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한국산 홍조 붉은잎속(Callophyllis)의 종 다양성 및 계통학적 유연관계

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Abstract
홍조류 붉은잎속(Callophyllis)는 붉은땀띠과(Kallymeniaceae)에 속하는 분류군 중 가장 큰 분류군으로서, 전 세계 60여종이 보고되어 있으며 주로 온대지역에 분포한 다. 붉은잎속은 현재까지도 종 경계 설정이 모호하여, 종들 간의 계통학적 유연관 계가 잘 정립되어 있지 않다. 한국에는 지금까지 붉은잎속 6종이 보고되어 있지만, 모호한 종 경계로 인하여 정확한 동정에 한계를 가지고 있다. 그러므로 본 연구는 한국산 붉은잎속의 종 다양성을 확인하고 계통학적 유연관계를 밝히고자 한다. 한국산 붉은잎속의 형태형질 관찰 및 분자계통분석을 수행하기 위하여, 제주도를 포 함한 한반도 남해안에서 채집이 수행되었으며, 일본의 기준모식산지로부터 세 종의 붉은잎속 표본도 채집되었다. 핵의 SSU rDNA, 엽록체 rbcL 및 미토콘드리아 COI-5P 유전자 마커를 이용한 분자형질 분석 결과, 한반도에 분포하는 것으로 보 고되어 온 C. adhaerens (좁은붉은잎)과 C. japonica (볏붉은잎), 미기록종인 C. hayamensis, 그리고 본 연구를 통하여 새로이 밝혀진 C. cartilaginea sp. nov., C. mollitia sp. nov., C. repens sp. nov., C. serratifolia sp. nov. 및 C. undulata sp. nov., 붉은잎속 8종이 확인되었다. COI-5P 유전자 마커는 종간 변이율이 0.6-6.4%인 rbcL보다 높은 2.8-9.5%의 종간 변이율로 한국산 붉은잎속 8종을 구분할 수 있는 종 해상력을 제공하였다. 그리고 이전에 보고되었던 C. adnata와 C. crispata는 기준모식산지인 일본산 표본과 일치하는 한국산 표본은 본 연구에서 확인되지 않았다. 미기록종인 C. hayamensis는 이분지를 하는 원통형의 엽병으로부터 2-3회 이분지하며 부채꼴로 생장한다. 기질로부터 직립하며 부채꼴로 이분지 또는 다 분지하는 C. cartilaginea sp. nov.는 C. japonica에 비해 엽침이 덜 발달하는 특징 을 가지고 있으며, 수직분포가 C. japonica와 유사하다. C. mollitia sp. nov.와 C. repens sp. nov.는 여러 개의 작은 부착기를 가지며 기질에 평행하게 자라지만, 엽상체의 형태, 질감 및 분지패턴, 그리고 생육하는 수직분포에서 차이를 보인다. C. serratifolia sp. nov.는 규칙적인 이분지를 하며 부채꼴 형태를 이루며 생장하고, 가장자리에 뚜렷한 톱니모양의 거치를 갖는다. C. undulata는 C. hayamensis와 엽 상체의 형태와 수직분포가 유사하지만, 엽상체의 가장자리에 주름이 잘 발달한 특 징을 지니고 있다. 본 연구를 통하여 지금까지 한국 및 북서태평양 연안에 분포하는 붉은잎속의 종 다양성이 과소평가되어 왔음을 인지하고 한국 및 일본산 붉은잎 속 표본을 통해 보다 명확한 붉은잎속의 종 경계를 정립하였으며, 계통학적 유연관 계를 이해하는데 도움을 주었다. 뿐만 아니라 향후 전 세계에 분포하는 붉은잎속의 계통학적 유연관계를 밝히는데 도움을 줄 것으로 기대한다.
The genus Callophyllis, mainly distributed in temperature region, is the largest red algal genus in the family Kallymeniaceae including 60 species in the world. Since species delimitation of the genus Callophyllis has not been designated yet, there are the huge conflict of phylogenetic relationships. In Korea, there are recorded six Callophyllis species, but it is very difficult to identify species accurately because of the imprecise species boundary. The aim of the present study is to resolve species diversity and phylogenetic relationships of the genus Callophyllis from Korea. To perform morphological observations and molecular analyses, samplings were carried out in the southern coastline of Korean peninsula including Jeju Island. In addition, we carried out the collection of three species from type localities in Japan. As a result of molecular analyses using nuclear SSU rDNA, plastid rbcL and mitochondrial COI-5P genes, eight species of the genus Callophyllis were confirmed from Korea: C. adhaerens Yamada and C. japonica Okamura, previously reported species in Korea; C. hayamensis Yamada as an unrecorded species; C. cartilaginea sp. nov., C. mollitia sp. nov., C. repens sp. nov., C. serratifolia sp. nov. and C. undualta sp. nov. as newly discovered cryptic ones. There are no Korean specimens that matched C. adnata and C. crispata from Japan. C. adhaerens has adherent and irregularlly subdichotomous thallus with slightly obtuse margin. C. japonica is characterized by erect and subdichotomous thallus with sharp branchlets laterally, and form a genetic group with the Japanese species with 0.3% and 1.0% intraspeciefic divergence in rbcL and COI-5P analyses, respectively. C. hayamensis, having flattened and flabellate thallus with short stipe arising from discoidal holdfast, was identified morphologically by comparing with holotype specimen and literature. C. cartilaginea sp. nov. is erect, cartilaginous and di- or trichotomously branched in a bushy clump with spinscent protuberances at smooth margin. C.
Author(s)
이형우
Issued Date
2014
Awarded Date
2015. 2
Type
Dissertation
URI
http://dcoll.jejunu.ac.kr/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000007089
Department
대학원 생물학과
Table Of Contents
Ⅰ. 서론 1
Ⅱ. 재료 및 방법 6
1. 재료의 채집 및 보관 6
2. 형태형질 분석 11
3. DNA 염기서열 및 분자계통 분석 12

Ⅲ. 결과 16

1. 한국산 붉은잎속(Callophyllis)의 분자형질 분석 및 계통학적 유연관계 16
1.1. 미토콘드리아 COI-5P 유전자 분석 및 종 경계 설정 16
1.2. 엽록체 rbcL 유전자 분석 및 계통학적 유연관계 21
1.3. 핵 SSU rDNA 유전자 분석 및 계통학적 유연관계 25
2. 한국산 붉은잎속(Callophyllis)의 형태형질 분석 28
2.1. Callophyllis adhaerens Yamada 29
2.2. Callophyllis cartilaginea H. W. Lee & M. S. Kim sp. nov. 32
2.3. Callophyllis hayamensis Yamada 35
2.4. Callophyllis japonica Okamura 38
2.5. Callophyllis mollitia H. W. Lee & M. S. Kim sp. nov. 41
2.6. Callophyllis repens H. W. Lee & M. S. Kim sp. nov. 45
2.7. Callophyllis serratifolia H. W. Lee & M. S. Kim sp. nov. 48
2.8. Callophyllis undulata H. W. Lee & M. S. Kim sp. nov. 52
Ⅳ. 고찰 55
Ⅴ. 결론 64
Ⅵ. 참고문헌 66
Degree
Master
Publisher
제주대학교 대학원
Citation
이형우. (2014). 한국산 홍조 붉은잎속(Callophyllis)의 종 다양성 및 계통학적 유연관계
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General Graduate School > Biology
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