• 환경생물
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• 제40권3호
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• pp.290-300
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• 2022

장목만에서 분리한 Alexandrium 종의 배양주를 확보하여 형태와 계통분류를 통해 종을 명확히 하고 온도, 염분 및 영양염 농도 차이에 따른 성장 반응을 파악하였다. 확보한 Alexandrium 종은 형태적으로 Alexandrium catenella, A. tamarense와 구분이 되지 않았다. 하지만, 분자계통도 작성을 통해 장목만에서 분리한 Alexandrium 종은 A. tamarense species complex 내의 A. pacificum (Group IV)에 속하는 것을 확인할 수 있었다. 온도에 대한 성장 반응 실험에서 A. pacificum (Group IV)는 15℃와 20℃에서 높은 성장 속도와 유영세포 농도를 보였고, 염분에 대한 성장 반응 실험에서 A. pacificum (Group IV)은 염분 20~35 psu의 넓은 염분 범위에서 성장하였다. 즉, A. pacificum(Group IV)은 협온성, 광염성의 특징을 가진다. 그리고 영양염 첨가에 따른 성장반응 실험에서, A. pacificum (Group IV)은 질산염과 인산염의 농도 증가와 함께 성장을 하였지만, 질산염과 인산염에 대해 다른 소비 전략을 가지는 것으로 나타났다.

• ALGAE
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• 제36권4호
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• pp.285-298
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• 2021

The amount of CO₂ absorbed by the oceans continues to rise, resulting in further acidification, altering some functional traits of phytoplankton. To understand the effect of elevated partial pressures of CO₂ (pCO₂) on functional traits of dinoflagellates Alexandrium affine and A. pacificum, the cardinal temperatures and chain formation extent were examined under two pCO₂ (400 and 1,000 µatm) over the range of temperature expected to be associated with growth. The growth rate and chain formation extent of A. affine increased with higher pCO₂, showing significant changes in cardinal temperatures and a substantial increase in middle chain-length (4-8 cells) fractionation under elevated pCO₂ condition. By contrast, there were no significant differences in specific growth rate and any chain-length fractionation of A. pacificum between ambient and elevated pCO₂ conditions. The observed interspecies variation in the functional traits may reflect differences in ability of species to respond to environmental change with plasticity. Moreover, it allows us to understand the shifting biogeography of marine phytoplankton and predict their phenology in the Korea Strait.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_3호
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• pp.979-989
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• 2022

본 연구는 유독 와편모조류 Alexandrium pacificum의 조기 감지 여부를 조사하기 위해 홀 소자 센서(Hall element sensor)를 활용하여 진주담치(Mytilus edulis)와 참굴(Crassostrea gigas)의 패각운동(shell valve movements, SVMs) 변화를 살펴보았다. 무독성 조류 Isochrysis galbana에 대한 SVMs는 M. edulis와 C. gigas에서 모두 증감이 관찰되지 않았다. 하지만 마비성 패독(paralytic shellfish poisoning, PSP)을 유발하는 A. pacificum에 노출됨에 따라 M. edulis와 C. gigas는 폭로 전후로 약 12시간 동안 평균 SVMs가 각각 1.25 times/hr에서 2.13 times/hr 그리고 2.23 times/hr에서 8.91 times/hr로 증가하였다. M. edulis는 A. pacificum에 노출되고 1시간 이내에 SVMs가 증가한 뒤 점차 감소한 추세를 보였지만, C. gigas는 노출 후 4시간까지도 높은 SVMs를 보여, C. gigas가 M. edulis보다 유독 와편모조류에 대한 민감성이 높은 것으로 보였다. 따라서 이러한 결과들은 유독 와편모조류 A. pacificum의 출현 시 조기 감지를 할 수 있는 생물모니터링 시스템 체계 구축에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.866-873
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• 2022

배양실험을 바탕으로 다양한 수온과 염분 조건에서 유독 와편모조류 Alexandrium pacificum (LIMS-PS-2611)의 생장속도와 마비성 패독(PST)의 변화를 조사하였다. A. pacificum는 수온 25℃, 염분 30 psu 조건에서 최대생장속도를 보였으며, 최대생장속도의 70% 이상은 수온 20~25℃, 염분 25~35 psu 구간에서 나타났다. A. pacificum 체내의 PST 주요성분은 N-sulfocarbamoyl계의 C1+2와 GTX5이었으며, 미량성분은 carbamate계의 neoSTX이었다. 수온과 염분에 따른 독함량의 변화를 보면, A. pacificum는 수온 20℃, 염분 30 psu의 조건에서는 비교적 낮은 독 함량을 보였다. 염분의 증가에 따라 독 함량이 증가하는 경향을 나타냈다. 그러나 최대생장속도를 보였던 수온과 염분 조건에서는 낮은 독 함량을 보였다. 따라서 6월 수온이 20-25℃ 범위일 때 발생하는 이매패류 독화현상은 A. pacificum에 의한 영향일 가능성이 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권1호
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• pp.84-92
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• 2020

본 연구는 마비성 독소 표준물질의 안정적인 공급을 위해 친환경적이고 경제성이 우수한 발광다이오드 광원의 파장을 이용하여, PST의 원인종 Alexandrium catenella와 A. pacificum의 독 함량을 증대시킬 수 있는 가능성을 살펴보았다. 파장별 광량과 생장속도의 관계를 보면, 반포화상수(Ks)는 두 종 모두 적색파장에서 가장 높게 나타났고, 청색파장에서 가장 낮았다. 빛 파장에 따른 독함량의 경우, 적색 파장이 A. catenalla은 최고 약 8배 그리고 A. pacificum은 약 3.4배 다른 파장보다 높았다. 그리고 광량에 대한 친화성을 나타내는 Ks와 독농도와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 따라서 세포당 독농도 증가를 위한 배양법은 초기에 세포수량의 확보 및 빠른 생장속도를 유도하기 위해서 청색파장을, 대수생장기 후기에는 적색파장을 주사하여, 세포내 독함유량을 증가시킬 수 있는 2단계 배양법을 제시할 수 있을 것으로 생각된다.

