 표지를 이용하여 확인된 유전자좌당 평균 대립유전자수(Na)는 8.2개 였다. 고로쇠나무의 이형접합도 기대치(He)는 평균 0.684로 관찰치 0.628에 비해 다소높은 수준이었다. 집단간 분화 정도를 나타내는 FST 값은 0.084로 전체 유전변이의 약 8.4%가 집단분화에 기인하는 것으로 나타났다. 위도와 유전다양성간의 상관을 분석한 결과, 이형접합도는 상관이 인정되지 않았지만 대립유전자 다양성은 유의한 상관을 보여(R=0.813, p=0.002), 북쪽에서 남으로 올수록 다양성이 낮아지는 경향을 보였다. 고정계수(F)는 집단에 따라 -0.027에서 0.155 범위의 값을 보였으며 평균은 0.082로 이형접합체가 기대치에 비해 약 8.2% 부족하여 전체적으로 근친교배의 영향을 다소 받고 있는 것으로 추정되었다. 특히, 채종임분 3개 집단의 고정계수가 상대적으로 높아(F, 0.095~0.155) 근친교배의 영향이 큰 편이었다. 반면, 유전다양성(He, 0.712~0.736)은 다른 임분에 비해 상대적으로 풍부한 것으로 나타났다. 즉, 본 연구에서 조사된 고로쇠나무 채종임분 3개 집단은 유전다양성은 풍부한 편이었지만 근친교배의 영향은 상대적으로 큰 것으로 나타났다. 따라서, 유전적으로 우수한 종자 생산을 위해서는 적절한 유전간벌 등 구체적인 채종임분 관리전략 마련이 필요하다고 판단된다. Most of the seeds for forestation of A. pictum subsp. mono, one of promising forestation species, have produced from designated seed production stands. In this study, genetic diversity and structure of 10 populations of A. pictum subsp. mono including 3 seed stands were analyzed for effective management of seed sources. Average number of alleles per locus was 8.2 based on 8 microsatellite loci. Observed(Ho) and expected heterozygosity(He) were 0.628 and 0.684, respectively. The FST value was 0.084, which means 8.4% of total genetic variation is due to genetic differentiation among 10 populations. Allele diversity was significantly correlated with latitude (R=0.813, p=0.002) that means population in northern part of Korea have more genetic diversity than those of southern area. However, observed and expected heterozygosity showed no significant correlation with latitude. The fixation index were ranged from -0.027 to 0.155 with an average of 0.082. Especially, three seed stands of the populations detected relatively high level of inbreeding(F, 0.095~0.155). However the genetic diversities(He, 0.712~0.736) in 3 seed stands were relatively higher than the other populations. In conclusion, three seed stands of A. pictum subsp. mono have relatively abundant genetic diversity but have more influenced by inbreeding. Therefore it needs to prepare a specific management strategy for the seed stands to prevent genetic erosion in seeds produced.

Microsatellite 마커를 이용한 자작나무 8개 채종임분의 유전변이

조아르나 ( Aruna Jo ),김회진 ( Hoi Jin Kim ),정지희 ( Ji Hee Jeong ),김용율 ( Yong Yul Kim ) 한국임학회 2014 산림과학 공동학술대회 논문집 Vol.2014 No.-

본 연구에서는 자작나무 종자공급원의 효율적인 관리를 위하여 8개 채종임분을 대상으로 5개 microsatellite 표지에 근거한 유전다양성과 구조를 조사하였다. 그 결과, 유전자좌당 평균 대립유전자수(Na)는 집단별로 최소 5.6개(금봉)에서 7개(율리)까지 관찰되었고 평균 6.2개 였다. 이형접합도의 관찰치(Ho)와 기대치(He)는 송천 집단이 각각 0.438, 0.590으로 가장 낮았고, 임계 집단이 각각 0.642, 0.654로 가장 높았으며, 8개 집단의 평균은 각각 0.513, 0.621이었다. 고정계수(F)는 임계 집단이 0.031로 가장 낮았고, 나머지 집단은 0.111에서 0.223 사이의 값을 보여, 대부분의 집단에서 근친교배의 영향을 받은 것으로 추정되었다. 자작나무는 풍매에 의한 타식을 위주로 하는 종임에도 불구하고 현재 채종임분의 유전다양성은 다른 자작나무류 천연임분에 비해 낮았고, 고정계수는 0.165로 상당히 높은 편이었다. 우리나라의 자작나무 채종임분은 모두 조림지로써 이러한 유전적 특성은 조성 당시 종자공급원의 영향을 크게 받은 것으로 추정된다. 앞으로 건강한 종자공급원의 유지 관리를 위해서는 추가적인 연구를 통해 새로운 유전자원의 도입, 유전간벌 등의 구체적인 전략 마련이 필요하다고 사료된다. In this study, genetic diversity and structure of 8 seed production stands of Betula platyphylla var. japonica were analyzed using 5 microsatellite loci. Average number of alleles per locus(Na) was varied from 5.6 to 7 with an average of 6.2. The observed(Ho) and expected heterozygosity(He) was ranged from 0.438 and 0.590 to 0.642 and 0.654 with average of 0.513 and 0.621, respectively. Fixation index showed the lowest value 0.031 in Imgye population, and the rest of the populations showed the values ranging between 0.111 to 0.223 with an average of 0.165. Therefore it was considered that the most of populations have influenced by inbreeding. As a result, relatively low level of genetic diversity and high level of inbreeding coefficient were detected in seed stands of Betula platyphylla var. japonica, considering the species have wind-pollinated outcrossing mating system. Because of all the seed stands investigated in this study were artificially planted, its genetic characteristics must be subject to seed sources at that time. To maintain and manage a healthy seed stands as a seed sources, it is necessary to make a specific strategy to introduce new genetic resources to supplement of genetic diversity through further studies.

