흰목물떼새와 근연종들의 동정을 위한 새로운 COI 바코딩 프라이머 (Novel COI barcoding primers for identification of the Long-billed Plover and related species)

서지정보

· 발행기관 : 한국조류학회II
· 수록지 정보 : 한국조류학회지 / 27권 / 1호 / 50 ~ 55페이지
· 저자명 : 진채령, 김인철, 남형규, 허위행, 어수형

초록

흰목물떼새(Charadrius placidus)는 모래와 자갈이 있는 하천변에서 번식하는 드문 텃새로 국내에서는 멸종위기야생동물 II급으로 지정되어 보호받고 있다. 멸종위기야생동물의 연구를 위해서는 동물을 직접 포획하여 연구에 필요한 시료를 확보하는 것보다는 깃털, 분변 등과 같은 비침습적인 방법으로 시료를 확보하는 것이 제안되고 있다. DNA 바코딩 기법은 비침습적인 방법으로 확보한 시료로부터 종 동정을 가능하게 하므로 멸종위기종의 보전 및 관리에 도움을 준다. 조류 DNA 바코딩은 미토콘드리아 유전체의 COI(cytochrome C oxidase I) 염기서열 정보를 주로 이용하며, 많은 종에 적용 가능한 PCR 프라이머가 이미 개발되어 있다. 본 연구에서는 비침습적 시료를 이용하여 흰목물떼새를 근연종으로부터 동정할 목적으로 COI 바코딩을 수행하였다. 하지만 기존의 범용 조류 COI 바코딩 프라이머를 이용하여 흰목물떼새의 COI을 증폭하는 것이 어려웠으므로 이 영역을 증폭시킬 수 있는 새로운 프라이머를 개발하였다. 흰목물떼새 한 개체의 시료로부터 미토콘드리아 유전체 염기서열을 해독한 결과, 기존의 프라이머가 부착되는 흰목물떼새의 COI 염기서열 영역에 변이를 확인하였다. 이 변이가 해당 부분에 프라이머의 부착을 어렵게 하여 증폭을 방해한 것으로 보인다. 해독한 흰목물떼새의 미토콘드리아 유전체 염기서열을 참고하여 COI 영역을 증폭시킬 수 있는 새로운 프라이머를 개발하였고, 이 프라이머를 이용하여 흰목물떼새 13개체의 COI 영역을 증폭하고 염기서열을 해독하였다. 근연종인 꼬마물떼새(C. dubius), 왕눈물떼새(C. mongolus), 흰물떼새(C. alexandrinus)의 COI 영역과 흰목물떼새의 COI 염기서열을 비교한 결과, 흰목물떼새와 근연종 간의 염기서열이 명확하게 구분되었다. 본 연구에서 개발된 COI 영역의 프라이머는 흰목물떼새의 종 동정에 활용될 수 있을 것으로 생각한다.

영어초록

The Long-billed plover (Charadrius placidus) is a rare bird species that inhabits riversides with sand and gravel, and has been designated and protected as a Class II Endangered Wildlife in Korea. Since the capture of endangered wildlife can stress those animals, it has been proposed as a wildlife research method to obtain samples such as feathers and feces by non-invasive methods. The DNA barcoding technique allows species identification from samples obtained by non-invasive methods, thus helping to conserve and manage endangered species. Avian DNA barcoding mainly uses the sequence information of the cytochrome C oxidase I (COI) of the mitochondrial genome, and universal PCR primers applicable to many bird species have already been developed. In this study, COI barcoding was performed for the purpose of identifying Long-billed plover using non-invasive samples. However, it was difficult to amplify the COI of the bird using the universal avian COI barcoding primer, so a new primer set for the Long-billed plover was developed. As a result of sequencing mitochondrial genome from a Long-billed plover, we identified mutations in the COI sequence region to which the existing universal primers are attached. This mutation appears to have prevented amplification by making it difficult to attach the primer to the region. We developed a new primer set that can amplify the COI region of the Long-billed plover, and using this primer to sequence the COI region of 13 birds. As a result of comparing the COI sequences of Long-billed plover with C. dubius, C. mongolus, and C. alexandrinus, the difference in the sequences between Long-billed plover and the related species is clear. We expect that the novel COI primers developed in this study could be used to identify Long-billed plovers.

참고자료

· 없음