• 제목/요약/키워드: Next-Generation Forest

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차세대 염기서열 분석을 이용한 굴참나무(Quercus variabilis)의 microsatellite 마커 개발 및 특성 분석 (Identification and Characterization of Polymorphic Microsatellite Loci using Next Generation Sequencing in Quercus variabilis)

  • 백승훈;이제완;홍경낙;이석우;안지영;이민우
    • 한국산림과학회지
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    • 제105권2호
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    • pp.186-192
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    • 2016
  • 본 연구는 차세대 염기서열 분석방법을 이용하여 굴참나무의 microsatellite 마커를 개발하고 특성을 분석하기 위해 수행되었다. GS-FLX Titanium 차세대 염기서열 분석 장비를 이용하여 305,771개의 read를 얻었고, 117 Mbp의 데이터를 생산하였다. De novo assembly를 통하여 7,326개의 contig를 확보하였다. 크기가 500 bp 이상이 되는 contig는 2,921개로 나타났다. 그 중 microsatellite 영역을 포함하는 contig는 606개(20.75%)로 나타났으며, 총 microsatellite의 수는 911개로 확인되었다. 그 중 13개의 microsatellite 유전자좌에서 굴참나무 개체 간 다형성이 관찰되었다. 이들 microsatellite 유전자좌에 대하여 주왕산 집단에서 관찰된 유효 대립유전자수($A_e$)는 평균 4.966(2.439~7.515)로 나타났다. 평균 이형접합도 관측치($H_o$)와 평균 이형접합도 기대치($H_e$)는 각각 0.873(0.731~1.000)과 0.766(0.590~0.867)으로 나타났다. 다형성이 관찰된 모든 microsatellite 유전자좌에서 null 대립유전자는 관찰되지 않았으며, 마커 간 연관불평형은 나타나지 않았다. 따라서 본 연구에서 개발된 13개의 microsatellite 마커는 굴참나무 집단의 유전변이 분석에 유용할 것으로 사료된다.

차세대 정지궤도 기상위성관측의 편익과 활용 확대 방안: GOES-16에서 얻은 교훈 (Benefits of the Next Generation Geostationary Meteorological Satellite Observation and Policy Plans for Expanding Satellite Data Application: Lessons from GOES-16)

  • 김지영;장근일
    • 대기
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    • 제28권2호
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    • pp.201-209
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    • 2018
  • Benefits of the next generation geostationary meteorological satellite observation (e.g., GEO-KOMPSAT-2A) are qualitatively and comprehensively described and discussed. Main beneficial phenomena for application can be listed as tropical cyclones (typhoon), high impact weather (heavy rainfall, lightning, and hail), ocean, air pollution (particulate matter), forest fire, fog, aircraft icing, volcanic eruption, and space weather. The next generation satellites with highly enhanced spatial and temporal resolution images, expanding channels, and basic and additional products are expected to create the new valuable benefits, including the contribution to the reduction of socioeconomic losses due to weather-related disasters. In particular, the new satellite observations are readily applicable to early warning and very-short time forecast application of hazardous weather phenomena, global climate change monitoring and adaptation, improvement of numerical weather forecast skill, and technical improvement of space weather monitoring and forecast. Several policy plans for expanding the application of the next generation satellite data are suggested.

통영 수월숲의 인문학적 특성 및 생태적 특성을 고려한 관리방안 (Management Plan for Humanistic and Ecological Characteristics of Suweol Village Forest in Tongyoung)

  • 임의제;이수동;김미정
    • 한국환경생태학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.85-98
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    • 2013
  • 본 연구는 통영 수월숲의 인문학적 특성과 자연생태적 특성을 바탕으로 효율적인 보존 관리방안을 제안하기 위해 진행하였다. 김해김씨 서암파 문중 소유인 대상지는 약 1,000년 전 태풍에 대비하여 농작물을 보호하고자 조성한 숲으로 1960년까지 동신제를 지내는 등 양호하게 보호 관리되어 왔었다. 방풍림의 면적은 $12,392.69m^2$로 느티나무, 팽나무, 푸조나무 등 낙엽활엽수 노거수가 우점종이었으며 주변은 경작지(52.1%), 도시화지역(26.3%), 산림지역(16.6%)으로 둘러싸여 있었다. 우점종 및 이용압을 고려하여 군집을 분류한 결과, 이용압이 낮은 푸조나무군락(I), 굴피나무-소사나무-느티나무군락(II), 이용압이 높은 느티나무군락(III), 느티나무-푸조나무군락(IV), 이용에 의해 하층이 훼손된 느티나무군락(V)으로 구분되었다. 방풍림의 보존상태는 양호하나 과거 잘못된 마을숲 복원 사업, 내부를 관통하는 산책로, 교육장 설치 등으로 인해 훼손의 우려가 있었다. 따라서 수월숲 고유의 가치를 복원하기 위해서는 개발에 의한 숲 변화, 이용압에 의한 훼손, 관리부재로 인한 쇠퇴현상을 개선해야 할 것이다. 이용압에 의한 훼손을 방지하기 위해서는 과도한 휴게시설 철거와 정적이고 소극적인 이용을 유도해야 하고, 개발에 의한 숲 변화를 막기 위해서는 우회로를 설정한 후 관통도로를 폐쇄하는 것이, 관리부재로 인한 쇠퇴현상 개선을 위해서는 현명한 이용을 전제로 차대목 육성과 하층식생 복원이 필요하였다. 차대목은 숲내 우점종인 느티나무, 팽나무, 푸조나무, 이팝나무 등을 모수로 실생묘를 육성 도입하여 식생 및 원형경관을 회복해야 할 것이다. 하층식생 훼손지역 복원을 위해 훼손지와 양호한 식생군락을 비교한 결과 아교목층은 10.8개체, 관목층은 79.7개체 차이가 나므로 부족분을 보완식재해야 할 것이다.

