제주도 멸종위기종 피뿌리풀, 고려말 몽골에서 왔다

 ◇ 제주도 피뿌리풀, 몽골 및 내몽골 지역 개체와 유전적으로 닮아 

 ◇ 유전자 연구로 종의 기원 찾아 멸종위기종 보전 방안에 활용

<피뿌리풀 사진> ※사진 자료 및 종 정보 출처 : 한반도의 생물다양성(https://species.nibr.go.kr)

□ 환경부 소속 국립생물자원관(관장 배연재)은 대전대 오상훈 교수팀과 함께 2018년부터 최근까지 ‘피뿌리풀에 대한 유전자 다양성 연구’를 수행하고, 국내 피뿌리풀의 기원을 증명했다. 

 ○ 피뿌리풀은 전 세계적으로 몽골, 중국 등에 분포하며 한반도에는 제주시 동부 오름 지역과 황해도 이북에만 자생하는 종으로 개체 수 감소 등에 따라 2017년 멸종위기 야생생물 II급으로 지정되었다.

 ○ 제주도 동부 오름에만 피뿌리풀이 분포하는 이유에 대해 고려말 원나라가 고려를 침략하여 제주도에 목장을 설치하고 말을 방목하는 과정에서 유입되었다는 가설과 빙하기 잔존 식물이라는 가설이 있다.

  ※ 피뿌리풀은 독성이 있어 말이 먹지 않으며, 방목으로 인해 유지된 초원은 피뿌리풀이 생육하기 적절한 환경임  

□ 연구진은 앞선 가설들을 검증하기 위해 제주도와 중국 운남, 몽골 등 8개 지역의 피뿌리풀 자생지에서 184개 표본을 채취해 초위성체 유전자 표지를 이용하여 176개 대립유전자를 비교 분석했다.

 ○ 그 결과, 제주도 피뿌리풀의 유전자형이 몽골 중부 및 내몽골로부터 유래된 것이 확인됐다. 

  ※ 초위성체 : 디엔에이(DNA)에서 2~9개의 동일 염기서열이 반복적으로 나타나는 부위

  ※ 유전자 표지 : 생물종을 구별할 수 있는 유전자 단편 

  ※ 대립유전자 : 같은 유전자에 위치하며 특정 형질을 나타내는 한쌍의 유전자

 ○ 지역별 유전자 주성분 분석 결과를 보면, 한국, 몽골 및 내몽골 개체들이 유전적으로 비슷한 하나의 무리를 형성했고, 중국 운남지역 개체는 유전적으로 구분되는 것으로 확인되었다. 

   ※ 주성분 분석: 유전자형 자료를 반영하는 변수 정보를 이용하여 유전적 거리를 나타냄

 ○ 국내 피뿌리풀 40개 대립유전자 분석 결과에는 유전적 고유성이 없어, 빙하기 시대가 아닌 비교적 최근에 형성된 개체군으로 보인다. 

 ○ 연구진은 이번 결과를 토대로 향후 황해도 개체군을 포함한 추가 연구를 진행하면 피뿌리풀이 어떻게 한반도 유입되었는지 보다 명확하게 알 수 있을 것으로 보고 있다.  

□ 국립생물자원관은 이번에 파악한 국내 피뿌리풀 개체군의 유전적 구조를 바탕으로 멸종 위기에 처한 피뿌리풀의 보전 방안 등에 과학적 근거 자료로 활용할 예정이다. 

□ 배연재 국립생물자원관장은 “이번 연구는 유전자 다양성 연구를 통해 국내 개체군의 기원을 밝힌 좋은 사례”라며, “앞으로 과학적 근거 자료를 활용한 종 보전이 이루어질 수 있도록 지속적인 연구를 진행하겠다”라고 밝혔다. 

[피뿌리풀 집단의 주성분 분석 결과]

그림 1. 피뿌리풀 8개 개체군 위치 정보

그림 2. 피뿌리풀 8개 개체군의 주성분 분석 결과