유럽 ​​해역의 결이 있는 오징어(Loligo forbesii)의 계통학

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 7817(2022) 이 기사 인용

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결이 있는 오징어인 Loligo forbesii Steenstrup(1856)은 아조레스 제도를 포함한 유럽 대륙붕 지역에서 발견되었으며 북동 대서양의 유럽 상업 어업에 귀중한 자원입니다. 그러나 인구 구조와 계통 지리학에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 이러한 지식 부족은 또한 이 종에 대한 지속 가능한 어업 관리 개발을 방해합니다. 본 연구에서는 서로 다른 기간에 걸쳐 유전자 흐름 패턴을 검색하는 두 가지 유형의 마커를 결합했습니다. 16개의 핵 미세부수체 분석 및 미토콘드리아 시토크롬 산화효소 소단위 I(COI)의 서열 분석. 미세부수체의 높은 돌연변이율은 종의 최근 연결 패턴을 설명할 수 있는 반면, COI의 낮은 돌연변이율은 더 긴 기간에 대한 계통지리학적 패턴을 제공합니다. L. forbesii의 총 347개 개체가 북동대서양붕, 아조레스 제도 및 지중해를 포함하여 종의 거의 전체 분포 범위에서 조사되었습니다. 서부 및 동부 지중해의 개체는 이전에 유전자 연구에 포함된 적이 없습니다. 우리는 12개 샘플링 영역 모두에서 COI 시퀀스를 분석하고 L. forbesii의 세 가지 분류군을 정의할 수 있었습니다. 샘플링 영역이 넓기 때문에 이전에 알려지지 않았던 13개의 COI 일배체형을 제시합니다. 미세위성 분석에는 아조레스 제도가 포함되지 않지만 나머지 11개 샘플링 장소에서 3개의 주요 분기군이 식별될 수 있습니다. 낮은 FST 값은 넓은 지리적 거리에 걸친 유전자 흐름을 나타냅니다. 그러나 유전적으로 중요한 차이와 미소부수체 구조의 추가적인 약간의 그룹화는 지리적 장벽이 인구 구조에 영향을 미치고 유전자 흐름을 감소시키는 것으로 보인다는 것을 보여줍니다. 더욱이, 두 지표 모두 관찰된 계통지리적 패턴이 아조레스 제도와 지중해의 지리적 역사를 반영한다는 강력한 증거를 제공합니다.

지난 수십 년 동안 다양한 두족류 개체군과 상업적 어획량의 바이오매스가 전 세계적으로 증가했습니다1. 특히 대서양에서는 롤리지니드의 상업적 중요성이 커졌습니다2,3. 2017년 롤리지니드 상륙량은 약 12,000t3에 이르렀으며, 이는 북동대서양 전체에서 2000년에서 2017년 사이에 5배 증가한 것으로, 이는 사회경제적 중요성이 커지고 있음을 보여줍니다. Loliginids 중에서 결이 있는 오징어 Loligo forbesii Steenstrup, 1856은 유럽 어업에서 가장 중요한 종 중 하나입니다3. 이 종은 대륙붕과 연관되어 있으며 지중해 북부의 하부 대륙붕(80~200m)과 상부 경사면(200~500m)에 고르게 분포되어 있습니다4. 북동 대서양에서는 북해와 영국 해역에서 카나리아 제도와 아조레스 제도까지 발생합니다2. 이 기회주의적인 포식자는 높은 성장률이 특징입니다. 12~16개월의 수명 동안 등쪽 맨틀 길이는 최대 900mm에 달할 수 있습니다5,6. Semelparous 종인 L. forbesii는 일생에 단 한 번만 산란합니다2.

대부분의 지역에서 L. forbesii는 혼획으로 규제되지 않지만 영국 해협, 스코틀랜드 및 포르투갈 해역3에는 유럽의 표적 어업이 존재하며 영국과 노르웨이에서는 유어 어업이 발달합니다. L. forbesii에 대한 첫 번째 예측 모델이 개발되었지만7 지금까지는 개체군 구조8, 생활 주기 및 산란 지역9에 관한 지식 격차로 인해 이 귀중한 자원에 대한 지속 가능한 어업 관리를 개발하는 것이 어려웠습니다. 여기서는 첫 번째 측면에 중점을 두고 L. forbesii의 유전적 개체군 구조를 새롭게 조명할 것입니다.

미토콘드리아 시토크롬-c-옥시다제 I(COI) 유전자는 분자 계통학에 가장 일반적으로 사용되는 마커 중 하나이며 계통지리적 패턴을 추론하는 데 자주 사용됩니다. 그러나 L. forbesii의 복잡한 개체군 구조를 밝히기 위해 동종효소와 미토콘드리아 DNA 서열은 유전적 다양성 수준이 매우 낮기 때문에 부적합한 것으로 나타났습니다11,12. 이러한 경우 보다 적절한 접근 방식은 미세 위성 분석입니다. 미세부수체는 높은 돌연변이율과 다중 대립유전자13를 보여주는 핵 게놈의 짧은 반복 서열로, 인구 연결의 최근 패턴을 강력하게 분석할 수 있습니다. Shaw et al.12는 알로자임 및 미토콘드리아 DNA(mtDNA) 마커를 사용한 이전 연구와 비교하여 L. forbesii에 대한 미소부수체를 사용함으로써 더 높은 유전적 다양성을 발견했으며, 유럽 대륙붕 바다에서 발생하는 종 간의 미묘한 유전적 차이를 확인할 수 있었습니다(스코틀랜드~ 북부 스페인) 및 Azores, Rockall 및 Faroes를 포함한 해외 인구. 그들은 수심과 고립된 현재 체제가 연안 지역과 육지 지역 사이의 유전적 차이에 책임이 있다고 제안합니다.