• ALGAE
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• 제36권4호
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• pp.299-314
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• 2021

Some species in the dinoflagellate genus Alexandrium are bioluminescent. Of the 33 formally described Alexandrium species, the bioluminescence capability of only nine species have been tested, and eight have been reported to be bioluminescent. The present study investigated the bioluminescence capability of seven Alexandrium species that had not been tested. Alexandrium mediterraneum, A. pohangense, and A. tamutum were bioluminescent, but A. andersonii, A. hiranoi, A. insuetum, and A. pseudogonyaulax were not. We also measured the bioluminescent intensity of A. affine, A. fraterculus, A. mediterraneum, A. ostenfeldii, A. pacificum, A. pohangense, A. tamarense, and A. tamutum. The mean 200-second-integrated bioluminescence intensity per cell ranged from 0.02 to 32.2 × 10⁴ relative luminescence unit per cell (RLU cell^-1), and the mean maximum bioluminescence intensity per cell per second (BL_Max) ranged from 0.01 to 10.3 × 10⁴ RLU cell^-1 s^-1. BL_Max was significantly correlated with the maximum growth rates of Alexandrium species, except for A. tamarense. A phylogenetic tree based on large subunit ribosomal DNA (LSU rDNA) showed that the bioluminescent species A. affine, A. catenella, A. fraterculus, A. mediterraneum, A. pacificum, and A. tamarense formed a large clade. However, the toxicity or mixotrophic capability of these species was split. Thus, their bioluminescence capability in this clade was more consistent than their toxicity or mixotrophic capability. Phylogenetic trees based on LSU rDNA and the luciferase gene of Alexandrium were consistent except for A. pohangense. The results of the present study can provide a basis for understanding the interspecific diversity in bioluminescence of Alexandrium.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권7호
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• pp.1185-1198
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• 2018

The nucleosomal organization of chromatin using histone proteins is a fundamental and ubiquitous feature of eukaryotic nuclei, with the major exception of dinoflagellates. Although a number of recent genomic and transcriptomic analyses have detected numerous histone genes in dinoflagellates, little is known about their expression. Here in, we aimed to investigate the expression pattern of histone genes under nutritional stress, and an attempt was made to detect histone expression at the protein level in Alexandrium pacificum. The presence of histones at the mRNA level was confirmed in this study by the amplification, cloning, and sequencing of 10 different genes. Relative expression profiling of these genes under different growth conditions was determined with real-time PCR and revealed considerable levels of histone transcription in nutritionally stressed cells. We were unable to detect the expression of histones at the protein level even after immunodetection and analysis using mass spectrometry, although a histone-like protein was detected as a major nuclear component. A. pacificum expresses multiple variants of histone, and protein sequences revealed both conservation and divergence with respect to other eukaryotes. We concluded that A. pacificum maintained an active transcription of histone genes within the cell, and enhanced expression of histone genes in nutritional stress strongly suggest that histones have functional significance in dinoflagellates, although expression at the protein level was below our current detection limits, which suggests a limited role of histones in DNA packaging. Finally, the plausible regulation of histone expression at the gene and protein levels in A. pacificum is discussed.

• ALGAE
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• 제34권4호
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• pp.289-301
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• 2019

Mixotrophy in marine organisms is an important aspect of ecology and evolution. The discovery of mixotrophic abilities in phototrophic dinoflagellates alters our understanding of the dynamics of red tides. In the phototrophic dinoflagellate genus Alexandrium, some species are mixotrophic, but others are exclusively autotrophic. There are differences in the ecological roles of autotrophic and mixotrophic Alexandrium in marine food webs. However, of the 34 known Alexandrium species, the mixotrophic ability of >20 species has yet to be explored. In this study, the mixotrophic capabilities of Alexandrium insuetum CCMP2082, Alexandrium mediterraneum CCMP3433, Alexandrium pacificum CCMP3434, Alexandrium tamutum ATSH1609, and Alexandrium margalefii CAWD10 were investigated by providing each species with 22 diverse prey items including bacterium-sized microbeads (1 ㎛), the cyanobacterium Synechococcus sp., algal prey species, and the ciliate Mesodinium rubrum. None of the 5 Alexandrium species fed on any of the prey items. These results increase the number of Alexandrium species lacking mixotrophic abilities to 9, compared to the 7 known mixotrophic Alexandrium species. Furthermore, the Alexandrium phylogenetic tree based on the large subunit ribosomal DNA contained 3 large clades, each of which had species with and without mixotrophic abilities. Thus, the acquisition or loss of mixotrophic abilities in Alexandrium might readily occur.