| Summary: | 학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 생명과학부, 2012. 8. 정가진. 지의류는 곰팡이와 광합성을 하는 조류나 남세균의 공생생물이다. 여러 기후에서도 잘 자라며 극지역의 극한 환경에서도 분포한다. 특히 남극 육상 생태계에서 우점하는 균상이다. 남극 쉐틀랜드 군도에서 가장 큰 섬인 킹조지섬 (62° 23 S and 58° 67W)은 남극 반도 북쪽 끝에 위치한다. 이 지역에는 두 종의 현화식물과 다양한 선태식물 및 지의류가 있다. 지리적 위치와 지의류의 다양성으로 지의류 형성 곰팡이의 진화 연구에 적합한 곳 중의 하나이다. Cladonia 속은 형태적으로 다양한 400여종이 전 세계에서 기록되어 있는 수지상 지의류이다. 남극에서는 약 30여종이 기록되어 있으며, 킹조지섬에서 가장 다양한 종을 가진 지의류 중의 하나이다. 하지만 이 지역의 Cladonia 속의 계통 연구는 부족하다. 킹조지섬의 Cladonia 속 지의류의 계통학적 다양성을 보기 위해 rDNA와 mtSSU 유전자 염기서열을 이용하여 Svalbard와 Chile Punta Arenas, 그리고 Falkland Islands 시료와 함께 계통발생적 관계를 알아보았다. 그리고 Cladonia 속의 표현형적 진화를 이해하기 위해 계통과 형태 형질을 비교하였다. 네 지역의 268개의 시료는 20개의 단일계통군으로 나누어졌다. 96개 킹조지섬의 시료는 9개의 단일계통군으로 나누어졌다. rDNA에 있는 두 개의 인트론의 유무와 8개의 생장형과 5개의 형태 형질을 비교해보았다. 일부 동질성의 형질을 갖고 있는 단일계통군들도 있었지만 대부분의 형질들은 한 계통군에서도 매우 다양하였다. 그리고 12개의 단일계통군들이 여러 지역의 시료를 포함하고 있었기 때문에 잦은 대륙간의 이동이 일어났던 것 같다. 하지만 같은 지역에 속하는 아단일계통군의 분자적, 형태적 특징들이 동질성을 보였다. 이것은 분자적 형태적 변이가 지리적 이동 후 다른 환경에 적응 과정에서 일어난 것을 의미한다. 킹조지섬에서 가장 우점하는 Cladonia 종인 Cladonia borealis는 범세계분포종이다. 킹조지섬의 C. borealis의 계통지리학적 역사를 이해하기 위해 Svalbard와 Punta Areans 시료와 함께 LSU 인트론 서열을 포함한 rDNA 서열을 가지고 계통학적, 단상형 망 분석을 하였다. 그 결과 킹조지섬의 C. borealis의 rDNA는 두 개의 단계통군으로 나뉘었다. 이것은 다른 대륙으로부터 장거리 확산을 통한 독립적인 다중 도입이 있었다는 것을 나타낸다. 지의류가 균류와 광합성 하는 조류나 남세균 외에 하나의 생태계로써 다른 미생물이 포함되어 있다는 공생관계가 알려져 있지만 이들의 구성과 역할에 대한 자세한 연구는 이루어지지 않았다. 그들은 아마도 다양한 환경에 지의류가 적응하는데 도움을 줬을 것이다. 이 연구에서는 지의류 자실체에서 그들의 생태학적 역할을 이해하는 첫 번째 단계로 다양한 지의류의 미생물 군집 구조를 분석하였다. 킹조지섬의 Cladonia, Umbilicaria, Usena, 및 고착지의류의 미생물군집 구조를 진핵 LSU rDNA와 조류 ITS rDNA, 세균의 16S rDNA 유전자의 pyrosequencing 방법으로 알아보았다. 지의류 관련 균류로는 자낭균류에 속하는 Dothideomycetes, Lecanoromycetes, Eurotiomycetes, Leotiomycetes, Sordariomycetes와 담자균류에 속하는 Tremellomycetes와 Cystobasidiomycetes가 있었으며 이 균류의 빈도는 공생진균체와 관련이 있었다. 조류의 LSU와 ITS rDNA 염기서열 결과에서 한 지의체에 다양한 광생명체가 있다는 것으로 나타났다. 공생진균체가 주(主) 광생명체의 유전자형 선택에 주요한 요인이었다. 세균 군집에는 Proteobacteria, Acidobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes가 우점하였다. 세균 군집 구조는 공생진균체와 서식지에 영향을 받는 것으로 나타났다. 이 결과들로부터 지의류 자실체는 공생진균체와 다양한 광생명체와 미생물체로 구성된 하나의 복잡한 ...
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