Phylogeny of the subfamily Salmoninae distributed in Korea based upon nucleotide sequences of mitochondrial ribosomal RNA genes

미토콘드리아 ribosomal RNA 유전자 염기서열분석에 의한 한국산 연어아과 어류의 유전적 계통도

Complete senuences of the mitochondrial rRNA Benes were determined among six salmonines in Korean Waters (Brachpmystax lenok, Onoorhpchus keta, O. masou mason, O. mason ishikawae, O. mykiss, and albino mutant of O. mykiss). The purposes of this study were to provide the basic information on levels of mtDNA polymorphism among these species for genetic characterization; discuss phylogentic relationships among three Oncorhynchus sepecies; demonstrate the utility of rRNA gene sequence data as a genetic marker for disringuishinf among Korean salmonines. PCR/direct sequencing data indicated the following consistent results; 1) 12S rRNA genes was 945 bases long in Oncorhynchus species, and 946 bases in B. lenot including one insertion. 2) Of sequence variation in mitochondrial rRNA regions, transitional substitutions were superior to transversion. 3) The significant differences were not shown in the intraspecific variation values in these gene regions. The percentage sequence divergence values were ranged from $0.066 to 0.212{\%}$. 4) The interspecific divergences were greater than the intraspecific variation. Nevertheless, ribosomal RMh genes were more conserved among species than the other mitochondrial genes, and they showed potentiality as an intergenic marker for systematics. In addition, phylogenetic trees, constructed from this data, supported that cherry salmon was closer to chum salmon than to rainbow trout, and that lenok was most distantly related species in six salmonid species.

열목어를 비롯한 산천어, 시마연어, 연어, 무지개송어 등 우리나라 연어아과 어류의 집단구조분석을 위한 기초자료를 얻기 위하여, 미토콘드리아 ribosomal RMA 유전자 영역의 염기서열변이를 비교${\cdot}$분석하였다. 미토콘드리아 DNA의 125 rRNA(945 bases, 열목어 의 경우 946 bases), Valine transfer RNA (72 bases), 및 16S rRNA(1513 bases) 등 3개의 유전자 영역에 걸쳐, 최대 2531 bases의 염기서열을 PCR/direct sequencing하여 얻었는데, 모든 염기변이중 전이가 월등히 우세하게 나타났으며, 종내${\cdot}$종간변이율은 모두 $0.5{\%}$이하로 낮게 나타나, 다른 영역에 비해 rRNA 유전자 영역에서의 염기서열이 매우 보존적임을 보여주었다. 또한, 미토콘드리아 rRNA 유전자 염기서열은 연어류의 속 (genus)단계 이상에서 집단분류표지인자로 유용하게 쓰일 수 있으리라 사료되어진다. 미토콘드리아 rRNA 염기서열자료를 기초로 구성된 phylogenetic tree를 통해 이들 종간의 진화적인 유연관계를 살펴본 결과, 시마연어가 무지개송어보다는 연어와 더 근연인 것으로 나타났으며, 열목어는 가장 유연이 먼 종임을 확인할 수 있었다.