차세대염기서열방법을 이용한 경북 봉화군 장군봉 소나무림의 토양 박테리아 군집 구성 (Soil Bacterial Community in Red Pine Forest of Mt. Janggunbong, Bonghwa-Gun, Gyeongbuk, Korea, Using Next Generation Sequencing)

  • 이병주;어수형
    • 한국산림과학회지
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    • 제106권2호
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    • pp.121-129
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    • 2017
  • 토양미생물은 산림 생태계 구성 요소로써 산림 내 물질 순환 및 식물 생장 등에 중요한 역할을 한다. 그러나 국내 산림과학분야에서는 토양 균류 일부 종에 대한 연구가 주로 실시되어졌으며, 박테리아를 포함한 미생물 군집에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 16S rRNA gene 영역에 대한 차세대염기서열분석법을 통해, 장군봉 천연 소나무림 토양 내 존재하는 박테리아 군집 구성을 파악하였다. 분석 결과, phylum 수준에서 Proteobacteria, Acidobacteria, Actinobacteria, Planctomycetes 등이 나타나, 전형적인 토양 박테리아 군집 구성을 보였다. 또한, 부영양 환경을 선호하는 Proteobacteria가 가장 높은 비율을 차지하였는데, 다른 인공림과 비교하여 장군봉 천연 소나무림 토양 유기물량이 상대적으로 풍부한 것이 원인으로 생각된다. 한편, 토양 내 질소 순환에 기여를 하는 뿌리혹박테리아 분류군을 살펴본 결과, Burkholderia, Bradyrhizobium, Rhizobium 속이 주로 존재하는 것을 확인하였다. 토양 물리 화학적 특성과 박테리아 군집 구성간의 상관관계를 분석한 결과, 토양 내 pH가 박테리아 군집 구성과 관련된 주요 토양 특성인 것으로 확인되었다.

Comparison of Soil Higher Fungal Communities between Dead and Living Abies koreana in Mt. Halla, the Republic of Korea

  • Kim, Chang Sun;Jo, Jong Won;Lee, Hyen;Kwag, Young-Nam;Cho, Sung Eun;Oh, Seung Hwan
    • Mycobiology
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    • 제48권5호
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    • pp.364-372
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    • 2020
  • To improve our understanding of the relationship between soil higher fungi (belonging to Ascomycota and Basidiomycota) and Abies koreana, we surveyed A. koreana soil fungal communities in a forest in Mt. Halla, Jeju Island, Korea by next-generation sequencing (Illumina Miseq). To confirm the soil higher fungal communities, we collected two types of soils from a defined plot: soils with dead (AKDTs) and living A. koreana (AKLTs), respectively. Soil fungi were classified into 2 phyla, 19 classes, 64 orders, 133 families, 195 genera, and 229 OTUs (895,705 sequence reads). Nonmetric multidimensional scaling (NMDS) showed significantly different soil higher fungal communities between AKDTs and AKLTs (p < .05). In addition, the saprophyte composition was significantly affected by A. koreana status (p < .05). The proportion of the mycorrhizal Clavulina spp. was different between soils with AKDTs and AKLTs, suggesting that Clavulina spp. may be a crucial soil fungal species influencing A. koreana. This study will lead to a better understanding of the ecological status of A. koreana in Mt. Halla. In addition, this study could be useful for the conservation and management of A. koreana habitats.

