• 한국초지조사료학회지
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• 제38권2호
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• pp.106-111
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• 2018

본 연구는 고창증 발병으로 폐사된 저지종 젖소의 반추위액과 캐놀라가 장착한 저지종 젖소의 반추위액을 샘플링하여 반추위 내 미생물 균총의 급작스런 변화에 따른 반추위 발효와 고창증 발병간에 연관성을 알아보고자 진행되었다. 채취한 반추위액 샘플은 PowerMax Soil DNA Isolation Kit (MO BIO Inc., CA, USA)를 이용하여 DNA를 추출한 후 PicoGreen (Turner BioSystems, Inc., CA, USA)과 Nanodrop spectrophotometer (ND-1000, NanoDrop Technologies Inc., DE, USA)를 이용하여 260/280 nm와 260/230 nm 흡광도 값을 측정하였다. DNA를 정량분석하고 $MiSeq^{TM}$ platform (Illumina, CA, USA)을 이용한 장내 미생물 균총의 다양성 분석을 마크로젠(Macrogen Inc., Seoul)에 의뢰하여 실시하였다. 반추위액 내 미생물 균총 분석 결과, 전분 분해균의 경우 고창증 발병으로 인한 폐사우의 반추위 내에서 R. bromii가 우점 하였으며, R. bromii, B. pseudolongum, B. merycicum 및 B. fibrisolvens 등과 같은 전분 분해균들이 정상우 대비 36배 높았다. 반면 반추위 발효와 밀접한 관련이 있는 F. succinogenes, R. albus 및 R. flavefaciens 등과 같은 대표적인 섬유소 분해균 비율은 정상우에서 고창증 발병으로 인한 폐사우 대비 12배 높았다. 이와 같은 결과를 볼 때, 반추위 내 균총 가운데 R. bromii, B. pseudolongum, B. merycicum 및 B. fibrisolvens 등과 같은 전분 분해균들의 급격한 증가가 반추위 내 pH 저하 및 가스 생성 증가를 초래했고 이는 저지종 젖소의 고창증 발병으로 인한 폐사와 밀접한 연관이 있었을 것으로 판단된다.

• 원예과학기술지
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• 제33권2호
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• pp.210-218
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• 2015

최근 멜론 재배지에서 확산되고 있는 멜론 황화엽 증상의 발생 원인을 구명하고자 황화엽 발생개체와 정상 개체간의 생육과 바이러스 이병 여부를 평가하였다. 그 결과 황화증상을 보이는 멜론 잎에 대해 전자현미경 검경 및 국내 보고된 박과 감염 8종에 대해 RT-PCR한 결과 바이러스가 진단되지 않았다. 국내 미보고된 바이러스로 의심되어 차세대유전체염기서열분석(NGS)를 이용하여 진단한 결과 박과진딧물바이러스(CABYV)로 판정되어 CABYV 특이프라이머를 이용하여 RT-PCR 한 결과 모두 CABYV 감염이 확인되었다. 광합성 능력은 정상엽의 경우 $12.36{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$였고, 황화엽은 ($4.09{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 황화엽이 정상엽의 1/3 수준으로 낮았다. 뿌리의 활력도 정상적인 생육을 보인 멜론에서는 $0.48mg{\cdot}g^{-1}$이었으나 황화증상이 발생한 개체에서는 $0.28mg{\cdot}g^{-1}$로 황화증상 개체의 뿌리 활력이 정상 개체보다 2배 정도 낮았다. 잎의 무기성분은 모든 성분에서 정상엽이 황화엽보다 2배 이상 유의성 있게 높게 나왔고, 특히 철분의 함량은 20배 정도의 차이를 보였다. 정상 개체와 황화증상 개체의 세포조직을 관찰한 결과, 울타리조직이나 해면조직은 모두 정상적인 모양을 보여 황화증상이 잎의 세포조직에는 영향을 미치지 않는 것으로 사료되었지만 다만, 황화증상 개체의 잎은 통도조직의 주변을 중심으로 전분이 많이 축적되어 있는 것으로 나타나 동화양분의 전류가 되지 않은 것으로 추정되었다. 따라서 최근에 국내의 멜론재배지에서 급속하게 발생하고 있는 황화엽 증상은 생리적인 원인보다는 진딧물에 의한 바이러스 이병에 의한 원인이 더 큰 것으로 판단되며 황화엽 증상의 피해와 확산을 줄이기 위해서는 바이러스 매개충인 진딧물을 사전에 방제하는 것이 좋을 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제53권1호
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• pp.39-48
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• 2017

