Mitogenome phylogeny of Scarabaeinae (Coleoptera: Scarabaeidae) suggesting the polyphyly of Onthophagini : 소똥구리아과(딱정벌레목, 소똥구리과)의 미토콘드리아 유전체 기반 계통 분석을 통한 소똥풍뎅이족의 다계통성 규명

국문 초록 (Abstract)

미토콘드리아 유전체는 소똥구리류의 지속적으로 제기되어 온 분류학적 쟁점들을 해결하기위한 강력한 분자계통학적 근거를 제공한다. 본 연구에서는 소똥풍뎅이족에 속하는 은색꼬마소똥구리, 모가슴소똥풍뎅이, 렌지소똥풍뎅이 3종의 미토콘드리아 유전체를 신규로 해독하였으며, 기존에 보고된 소똥구리아과 50종의 미토콘드리아 유전체와 함께 비교 분석하였다. 세 종의 미토콘드리아 유전체는 모두 소똥구리아과에서 일반적으로 관찰되는 유전자 구성과 배열을 보였다. 염기 조성은 강한 A/T 편향을 나타냈고, 코돈 사용 양상은 A/T 말단 코돈이 우세하였으며 소똥구리아과 내에서 보존된 패턴을 보였다. 13개 단백질 암호화 유전자의 염기서열을 이용한 최대우도 및 베이지안 계통 분석 결과, 소똥풍뎅이족은 세 개의 계통으로 나뉘었고, 일부 종들은 창뿔소똥구리족과 자매군을 이루는 다계통성을 보였다. 이러한 결과는 기존의 형태 기반 분류체계가 실제 진화사를 충분히 반영하지 못하고 있음을 보여주며, 현재 소똥풍뎅이족 분류체계의 재검토가 필요함을 시사한다. 분기 시기 추정 결과, 소똥구리아과는 1억 1천 2백만 년 전인 후기 백악기에 기원한 것으로 추정되었다. 이후 백악기 말에서 올리고세에 걸쳐 지속적인 분화가 이루어졌으며, 새로 분석된 세 종은 에오세 시기에 분기한 계통에 속하는 것으로 확인되었다. 본 연구에서 새롭게 해독한 세 종의 미토콘드리아 유전체 정보는 소똥풍뎅이족의 다계통성을 명확히 지지하며, 소똥구리아과의 주요 계통의 기원과 다양화 양상에 대한 이해도를 확장시켰다. 이러한 결과는 소똥구리아과 분류체계의 재검토 필요성을 제기하며, 향후 소똥구리아과의 계통 및 진화 연구의 유용한 분자적 근거로 기능할 것으로 기대된다.

목차 (Table of Contents)

• ABSTRACT 1
• 1. INTRODUCTION 3
• 2. MATERIALS AND METHODS 6
• 2.1 Mitogenome sequencing and gene annotation 6
• 2.2 Codon usage analyses 9
• 2.3 Phylogenetic analyses 9
• 2.4 Divergence time estimation 10
• 3. RESULTS 13
• 3.1 Mitogenome organization and composition 13
• 3.2 Codon usage patterns 23
• 3.3 Phylogenetic relationships 30
• 3.4 Divergence time estimation 34
• 4. DISCUSSION 37
• REFERENCES 44
• ABSTRACT IN KOREAN 51