The Application of the Next-generation Medium Satellite C-band Radar Images in Environmental Field Works

  • Han, Hyeon-gyeong;Lee, Moungjin
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.617-623
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    • 2019
  • Numerous water disasters have recently occurred all over the world, including South Korea, due to global climate change in recent years. As water-related disasters occur extensively and their sites are difficult for people to access, it is necessary to monitor them using satellites. The Ministry of Environment and K-water plan to launch the next-generation medium satellite No. 5 (water resource/water disaster satellite) equipped with C-band synthetic aperture radar (SAR) in 2025. C-band SAR has the advantage of being able to observe water resources twice a day at a high resolution both day and night, regardless of weather conditions. Currently, RADARSAT-2 and Sentinel-1 equipped with C-band SAR achieve the purpose of their launch and are used in various environmental fields such as forest structure detection and coastline change monitoring, as well as for unique purposes including the detection of flooding, drought and soil moisture change, utilizing the advantages of SAR. As such, this study aimed to analyze the characteristics of the next-generation medium satellite No. 5 and its application in environmental fields. Our findings showed that it can be used to improve the degree of precision of existing environmental spatial information such as the classification accuracy of land cover map in environmental field works. It also enables us to observe forests and water resources in North Korea that are difficult to access geographically. It is ultimately expected that this will enable the monitoring of the whole Korean Peninsula in various environmental fields, and help in relevant responses and policy supports.

Comparative Chloroplast Analysis and Phylogenetic Relationships Among Corylopsis Siebold & Zucc. (Hamamelidaceae)

  • Tae-Hee Kim;Sang-Chul Kim;Young-Ho Ha;Hiroaki Setoguchi;Hyuk-Jin Kim
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.55-55
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    • 2022
  • Corylopsis Siebold & Zucc. (Hamamelidaceae) is widely used for horticultural plant and comprise ca. 25 species in East Asia (1 species in Korea; 4 species in Japan; 20 species in China). Previous revisions have gone from 7 to more than 30 species, causing confusion in the nursery industry and public gardens. Due to morphological similarity within Corylopsis, molecular research is needed to distinguish it. In this study, the chloroplast genome of C. gotoana and C. pauciflora distributed in Japan was completed by using NGS (Next-Generation Sequencing) technique. The genome size of C. gotoana and C. pauciflora were 159,434 bp (large single-copy (LSC): 88,164 bp; small single-copy (SSC): 18,702 bp; inverted repeat regions (IRs): 26,284 bp) and 159,363 bp (LSC: 88,097 bp; SSC: 18,700 bp; IRs: 26,283 bp), respectively. In addition, we investigated the repeats, SNPs, and indels, and that could be used as DNA markers. Phylogenetic analysis demonstrated that C. pauciflora was sister to C. gotoana and C. spicata. The genus Corylopsis is a monophyletic group and Loropetalum is closely related to Corylopsis. The results of our study will provide the basic data necessary for the analysis of the species identification markers and genetic diversity within the genus Corylopsis in the future.

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Bioethanol Production Using Lignocellulosic Biomass-review Part 2. Saccharification and fermentation of biomass for generating ethanol

  • Sheikh, Mominul Islam;Kim, Chul-Hwan;Yesmin, Shabina;Lee, Ji-Yong;Kim, Gyeong-Chul;Ahn, Byeong-Il;Kim, Sung-Ho;Park, Hyeon-Jin
    • 펄프종이기술
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    • 제42권5호
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    • pp.15-23
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    • 2010
  • Bio-ethanol is the most potential next generation automotive fuel for reducing both consumption of crude oil and environmental pollution from renewable resources such as wood, forest residuals, agricultural leftovers and urban wastes. Lignocellulosic based materials can be broken down into individual sugars. Therefore, saccharification is one of the important steps for producing sugars, such as 6-C glucose, galactose, mannose and 5-C xylose, mannose and rhamnose. These sugars can be further broken down and fermented into ethanol. The main objective of this research is to study the feasibility and optimize saccharification and fermentation process for the conversion of lignocellulosic biomass to low cost bioethanol.

닥나무 속 식물의 엽록체 유전체 기반 InDel 마커의 개발 (Development of Chloroplast Genome-based Insertion/Deletion Markers in the Genus Broussonetia)

  • 이은지;김윤아;이미선;김주혁;최용규;김정성;신창섭;이이
    • 한국자원식물학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.290-298
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    • 2023
  • 본 연구에서는 닥나무 속 식물에 대한 InDel 마커를 개발하였다. 전국의 닥나무 속 식물 22개체를 수집하였고, 수집한 닥나무 속 식물 중 6개체를 차세대염기서열 분석(NGS)을 실시하였다. NGS를 통하여 얻은 염기서열 정보를 기존에 발표되었던 닥나무 엽록체 서열과 비교하여 InDel 마커 후보를 선발하였다. 선발한 마커 후보를 수집된 닥나무 속 식물에 적용하여 마커의 특성 검정을 통해 총5개의 엽록체 기반 마커를 개발하였다. 개발된 InDel 마커를 22개의 유전자원에 적용한 후 군집 분석을 실시한 결과, 총5개의 그룹으로 나뉘었다. 본 연구에서 개발된 마커들은 닥나무 속의 육종이나 종 판별에 활용할 수 있을 것이라 판단된다.