천연기념물 함평 기각리 붉가시나무의 유전다양성 보존방안

남현경*, 김준혁, 우관수

(국립산림과학원 산림생명정보연구과)

Genetic Diversity Conservation Plan of the Natural Monument Quercus acuta in Gigak-ri, Hampyeong

Hyun-Kyeong Nam*, Joon-Hyeok Kim, Kwan-Soo Woo

(Forest Bioinformation Division, National Institute of Forest Science)

요약: 붉가시나무는 참나무과에 속하는 상록활엽교목으로 동아시아에 분포하며 우리나라는 주로 도서 해안 및 남부지방에 분포한다. 재질이 단단하여 선박재, 건축재 등으로 이용되며, 기후변화로 인한 기온 상승으로부터 난대 수종의 북한계선 북상 시 적응력이 우수할 것으로 기대되는 수종 중 하나이다. 현재 우리나라 육지에서는 함평 기각리가 붉가시나무의 자생북한지로 알려져 있으며, 식물분포학상 보존가치가 커서 천연기념물로 지정되어 있다. 본 연구는 함평 천연기념물 집단을 보존하기 위한 기초자료를 제공하고자 7개의 microsatellite 마커를 이용하여 함평 집단을 포함한 붉가시나무 6집단의 유전다양성, 분화, 유연관계를 확인하였다. 붉가시나무 6집단 174개체의 평균 이형접합도 관측치(Ho)는 0.720, 평균 이형접합도 기대치(He)는 0.708, 평균 근친교배계수(F)는 -0.032이었다. 이형접합도 기대치를 기준으로 함평 집단은 6집단 중 가장 낮은 유전다양성을 보였다. AMOVA 결과, 전체 변이의 6%는 집단 간 변이, 94%는 집단 내 개체 간 변이인 것으로 나타났다. Nei의 유전적거리로 PCoA와 유연관계도를 분석한 결과, 금오도-제주도-달마산-월출산-진도가 하나의 군집을 형성하였고 함평이 다른 집단들과 구분되었다. 따라서 함평 집단 보존을 위해서 천연기념물 개체 내에서 종자를 수집하여 현지 외 보존원을 조성할 필요가 있다.

Abstract: Quercus acuta is an evergreen broad-leaved tree in the Fagaceae family, distributed in the coastal and southern regions of Korea. Its hard and durable wood makes Q. acuta suitable for use in shipbuilding and construction materials. In Korea, Hampyeong (HP) is known as the northernmost habitat of Q. acuta on the mainland, and due to its significant conservation value in plant distribution, it has been designated as a Natural Monument. This study aimed to provide fundamental data for the conservation of the Q. acuta natural monument population by analyzing the genetic diversity, differentiation, and structure of six Q. acuta populations using seven microsatellite markers. The mean observed heterozygosity (Ho) was 0.720, the mean expected heterozygosity (He) was 0.708, and the mean inbreeding coefficient (F) was -0.032 for the 174 individuals. Based on the expected heterozygosity, the HP population had the lowest genetic diversity of the six populations. The analysis of molecular variance indicated that most of the population differences (94%) were attributed to within-population variation. PCoA and dendrogram with Nei's genetic distance showed that GOD-JJD-DMS-WCS-JD formed one cluster, and HP was separated from the other populations. Therefore, it is necessary for conservation to implement ex-situ conservation using seeds from the natural monument.

사사: 본 연구는 산림청 국립산림과학원 연구개발과제인 “산림유전자원보호구역 유전다양성 유지·증진을 위한 관리기술 개발 및 OECM 활용 연구”(과제번호: FG0801-2024-01-2024)의 지원에 의해 이루어진 것임.