Review and Suggestions for Applying DNA Sequencing to Zooplankton Researches: from Taxonomic Approaches to Biological Interaction Analysis

동물플랑크톤 연구에 있어 DNA 분석 기법의 활용 방법과 과제: 개체 동정에서 군집 분석, 생물학적 상호작용 분석까지

Traditional morphological identification difficulties, such as phenotypic plasticity, misidentification of cryptic species, and larval stage species, can be compensated for by using DNA analysis techniques, such as DNA barcoding, in surveying zooplankton populations, including species identification. Recently, the rapid development of DNA sequencing techniques has allowed DNA-based community analysis not only for zooplankton assemblages in various aquatic ecosystems but also for the gut contents of zooplankton that are limited by conventional methods such as visual and microscopic identification. Therefore, the application of DNA sequencing can help understand biological interactions through the analysis of zooplankton food sources. The present paper introduces the major DNA-based approaches in zooplankton research topics, including taxonomic approaches by DNA barcoding, community-level approaches by metabarcoding, and gut content analyses, summarizes the analysis methods, and finally suggests the methodological topics that need to be considered for future applications.

동물플랑크톤 군집 연구에 DNA 바코딩과 같은 DNA 분석 기법의 적용은 분류형태학을 기반으로 하는 전통적인 종동정 시 발생할 수 있는 문제(e.g. 개체의 표현형 가소성에 의한 오동정, 유사종 및 자매종, 유생 시기의 종 동정의 어려움)를 보완할 수 있다. 최근 DNA 시퀀싱 기술의 발전으로 다양한 수생태계의 동물플랑크톤 군집은 물론, 육안 및 현미경을 통해 구분하는 데 한계가 있는 동물플랑크톤의 위 내용물에 대한 DNA 기반 군집 분석 또한 가능하게 되었으며, 이는 동물플랑크톤의 섭식 먹이원 분석을 통한 생물학적 상호작용을 이해를 돕는다. 본 논문은 동물플랑크톤 연구에 DNA 분석 기법이 활용된 사례(e.g. DNA 바코딩을 이용한 계통분류학적 연구, 메타바코딩을 이용한 군집 분석, 위 내용물 분석)를 소개하고 분석 방법을 요약하여, 최종적으로 향후 이를 활용하고자 하는 연구자들에게 연구 접근성을 높일 수 있도록 방법론적인 기초 지식을 제공하고자 하였다.