전통방식으로 제조하는 전통 장류인 된장과 고추장은 제조하는 환경과 방법, 미생물 그리고 제조자에 따라 다양한 풍미와 특성을 나타낸다고 알려져 있다. 본 연구에서는 전통 된장과 전통 고추장의 미생물 분포도를 제주도(된장 2점, 고추장 2점), 전남권(된장 3점, 고추장 3점), 전북권(된장 7점, 고추장 5점)으로 구분하여 미생물(세균, 진균) 분포의 차이점과 유사점에 대해 차세대 염기서열 분석법을 이용하여 분석하였다. 분석시료는 종균을 이용하지 않고 자연발효 되었고, 1~5년간 발효 숙성된 제품으로 수집되었다. 전통 된장의 세균 분포도를 보면, 3개 지역에서 공통적으로 우점하는 세균은 B. amyloliquefaciens와 Tetragenococcus halophilus이었으며, Bacillus 속은 전남권(43.16%), 전북권(64.54%)에서 주요한 우점균 이었다. 그러나 제주도의 시료는 Bacillus 속이 0.22%로 내륙과 제주도는 현저한 차이를 보여주었다. 진균 분포도를 보면, Candida versatilis는 3개 지역에서 공통적으로 우점 하였으며, Candida 속은 전남권(64.22%), 전북권(33.68%)이었고, Mucor 속은 전북권(36.73%), 전남권(15.66%)의 주요한 우점종이었다. 그러나 제주도 시료는 곰팡이 보다는 효모인 Candida 속과 Zygosaccharomyces rouxii가 우점균이었다. 전통 고추장의 세균 분포도를 보면, 3개 지역에서 공통적으로 우점하는 세균은 B. subtilis와 B. licheniformis이며, B. amyloliquefaciens는 호남권에서만 우점종 이었다. 전반적으로 고추장에서 Bacillus 속이 우점균이라는 내용과 일치되는 결과를 나타냈다(Jin et al., 2007). 진균 분포도를 보면, 3개 권역의 고추장에서 공통적인 우점종이 없었으며, 제주도와 전남권은 Aspergillus 속과 Rhizopus 속이 우세하였고, 전북권은 Zygosaccharomyces rouxii가 우점종이었다. 이러한 결과는 본 연구를 위해 수집된 표본에서는 전통 된장과 전통 고추장은 지역적인 특징보다는 각 시료의 군집특성에 따라 유사 군이 형성된 것으로 사료되었다. 따라서 본 연구결과를 기반으로 하여 우리나라 전국적으로 표본을 수집하여 분석함으로써 보다 명확한 지역적, 시료 특성별 유사점과 차이점에 대한 미생물의 군집 분포도를 정의할 수 있을 것으로 예상되었다.

• 식물분류학회지
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• 제48권4호
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• pp.249-259
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• 2018