굴참나무 6개 채종임분의 유전변이

정지희 ( Ji Hee Jeong ),김회진 ( Hoi Jin Kim ),조아르나 ( Aruna Jo ),김용율 ( Yong Yul Kim ) 한국임학회 2014 산림과학 공동학술대회 논문집 Vol.2014 No.-

굴참나무는 우리나라 주요 조림수종 중 하나로 조림용 종자의 대부분이 채종임분에서 생산된다. 본 연구에서는 채종임분의 효율적 관리를 위하여 6개 채종임분을 대상으로 개체수 및 생장 현황을 조사하고, 6개 Microsatellite DNA 표지를 이용하여 유전적 변이 특성을 분석하였다. 채종임분의 채종목개체수는 면적이 가장 넓은 경남 유평리 집단이 6,738개체로 가장 많았고, 충남 행정리 집단이 250개체로 가장 적었다. 평균 흉고 직경은 집단에 따라 18.8cm(경남 유평리)에서 27cm(충북 사은리) 범위에서 나타났고 6개 집단의 평균은 22.1cm 였다. 6개 Microsatellite 표지를 이용하여 분석된 유전다양성은 대립유전자 수(Na)가 집단에 따라 최소 3.3개(운암리)에서 최대 5.7개(유평리) 관찰되었고, 이형접합도 기대치는 0.497(사은리)에서 0.666(성주리) 사이의 값을 보였다. 전체적으로 면적이 넓고 개체수가 많은 유평리와 성주리 집단에서 유전다양성이 풍부했고, 면적이 좁고 개체수가 적은 운암리, 사은리, 행정리집단의 유전다양성이 낮은 편이었다. 굴참나무 6개 채종임분의 평균 유전다양성은 대립유전자수(Na)평균 4.6개, 이형접합도 관찰치(Ho) 0.642, 이형접합도 기대치(He) 0.571로, 중국의 굴참나무 5개 집단에서 조사된 평균 대립유전자수 8.4, 이형접합도 기대치 0.806 보다 낮은 수치였다(Xu et al., 2004). F-통계량 분석 결과 집단간 분화 정도를 나타내는 FST 값이 0.073으로 전체 유전변이의 약 7.3%가 집단간 분화에 의한 것으로 해석되었다. 이는 중국 굴참나무에서 조사된 0.046보다 다소 높은 편이었다. Quercus variabilis is one of the major afforestation/reforestation oak species in Korea. Most of seeds for the forestation have produced in designated seed stands. In this study, population size, growth status and genetic variation in 6 seed stands of Q. variabilis were investigated for effective management of the seed stands. Number of individuals in each seed stands were ranged from 250(Hangjeong-ri) to 6,738(Yupyeong-ri), and mean DBH were varied between 18.8cm(Yupyeong-ri) to 27cm(Saeun-ri) with an average of 22.1cm across 6 populations. Number of alleles per locus(Na) were ranged from 3.3(Wunam-ri) to 5.7(Yupyeong-ri) and expected heterozygosity(He) were 0.496(Saeun-ri) to 0.666(Seongju-ri) based on 6 microsatellite loci. It showed a tendency that larger populations(Yupyeong-ri and Seongju-ri) have more genetic diversity and smaller populations(Saeun-ri and Wunam-ri) have less variation. Genetic diversity investigated in 6 seed stands of Q. variabilis(Na=4.6, Ho=0.642, He=0.571) was considered as relatively low level than five populations of Q. variabilis in China(Na=8.4, He=0.806; Xu et al., 2004). The FST value was 0.073, which means 7.3 percent of total genetic diversity is due to genetic differences among 6 populations. It was quite higher level than the five populations of Q. variabilis in China( FST=0.046; Xu et al., 2004).

사시나무의 내건성 및 광합성 관련 기구의 변화

오창영 ( Chang Young Oh ),한심희 ( Sim Hee Han ),김용율 ( Yong Yul Kim ),이재천 ( Jae Cheon Lee ) 한국농림기상학회 2005 학술발표논문집 Vol.2005 No.2