• 한국해양학회지:바다
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• 제17권3호
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• pp.160-180
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• 2012

본 연구는 메타게놈 분석법을 기초로 낙동강 하류 담수 환경의 물금과 기수 환경의 을숙도대교 정점에서 채수된 환경 시료내의 진핵 플랑크톤 종다양성 및 군집 구조를 비교 분석하고자 하였다. 수환경 시료에서 추출된 DNA에 대한 environmental Polymerase Chain Reaction(PCR)을 수행하여 18S rDNA 클론라이브러리를 구축하였고, colony PCR, PCR-Restriction Fragment Length Polymorphism(RFLP), 염기서열 결정 및 유사도 분석을 통하여 종다양성을 분석하였다. 물금 및 을숙도대교 정점에서 338개의 클론들을 분석하였고(170 clones, 물금; 168 clones, 을숙도대교), 그 결과 총 74개의 phylotype을 발굴하였다(49개, 물금; 25개, 을숙도대교). 발굴된 phylotype에 대한 계통 분석 결과, Stramenopiles, Cryptophyta, Viridiplantae, Alveolata, Rhizaria, Metazoa 및 Fungi 등의 분류군에 속하는 다양한 생물종이 발굴되었으며, 국내 미기록종 및 신종 후보 가능 생물종과 속(genus)이상의 새로운 분류학적 처리가 필요한 생물종의 존재를 확인하였다. 특히 Stramenopiles의 Pirsonia 및 Alveolata의 Perkinsea에 속하는 phylotypes 등 국내 미기록 생물종을 포함한 숨은 종다양성(cryptic species diversity)의 발굴은 분자모니터링 기법이 낙동강 하구역 수생태계 변화 모니터링을 위한 새로운 유용한 생물학적 정보를 제공할 수 있음을 제시하고 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제17권2호
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• pp.59-75
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• 2012

플랑크톤의 종조성에 대한 정보는 해양 생태계 내에서 물질과 에너지 순환을 이해 하는데 필수적이다. 또한 수층의 물리화학적 특성과 변동에 민감하기 때문에 해양환경 특성을 이해하는데 중요한 정보를 제공한다. 본 연구는 메타게놈 분석 기법(metagenomics)을 적용하여 낙동강 유출수, 장강 희석수, 남해 연안수, 쓰시마 난류수 등의 혼합으로 복잡한 환경특성을 가질 것으로 예상되는 부산 연안역의 수괴 내에 존재하는 플랑크톤 종다양성을 분석하였다. 표층 해수에서 18S rDNA 클론라이브러리를 구축하였고 세 정점에서 분석된 370개의 클론들 중에서 94개의 phylotype들을 발굴하였다. 계통분석 결과 phylotype들은 Dinophyceae(42개), Ciliophora(15개), Bacillariophyta(7개), Chlorophyta(2개), Haptophyceae(1개), Metazoa(Arthropoda(17개), Chaetognatha(1개), Cnidaria(2개), Chordata(1개)), Rhizaria(Acantharea(2개),Polycystinea(1개)), Telonemida(1개), Fungi(2개) 등의 다양한 계통군들에 속하는 것으로 나타났다. 근접하게 위치한 세 정점에서 나타난 플랑크톤 종조성 차이는 이들 정점들이 여러 기원의 수괴(water mass) 혼합에 따른 다양한 물리화학적 환경요인의 영향에 기인한 것으로 판단된다. 향후 메타게놈 분석 기법을 통한 플랑크톤 종조성 연구는 다양한 물리화학적 특성을 가진 연안 해양생태계를 이해하는데 유용할 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제15권1호
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• pp.25-35
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• 2010

플랑크톤의 종다양성은 특정 지역의 수계환경 변화 모니터링에 있어 중요 생태지표로써, 환경 평가에 유용한 정보로 사용되고 있다. 기존의 종다양성 평가는 주로 형태학적 형질에 근거한 종동정을 통해 이루어졌으나, 많은 시간과 전문성을 필요로 하고 연구자의 주관적 판단에 의존하는 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 채수된 환경시료에 대해 보다 빠르고 정확한 플랑크톤 종다양성을 파악하기 위하여 분자마커를 활용한 분자모니터링 기법을 도입하였다. 서낙동강(김해교)과 남해 연얀(남해도) 정점에서 각각 채수된 환경시료에서 DNA를 추출한 후 18S nuclear ribosomal RNA 유전자를 대상으로 중합효소연쇄반응을 수행하였다. 클로닝 과정을 통해 만들어진 각각의 클론 라이브러리에서 클론을 무작위로 선택하여 제한효소절편다형성 패턴분석을 한 후 특이성을 가지는 클론을 선별하였다. 김해교에서는 60개 블론을 대상으로 44개의 특이적 클론을 선별하였고 남해에서는 150개 클론을 대상으토 27개의 클론을 선별하였다. 이틀 클론틀에 대한 염기서열 분석결과 다양한 계통분류군에 속승하는 플랑크톤의 종조성 결과를 보여주었다(김해교: Heterokontophyta(7), Ciliophora(23), Dinophyta(l), Chytridiomycota(l), Rotifera(I), Arthropoda (11), 남해: Ciliophora( 4), Dinophyta(3), Crγptophyta(l)，Arthropoda(19)). 본 연구를 통하여 분자마커를 활용한 분자모니터링 기법이 기존 형태학적 형질에 근거한 분석이 가지는 한계를 보완하여 채수된 환경시료의 종조성 분석에 효율적으로 사용될 수 있다고 판단된다.

• 생태와환경
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• 제33권4호통권92호
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• pp.358-365
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• 2000

백련어의 도입 및 제거가 부영양호의 수중생물군집과 환경요인에 미치는 영향을 조사하였다. 생물조작을 위해 호수연안에 6개의 enclosure를 설치하고, 5월 22일부터 7월 23일까지(전기), 7월 23일부터 9월 18일까지(후기) 두 가지 밀도(고, 저)의 어류를 투입 및 제거하였다. RIA(${\alpha}$=0.05)의 결과는 어류도입 및 제거가 대부분의 생물군집 및 환경요인에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 각 enclosure의 환경요인에 대해 어류투입은 투명도, 용존산소, 수소이온농도, 큰분획엽록소(>40 ${\mu}$m) 등의 감소와 질소화합물, 소형분획엽록소(<2 ${\mu}$m)의 증가를 유도하였으며, 어류제거는 정반대 현상을 보였다. 한편, 수중생물군집에 있어서, 어류투입은 picocyanobacteria이나 섬모충(<20 ${\mu}$m) 같은 소형 플랑크톤의 증가가 뚜렷하였고, 어류제거에 의해 다시 유의하게 회복하였다. 그러나 크고, 군체를 형성하거나 긴 사상체 남조나 규조등은 두 가지 어류조작에 유의한 변화를 보이지 않았으며, 어류제거시만 Diaphanosoma, Cyclopoida, naupli 등 동물플랑크톤의 유의한 증가를 나타냈다. 본 연구는 실험기간 동안 강한 바람과 호수바닥으로부터 지속적인 인의 공급 등으로 인하여 결과해석에 부정적으로 작용하였으나, 전체적으로 어류도입 및 제거가 enclosure내 플랑크톤군집과 환경요인에 대해 서로 상반되는 효과를 유도하는 것이 확인되었다.