물부추속($Iso{\ddot{e}}tes$ L.)은 물부추과($Iso{\ddot{e}}taceae$)에 속하는 이형포자성을 보이는 다년생 정수성 수생식물로, 전 세계에 200여종이 분포하는 것으로 알려져 있다. 물부추속 식물은 고생대 말기에 출현하여 오랜 진화적인 역사를 지닌다. 다양한 생육환경에서 광범위하게 분포하고, 분포 지역에서는 많은 종들이 높은 고유성을 보임으로서 멸종위기종으로 보호되고 있다. 오랜 종분화 과정에서 극도의 수렴진화와 자가배수체 형성과정을 거치면서 형태적으로 매우 단순화되었다. 이로 인하여 이 식물군의 형태적인 형질을 이용한 계통학적 연구와 유연관계의 규명에 많은 어려움을 보여주고 있다. 본 연구에서는 분자계통학적 마커를 이용하여 극동아시아에 분포하는 물부추속의 계통학적 유연관계를 파악하고, 분자시계를 이용하여 이들의 식물지리학적 기원 및 분화시기 등에 대해서 알아보고자 하였다. 분자마커로서 핵과 엽록체 DNA의 염기서열을 이용한 분자계통학적 연구결과, 동아시아 물부추속은 크게 두 개의 분계군으로 구분된다: 일본 홋카이도에 분포하는 북방계분계군과 나머지 물부추속 식물을 포함하는 동아시아 분계군으로 구분이 된다. 북방계인 아시아물부추($Iso{\ddot{e}}tes$ asiatica)는 극동러시아와 북미의 북서부지역의 물부추속 식물과 깊은 유연관계를 보인다. 이 분계군은 북미의 알래스카 지역에서 베링육교(Bering land bridge)를 통해 중신세후기(late Miocene)에 시베리아로 전파된 것으로 분석되었다. 나머지 동아시아 물부추속 식물분계군($Iso{\ddot{e}}tes$ sinensis, I. yunguiensis, I. hypsophila, I. orientalis, I. japonica, I. coreana, I. taiwanensis, I. jejuensis, I. hallasanensis)은 파푸아뉴기니아와 호주의 물부추속 식물과 밀접한 유연관계를 보인다. 이들은, 점신세 후기(late Oligocene)에 호주 대륙의 동부 지역으로부터 원거리 산포과정(long-distance dispersal)을 통해 이동되어진 것으로 추론되었다. 향후에 차세대 염기서열 분석(next generation sequencing)과 같은 대규모 유전자 분석법을 이용하여 유용한 분자마커들을 개발하게 되면 전 세계에 분포하는 물부추속 식물에 대한 전반적인 계통지리학적 분석과 각 대륙에 고유종으로 분포하고 있는 이들의 진화적인 역사를 규명할 수 있을 것으로 보인다.

• 환경영향평가
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• 제32권2호
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• pp.94-111
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• 2023

효과적인 외래생물 관리 전략 수립을 위해서는 도입 및 확산 여부 평가를 위한 정기 모니터링이 요구된다. 환경 DNA (eDNA, environmental DNA) 메타바코딩은 높은 검출 민감도를 가지고 다수의 종을 동시에 검출할 수 있어 외래생물의 출현 여부와 그 영향을 평가하는데 활발히 활용되고 있다. 국내에서는 어류를 중심으로 메타바코딩의 적용 가능성 평가가 이루어지고 있으며 타 분류군에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 환경 DNA 메타바코딩을 활용한 국내 외래생물 탐지 가능성을 확인하고자 했다. 분류군별 검출 가능성을 확인하기 위해 어류, 포유류, 조류, 양서류를 목표로 디자인 된 4가지 범용 프라이머(MiFish, MiMammal, Mibird, Amp16S)를 활용하여 대상종 검출 여부를 평가하였다. 그 결과, 총 55개 지점 중 17개 지점(Trachemys scripta, 3개 지점; Cervus nippon, 3개 지점; Micropterus salmoides, 7개 지점; Rana catesbeiana, 4개 지점)에서 대상종의 서식이 확인되었다. 대상지 내 조밀한 지점 선정에도 생태적 특성을 반영한 검출 지점에 차이가 나타났다. 큰입배스와 붉은귀거북을 중심으로 외래생물이 출현이 생물 군집구조(종 풍부도, 풍부도, 다양도)에 미치는 영향을 비교한 결과, 외래생물이 서식하는 지점에서의 다양도가 더 높게 나타났다. 또한 외래생물 출현 지점에서 출현 종 수가 1~4종 추가 검출되었으며 풍부도 또한 1.7배 높게 나타났다. 메타바코딩을 통한 외래생물 검출 결과 및 군집구조 비교는 eDNA를 통한 다량의 모니터링 데이터 구축이 다차원적 생태계 평가에 효율적으로 활용될 수 있음을 나타냈다. 또한 환경의 인위적, 자연적 변화에 따른 생물상 변화를 관찰하고 자연생태 분야의 환경영향평가 등 현황 평가 및 예측을 위한 주요한 기초자료로 활용 가능성을 제시하였다.