제주 붉가시나무림의 유전다양성 보존을 위한 핵심지표 분석

홍희연*, 남현경, 김준혁

(국립산림과학원 산림생명정보연구과)

Analysis of Key Indicators for the Genetic Diversity Conservation

of Quercus acuta Forests in Jeju Island

Huiyeon Hong*, Hyun-Kyeong Nam, Joon-Hyeok Kim

(Forest Bioinformation Division, National Institute of Forest Science)

요약: 붉가시나무(Quercus acuta)는 한반도 남부 지역에 자생하는 참나무과 상록활엽수로, 높은 탄소흡수 능력과 다양한 유용 성분을 가지고 있어 생태적·경제적 활용 가치가 크다. 그러나 숯이나 목재 등의 과도한 이용과 서식지 훼손으로 개체군 감소와 유전다양성 저하가 우려되고 있다. 본 연구는 국내 가장 큰 자생 집단인 제주 붉가시나무림의 보존 방안을 수립하기 위한 기초 자료를 제공하고자 수행하였다. 제주 붉가시나무림에서 수집한 붉가시나무 154개체의 잎 시료를 바탕으로, 붉가시나무와 참나무속에서 개발된 microsatellite 마커 15개를 적용하여 유전 분석을 수행하였다. 그 결과 대립유전자 수(A)는 6.267, 유효 대립유전자 수(Ae)는 2.754, 이형접합도 관측치(Ho)값은 0.519, 이형접합도 기대치 (He)값은 0.536, 근친교배율 정도(F)는 0.020이었다. 집단의 유전다양성 유지에 필요한 개체 수를 확인하고자 유효집단크기를 추정하였으며, 그 결과 30.3개체로 확인되었다. 95% 신뢰구간은 24.1에서 38.1 사이의 값을 보였다. 개체의 지리 정보와 유전 정보를 바탕으로 개체간 연관성을 파악하고자 수행한 공간자기상관성 분석 결과 약 30m 이내의 거리에 있는 개체는 근연관계에 있는 것으로 추정되었으며, 유전다양성 모니터링을 위해서는 개체간 최소 30m 이상의 간격을 두어 시료 채취가 필요한 것으로 나타났다.

Abstract: Quercus acuta is an evergreen broad-leaved tree native to the southern Korean Peninsula. This species holds high ecological and economic value due to its superior carbon sequestration capacity and various functional components. However, over-exploitation and habitat loss have raised concerns over population decline and reduced genetic diversity. This study aimed to establish conservation strategies for the Q. acuta forest in Jeju island, the largest native population in Korea. Leaf samples were collected from 154 individuals in Jeju. Genetic analysis was conducted using 15 microsatellite markers. The results showed a mean number of alleles (A) of 6.267 and an effective number of alleles (Ae) of 2.754. The observed heterozygosity (Ho) and expected heterozygosity (He) were 0.519 and 0.536. The fixation index (F) was 0.020. The effective population size (Ne) for maintaining genetic diversity was estimated at 30.3. The 95% confidence interval ranged from 24.1 to 38.1. Spatial autocorrelation analysis indicated high genetic relatedness among individuals within a 30m distance. Therefore, a minimum sampling interval of 30m between individuals is required for genetic diversity monitoring.

사사: 본 연구는 산림청 국립산림과학원 연구개발과제인 “산림유전자원보호구역 유전다양성 유지·증진을 위한 관리기술 개발 및 OECM 활용 연구”(과제번호: FG0801-2024-01-2026)의 지원에 의해 이루어진 것임.