국내 가문비나무 유전다양성 복원을 위한 복원재료 집단 선정 기준

임효인*, 서한나, 박재현

(1국립산림과학원 산림생명정보연구과)

Selection of Population for Genetic Restoration of Picea jezoensis in South Korea

Hyo-In Lim*, Han-Na Seo, Jae-Hyun Park

(Forest Bioinformation Division, National Institute of Forest Science)

요약: 가문비나무는 남한의 아고산지대에서 가장 높은 고도(평균 1,557m)에 서식하는 교목성 침엽수종으로 최근 기후변화에 따라 쇠퇴도가 증가하고 있다. 가문비나무의 유전다양성 복원을 위한 집단 선정 기준을 개발하기 위해 국외 2개 집단을 포함한 국내 5개 집단을 9개 nSSR 마커를 이용하여 유전다양성을 평가하였다. 국내 가문비나무의 유전다양성은 평균 대립유전자 수(A)가 7.9, 이형접합도 기대치가 0.694로 분포면적이 넓은 국외 집단(A: 8.0, He: 0.665)과 비교하여 비교적 높은 것으로 나타났다. 집단간 유전구조를 알아보기 위해서 PCoA분석, UPGMA 분석 및 Structure 분석을 실시하였다. 그 결과 모든 분석에서 7개의 집단이 크게 3개의 그룹으로 구분되었다. 결론적으로 우리나라 가문비나무 집단은 국외 집단과 유전적으로 큰 차이가 있었다. 국내 집단은 지리산, 덕유산 그룹과 소백산, 계방산 그룹으로 유전적으로 구분되었다. 가문비나무의 유전다양성 복원을 위해서는 유전적인 유사성을 고려하여 집단 내에서 복원재료를 선정하는 것이 적절한 것으로 나타났다.

Abstract: Picea jezoensis (Siebold & Zucc.) Carrière, a coniferous tree species distributed in the highest subalpine zone (alt. 1,557m), has been declining in its natural habitat due to the recent climate change. To develop population selection for genetic restoration of P. jezoensis in South Korea, the genetic diversity of five domestic populations and two overseas populations was analyzed using nine nSSR markers. The genetic diversity of domestic populations was found to be similar to that of the overseas populations with a wide distribution area (A: 8.0, He: 0.665), with an average allele number (A) of 7.9 and expected heterozygosity (He) of 0.694. To investigate the genetic structure among populations, PCoA analysis, UPGMA analysis, and structural analysis were performed. As a result, in all analyses, the seven populations were largely divided into three groups. In conclusion, the P. jezoensis populations in South Korea showed a significant genetic difference from the overseas population. The P. jezoensis populations were genetically divided into the Mt. Jirisan and Mt. Deogyusan group and the Mt. Sobaeksan and Mt. Gyebangsan group. For genetic restoration of P. jezoensis, it was found to be appropriate to select restoration materials within the population considering genetic similarity.

Keywords: Population selection, Restoration materials, Genetic diverstiy, Genetic similarity

사사: 본 연구는 국립산림과학원 ‘멸종위기 고산 침엽수종 보전을 위한 유전다양성 복원 기술 개발’ 과제(FG0802-2023-01-2024)의 지원에 의해 이루어진 것임.