다유전자 분석을 통한 한국산 녹조류 Desmodesmus속의 계통

Abstract

뗏목말과 녹조류는 담수생태계 주요 우점생물군으로, 형태적 가변성과 종 구분 기준의 복잡성이 증가하고 있어 전 세계 40속 약 380종의 계통분류체계는 명확하지 않다 (Comas and Komarek 1984; Kim 2015a). 우리나라의 뗏목말과는 17속 119종이 알려져 있으나, Desmodesmus 속 38종의 계통관계에 대한 연구는 전무하다. 본 연구 결과는 우리나라 뗏목말과 Desmodesmus속 종간 계통관계를 다유전자 분석을 기반으로 제시한다. 본 연구는 국립낙동강생물자원관 담수생물자원은행 (FBCC)이 보유하고 있는 Desmodesmus속 19종 (unidentifies spp 제외) 70개 배양주의 총 299개 유전자 (핵 18S rRNA, 색소체 atpB, petA, rbcL, 및 tufA) 서열을 분석하였다. 본 연구에서 사용한 Desmodesmus속 종의 생태 및 형태적 특징으로 유연관계를 추정하기는 매우 어려웠다. 그러나 색소체 유전자 (atpB, petA, rbcL 및 tufA)는 핵 18S rRNA 보다 높은 변이율 (P-distance)을 보여주며 종간 계통관계 구축의 유용성을 보여주고 있다. 다유전자 유합계통수는 Desmodesmus속 내 6개 이상의 clades 구분을 제안하고 있다. Clade-1에는 D. serratus, unidentified Desmodesmus sp. 1 FBCC-A515, 및 unidentified Desmodesmus sp. 2 FBCC-A1236를 포함하며, Clade-2는 D. communis, D. dispar, D. maximus, D. pannonicus 및 unidentified Desmodesmus sp. 3 (FBCC-A724 와 FBCC-A725)를 포함한다. Clade-3는 D. bicaudatus와 D. intermedius의 2종을, Clade-4는 D. microspina, D. pleiomorphus, D. subspicatus, 및 unidentified Desmodesmus sp. 10 (FBCC-A1279 및 FBCC-A1332)의 4종을, Clade-5는 D. abundans, D. spinosus, unidentified Desmodesmus sp. 4 FBCC-A1293, 및 unidentified Desmodesmus sp. 5 (FBCC-A1277 등)의 4 종을, Clade-6는 D. armatus, D. armatus var. longispina, D. opoliensis, unidentified Desmodesmus spp 6~9를 포함한다. 담수생물자원은행 (FBCC) 배양주의 새로운 유전자 정보는 뗏목말과 녹조류의 종동정 및 분자생태학적 연구에 활용할 수 있다. 또한 분자계통 결과는 우리나라 Desmodesmus속 녹조류의 종다양성 정보 확대에 기여할 수 있다.