• 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.

• 한국해양학회지:바다
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• 제21권4호
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• pp.158-170
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• 2016

국내 연안에서 하계에 출현하는 Alexandrium 속 와편모류의 종 다양성 연구를 위해, 2013년 7월부터 10월까지 19개 정점에서 해수 시료를 채취하였고, 이 가운데 4개 지역에서 Alexandrium 속의 와편모류가 확인되었다. 해당 4개 해수 시료에 단세포/단세포사 분리법을 적용하여, 총 22 종류의 Alexandrium 단종배양체를 확립하였다. 이 가운데 4종류의 Alexandrium 단종배양체에 대한 형태학 및 유전학적 특성을 분석한 결과, 각각 A. catenella, A. affine, A. fraterculus 및 Alexandrium sp.(strain WEB-Alex-01)인 것으로 확인되었다. 우리나라 연안에서 일반적으로 Alexandrium이 춘계 또는 추계의 중수온기에 주로 출현하는 것으로 알려진 바와는 대조적으로, 다양한 Alexandrium 종들이 하계에도 출현함을 확인하였다. 미동정 Alexandrium sp.(strain WEB-Alex-01) 종주는 국내 최초 보고 종으로서, 이 단종배양체에 대한 분류, 생리, 생태, 독성 등에 관한 추가적인 연구가 필요하다.

• 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.

• 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.

• 한국양식학회:학술대회논문집
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• 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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• pp.132-133
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• 2003

The marine dinoflagellate genus Alexandrium comprise PSP producing A. acatenella, A. angustitabuzatum, A. catenella, A. fundyense, A. minutum, A. ostenfezdii, A. tamiyavanichii and A. tamarense. In monitoring toxic Alexandrium, rapid and exact species identification is one of the significant prerequisite work, however we have suffered confusion of species definition in Alexandrium. To surmount this problem, we chose DNA probing, which has long been used as an alternative for conventional identification methods, primarily relying on morphological approaches using microscope in microbial field. Oligonucleotide DNA probes targeting rRNA or rDNA have been commonly used in diverse studies to detect and enumerate cells concerned as a culture-indetendent powerful tool. Despite of the massive literature on the HAB species containing Alexandrium, application of DNA probing for species identification and detection has been limited to a few documents. DNA probes of toxic A. tamarense, A. catenella and A. tamiyavanichii, and non-toxic A. affine, A. fraterculus, A. insuetum and A. pseudogonyaulax were designed from LSU rDNA D1-D2, and applied to whole cell-FISH. Each DNA probes reacted only the targeted Alexandrium cells with very high species-specificity within Alexandrium. The probes could detect each targeted cells obtained from the natural sea water samples without cross-reactivity. Labeling intensity varied in the growth stage, this showed that the contents of probe-targeted cellular rRNA decreased with reduced growth rate. Double probe TAMID2S1 achieved approximately two times higher fluorescent intensity than that with single probe TAMID2. This double probe did not cross-react with any kinds of microorganisms in the natural sea waters. Therefore we can say that in whole-cell FISH procedure this double DNA probe successfully labeled targeted A. tamiyavanichii without cross-reaction with congeners and diverse natural bio-communities.

• 한국양식학회지
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• 제7권4호
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• pp.251-264
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• 1994

패독발생의 원인규명을 위한 모니터링의 일환으로 원인생물의 출현과 휴면포자의 발아에 의한 현장 개체군의 유입가능성을 조사하기 위하여 1993년 9월부터 진해만을 중심으로 Alexandrium속의 발생현황, 원인생물의 잠재력을 제공하는 저질중의 휴면포자의 분포 및 실내 발아율을 조사하였다. 만내의 조사된 모든 정점에서 1월부터 Alexandrium속이 출현하여 대곡리 정점(칠천도)에서 3월에 533 개체/l의 최고치를 보였으며, 다른 지점에서는 100개체 이하를 나타냈으나 수온상승기인 4월에는 출현량이 감소하였다. 저질중의 Alexandrium속 휴면포자의 분포밀도는 채집한 정점간의 차이가 많아 100-800 개체/$cm^3$의 밀도를 보였으나, 채집지역의 저질상부층$(0\~4cm)$에서 $700\~800$ 개체/$cm^3$의 분포 지점이 많았다 휴면포자의 발아율은 수정리 정점에서 1월$(72.5\%)$, 4월$(68.0\%)$, 7월$(44\%)$ 및 10월$(9.0\%)$ 순으로 채집 계절에 따른 차이를 나타냈으며, 1월 채집한 만내의 다른 2 정점의 휴면포자도 $71\~97|%$의 높은 발아율을 보였다. 한편, 수심이 얕은 다대포 지점의 휴면포자는 6월$(86.5\%)$과 10월$(70.0\%)$에도 높은 발아율을 보여 진해만의 각 지점과는 대조적인 결과를 보였다. 이상의 결과로부터 Alexandrium속 휴면포자의 발아는 지역환경에 따라 차이를 보일 수 있으며 비교적 수심이 깊은 지역에서는 온도 등의 환경요인의 변동 외에 내재적 발아리듬의 영향이 클 것으로 추정되었다. 따라서 진해만에서는 저수온기일지라도 휴면포자의 발아에 의한 Alexandrium속의 출현이 놀게 나타나며, 이 지역의 패독발생의 원인생물로 기여할 가능성이 높은 것으로 시사되었다.

