학명 국명
정점
평균 비율 독도 (%)
가제바위
독도 독립문바위
울릉도 관음도 Eggs
fish eggs others
58.7 69.6
48.8
23.8 1.5
107.4 94.9
53.1 46.9 total 128.3 72.5 1.5 202.3 100.0 Larvae
Repomucenus
sp.Hippoglossoides pinetorum Maurolicus japonicus Trachurus japonicus Scomber japonicus Parapercis
sp.Cepola schlegeli Rhinogobius
sp.돛양태류 용가자미 앨퉁이 전갱이 고등어 양동미리
류 홍갈치 밀망둑류
4.1 2.7 4.1 1.4 1.4 1.4 1.4
15.5 8.3
1.2
19.6 11.1 4.1 1.4 1.4 1.4 1.4 1.2
47.3 26.7 9.9 3.3 3.3 3.3 3.3 2.9
total 16.5 25.0 41.5 100.0
표 16. 봄철 울릉도, 독도 인근해역의 난자치어
2) 조사방법 2.1 재료의 채집
- 조사는 울릉도 연안의 4개 지점을 선정하여 2018년 3월 12~13일, 6월 18~20일, 8 월 20~21일 등 3회에 걸쳐 각 지점별에 생육하고 있는 고리매과 해조류를 채집하 여 분석.
- 채집은 1m 간격으로 생육하고 있는 표본을 무작위 채집하여 석엽표본을 제작하 였고 제작된 표본에서 유전적 분석을 위하여 소량 발취하여 해부 현미경을 사용 하여 불순물을 제거후 DNA분석에 사용.
- 비교 연구를 위하여 충남대학교 해조류표본실에 보관된 제주도 및 동․남해안의 고리매과 표본을 추가적으로 사용하였다. 울릉도 조사가 이루어진 지점은 현포(울 릉도․독도해양연구기지포함), (37°31.421'N, 130°48.901'E), 천부리(37°32.563'N, 130°52.491'E), 내수전(37°30.407'N, 130°54.827'E), 통구미(37°27.597'N, 130°51.370'E)
그림 62. 울릉도 조사지점별 해조류 채집지 전경
2.2 울릉도 갈조류 고리매과의 생태 및 형태적 특징 분석
- 울릉도 연안의 고리매과 생태적 및 형태적 특징 분석으로 위하여 아래 그림과 같 이 현장의 생육모습과 석엽표본을 만들어서 유전적 분석에 따른 형태적인 특징
분석.
- 울릉도 내수전과 현포의 생태적인 특성은 고리매, 개미역쇠 및 미역실은 파도가 접해지는 암반위에 뭉쳐서 생육하고 있었고 천부리에서는 개미역쇠와 미역쇠만 생육. 또한 형태적 특징으로는 고리매의 경우 형태적으로는 비슷하나 유전적 분 석에서는 은닉종으로 나타남.
그림 63. A: 고리매의 생육모습, 내수전, B: 고리매 형태(은닉종 2), C & D: 고리 매의 형태(은닉종 1). E: 개미역쇠의 생육 모습, 내수전, F: 개미역쇠의 형태, G &
H: 미역쇠의 형태
.
2.3 DNA 분석방법
- DNA는 건조된 엽체에서 갈아서, NucleoSpin Plant II Kit를 이용하여 추출. 추출된 DNA는 농도에 따라 1∼0.01배로 희석하여 중합효소연쇄반응에 이용.
- 갈조류는 cox3 유전자를 마커로 함. 중합효소연쇄반응은 갈조류에 사용하는 방법 이용 (Cho et al. 2012).
- 정제한 PCR 산물은 자동염기서열 분석에 직접 사용. 자동염기서열분석은 제노텍 (대전)과 마크로젠(서울)에서 의뢰 분석. 자동염기서열 분석을 통해 얻은 각 유전 자 자료는 ABI PRISM Sequence Navigator™, v. 1.0.1 (Perkin Elmer)를 이용하여 정방향과 역방향의 염기서열 전기영동곡선 (electropherogram)이 서로 상보적으로 일치하도록 확인.
3) 결과
- 울릉도․독도 연안 유용 해조류의 유전 특성 분석을 위한 연구을 위하여 총 81점
의 샘플을 분자마커로 분석한 결과 고리매(
Scytosiphon lomentaria
1,2)와 개미역쇠 (Petalonia binghamiae
) 미역쇠(P. fascia
) 미역실(P. zoterifolia
)이 생육하고 있음을 확인. 또한 미토콘드리아cox
3 계통수의 분석결과 고리매는 유전적으로 서로 다 른 2개의 은닉종이 생육하고 있었음.그림. 64. 울릉도 식용 갈조류 고리매과의 미토콘드리아
cox
3 계통수- 울릉도 4개 지점 고리매과 71점, 제주 및 다른 지역의 샘플 10점을 포함하여 총 81점의 표본 haplotype의 수는 아래 표와 같음. 내수전 31점으로 가장 많이 표본 을 분석하였고 그 다음으로 현포에서 23점, 천부에서 14점 통구미에서 3점의 샘 플을 DNA 분석. 울릉도 내수전에서는 고리매 6개, 개미역쇠 1개, 미역쇠 1개, 미 역실 2개의 haplotype이 분석되었고 현포에서는 고리매 2, 개미역쇠 1, 미역쇠 4, 미역실 1개의 haplotype이 분석, 천부리에서는 개미역쇠 2, 미역쇠 1개의 haplotype이 분석되었고 통구미에서는 개미역쇠 2개의 haplotype이 분석.
천부 내수전 통구미 현포 subtotal Jeju and others Total Number of haplotypes No. of samples
(
S. lomentaria
1) 11 2 13 1 14cox3
haplotypes 2 2 4 1 5 6/6
No. of samples
(
S. lomentaria
2) 6 4 10 10cox3
haplotypes 3 2 5 5 3/3
No. of samples
(
P. binghamiae
) 13 8 3 8 32 6 38cox3
haplotypes 2 2 2 1 7 3 10 4/7
No. of samples
(
P. fascia
) 1 2 7 10 3 13cox3
haplotypes 1 1 4 6 2 8 4/4
No. of samples
(
P. zosterifolia
) 4 2 6 6cox3
haplotypes 2 1 3 3 2/2
No. of samples
total 14 31 3 23 71 10 81
표 17. 분자마커로 동정된 표본 목록
- 울릉도 고리매과 4종의 지점별 haplotype의 분포도는 아래 그림과 같음.
그림 65. 울릉도 고리매과 4종의 지점별 haplotype 분포도
- 이상과 같이 울릉도․독도 연안 유용 해조류의 유전 특성 분석을 위한 연구 결과 를 요약하면 ① 울릉도 4개지점에서 식용 갈조류 고리매과 71 샘풀 확보, 비교로 제주, 남해, 동해안에서 10샘풀 확보하였고 ② 울릉도의 대표 샘풀들은 석엽표본 으로 제작하고, 확증표본으로 보관하였고 ③ 총 4종 81 샘풀의 genomic DNA를 추출하고 유전자원을 확보하였고 미토콘드리아 cox3 마커의 서열을 분석함. ④ cox3 haplotype의 분석 결과, 고리매와 미역쇠의 유전적 다양성이 높고, 개미역쇠 와 미역실은 유전적 다양성이 낮았고, 내수전에서 고리매의 유전적 다양성이 매 우 높게 나타남. ⑤ 고리매와 미역쇠를 미래 유용 해조 자원으로 추천하며, 이는 차후 동해안의 집단들과 보다 집약적인 연계 연구 및 biomass의 연동 연구가 필 요한 연유에서 적극 추천함.