• 한국양식학회:학술대회논문집
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• 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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• pp.136-137
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• 2003

The marine dinoflagellate genus Alexandrium has been recognized as the most representative toxic phytoplankton on account of production of paralytic shellfish poisoning (PSP) throughout the world. PSP producers, generally A, tamarense and A. catenella, within the genus Alexandrium have caused high level intoxicauon of fisheries products and even death of human. In addition, more recent increasing of geographical range of this deleterious species has given rise to alarming tension. The study presented here aimed construction of the molecular phylogenetic relationships through sequences-determination from 16 morphotypic species (containing newly sequenced 3 morphotypic species, A. tamiyavainchii, A. fraterculus and A. pseudogonyaulax) in LSU rDNA D1-D2 and 12 morphotypic species (containing newly sequenced 6 - morphotypic species, A. catenella, A. tamiyavanichii, A. fraterculus, A. affine, A. insuetum and A. pseudogonyaulax) in SSU rDNA region, and the sequences were subjected to comparative-analysis in respect to regional population using functionally expressed rDNA genus and pseudogenes. And we discussed on genetic differentiation between A. tamarense and A. catenella together with putative PSP divegence of the genus Alexandrium. The results of phylogenetic analysis showed the robust monophyletic 14 distinct classes of A. tamarense, A. excavatum, A. catenella, Tasmanian A. tamarense, A. affine (and/or A. concavum), Thai A. tamarense, A. tamiyavanichii, A. fraterculus, A. margalefii, A. andersonii, A. ostenfeldii, A. minutum (and/or A. lusitanicum), A. insuetum, and A, pseudogonyaulx clade. A. fraterculus and A. tamiyavanichii were sister relationship and they were positioned independently between A, affine cluster and those of A. margalefi, A. andersonii, A. ostenfeldii, A. minutum and A. insuetum. A. pseudogonyaulax appeared to be an ancestral taxon among Alexandrium.

• 한국수산과학회지
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• 제40권1호
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• pp.39-49
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• 2007

Species competition among the toxic dinoflagellates Alexandrium tamarense and Gymnodinium catenatum and the diatom Skeletonema costatum was simulated using a mathematical model. Prior to the model simulation competition experiments using the three species were conducted to obtain data for validation by the simulation model. S. costatum dominated at a density of ${\sim}10^{4}\;cells/mL$ compared to the other species in the medium with dissolved inorganic phosphorus (DIP). The growth of S. costatum was also stimulated by the addition of dissolved organic phosphorus (DOP), such as uridine-5-monophosphate (UMP) or glycerophosphate (Glycero-P), although this species is unable to take up DOP. This implies that the growth of S. costatum may be supported by DIP, which is hydrolyzed by alkaline phosphatase produced from A. tamarense and G. catenatum. The species competition model was run assuming the environmental conditions of northern Hiroshima Bay, Japan, during spring and summer. G. catenatum increased in cell density and neared the level of S. costatum at the end of the calculation. In the sensitivity analyses by means of doubling and halving parameters, depleted DIP had little effect on the cell density of G. catenatum. However the growth of A. tamarense and S. costatum was significantly affected by changes in the parameter values. These results indicate that if DIP depletion is ongoing, species that have a large phosphate pool in their cells, such as G. catenatum, will predominate in the community.

• 생명과학회지
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• 제12권3호
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• pp.250-255
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• 2002

독성이 있는 특이한 편모충인 Alexandrium tamarense의 구별하기 위한 종특이적인 형광 DNA탐침 AT1이 서로 다른 3가지의 고정액에서, 그리고 배양기간의 차이와 whole cell hybridization을 사용하는 광학 현미경 또는 형광 현미경에 의한 세포밀도 측정에 있어서 hiding activity를 비교하는 방법으로 여러 다른 종의 실험에 사용되어졌고, 그의 결과를 보고하는 바이다. 형광 DNA탐침 AT1은 특이적으로, A. tamarense에 결합했지만, 형태학적으로 유사한 다른 편모충에는 결합하지 않았다. 특히 형태적으로 A. tamarense에 유사한 A. catenella는 형광 DNN탐침 AT1에 결합하지 않았다. A. tamarense은 다른 세가지 고정액을 처리하였을 때, 고정액과 상관없이 강한 형광신호를 발산하였다. 추가해서 말하면, 배양기간에 관계없이 형광 DNA탐침 AT1의 biding activity는 강했다. 광학 현미경에 의해서 측정 되어지기 보다는 형광현미경에 의해서 세포밀도가 측정되었다. 형광 DNA탐침 AT1을 이용한 A. tamarense의 동정과 계산은 이 분야에서 새로운 생물독성 감시와 예측 시스템에 기여 할 것이다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제12권3호
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• pp.227-235
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• 2009

The marine toxic dinoflagellate Alexandrium catenella has been implicated in numerous paralytic shellfish poisoning (PSP) events in many countries. Due to difficulties in rapidly identifying A. catenella, field-based study of this species has been problematic. The present study developed a TaqMan format A. catenella-specific probe for real-time PCR assay (specific to Korean genotype) based on LSU rDNA sequence information for studying geographic and temporal distribution of the species in surface sediments and water columns of Jinhae Bay, Korea. The field survey from 2007 to 2008 revealed that A. catenella occurred in most seasons at low densities, mostly below 1 cell $mL^{-1}$, and was more abundant in spring (maximum cell density of 2 cells $mL^{-1}$) when shellfish exceed the quarantine toxin level for PSP toxins in Jinhae Bay.