Heterophyidae과에 속하는 Matagenimus yokegawai, Metagonimus Miyata Type, M. takahashii, Heterophyes disbar, H. heterophyes, H. nocens, Heterophyepsis continua, Pygidiopsis summa, Stellanpchasmusfaltatus, Stittodora lari 등 총 21 Operational Taxonomic Unit(OTU)를 사용하여 수리분류학적 연구를 시도하였다. 형질은 절대 측정치가 아닌 상대적 비율을 주로 사용하였으며, 형질수는 26개를 사용하였다. 각 형질간의 유사도를 측정하여 상관계수를 계산한 후 Ward의 방법에 의한 집괴 분석 및 인자 분석을 수행하였다. 분석 결과 Metagonimus 속(genus) 그룹은 Metagonimus yokogawai, Metagonimus Miyata Type, M. takahashii 등 3개의 표현군으로 구분이 되었으며, Metagenimus Miyata Type은 M. takahashii 의 아종 수준으로 분류되었다. Heterophyes 속 그룹은 Heterophyes dispar, H. heterophyes, Jf. nocens 등 명확한 3개의 표현 군으로 구분되며, H. nocens는 H. heterophyes의 아종이 아닌 뚜렷한 종의 수준에서 분류됨을 나타내었다. 그 외의 종들도 역시 뚜렷한 표현 군으로 분류되었으며, 이로부터 흡충류에 있어서도 수리분류학적 방법에 의해 분류가 명화한 분류군의 한계를 규정하는데 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.
계통발생학적 분석기법은 서열의 유사성을 비교하여 이들의 유연관계를 알아내는 것으로, 각각의 관계를 시각적으로 표현하는 것이 매우 중요하다. 일반적으로 2차원 계통수를 사용한다. 그러나 2차원으로 시각화했을 때 서로 유사성이 높은 OTU(Operational Taxonomic Unit)들을 서로 멀리 떨어뜨려 놓는 경우도 생기게 된다. 이 논문에서는 이러한 점을 보완하고자 3차원 공간에 OTU들을 배치시키기 위한 2단계 좌표 배치 기법을 제안한다. 단계는 유클리디안 거리를 3차원 좌표로 변환하는 것이다. 1단계 방법은 서열의 비교 순서에 영향을 받기 때문에 2단계를 통해 유전자 알고리즘 기법을 적용하여 보다 적절한 좌표를 찾는다.
유기염소계 살충제 엔도설판은 2012년 국제적으로 사용이 금지되었으나 인도와 중국을 비롯한 국가들에서 여전히 사용되고 있으며 높은 잔류성과 이동성으로 인해 다양한 환경에서 검출되고 있다. 본 연구에서는 엔도설판이 토양세균의 군집구조에 미치는 영향을 16S rRNA 유전자 파이로시퀀싱 기법을 이용하여 분석하였다. 엔도설판을 100 mg/kg의 수준으로 밭토양에 처리했을 때 세균의 Operational taxonomic unit (OTU) 수와 다양성 지수가 감소했다가 서서히 증가하였으며 Proteobacteria와 Verrucomicrobia 문의 점유율은 증가하고 Chloroflexi와 Spirochaetes 문의 점유율은 감소한 것으로 나타나 엔도설판 처리가 토양세균 군집구조를 변화시키는 것을 확인하였다. 엔도설판 처리 시 Sphingomonas와 Burkholderia 속에 속하는 OTU의 점유율이 배양 초기에 높게 나타났으며 Pseudonocardia와 Opitutus 속에 속하는 OTU의 점유율은 배양 후기에 높게 나타났다. 이전 연구에서 Sphingomonas, Burkholderia, Pseudonocardia 속에 속하는 균주들이 엔도설판을 분해하였으므로 이 속에 속하는 OTU들이 토양에서 엔도설판의 분해에 단계적으로 관여했을 것으로 추정된다.
Archaea substantially contribute to global geochemical cycling and energy cycling and are impacted by land-use change. However, the response of archaeal communities to a change from upland field to paddy field has been poorly characterized. Here, soil samples were collected at two depths (0-20 cm and 20-40 cm) from one upland field and six paddy fields that were established on former upland fields at different times (1, 5, 10, 20, 30, and 40 years before the study). Barcoded pyrosequencing was employed to assess the archaeal communities from the samples at taxonomic resolutions from phylum to genus levels. The total archaeal operational taxonomic unit (OTU) richness showed a significant positive correlation with the land-use change duration. Two phyla, Euryarchaeota and Crenarchaeota, were recorded throughout the study. Both the relative abundance and OTU richness of Euryarchaeota increased at both depths but increased more steadily at the subsurface rather than at the surface. However, these data of Crenarchaeota were the opposite. Additionally, the archaeal composition exhibited a significant relationship with C/N ratios, total phosphorus, soil pH, Olsen phosphorus, and the land-use change duration at several taxonomic resolutions. Our results emphasize that after a change from upland fields to paddy fields, the archaeal diversity and composition changed, and the duration is an important factor in addition to the soil chemical properties.
한국내 분포하는 음나무(Kalopanox pictus Nakai)의 집단간 분화를 연구하기 위해 형태적 특성을 조사하였다. 23개 형태 형질에 근거하여 지역간 분화는 현저하였다. 아홉 집단에서 138표본으로 유효한 분류학적 단위(OTU)를 표현형 유사도와 형태적 변이를 조사하였으며 주성분 분석을 실시하였다. 첫 세 주성분 요소가 전체 변이의 77.0%에 관련이 있었다. 이 중 첫 번째 주성분 요소가 전체 변이의 52%에 기여하였는데 이에 해당되는 형질은 장상복엽의 장상렬의 수, 그리고 장상렬의 폭이다. 형태적 변이에 근거한 군집분석에서 우리나라 남부와 중부지방의 두 그룹으로 나누어졌다.
본 연구에서는 절식이 일반사료 및 고지방사료를 섭취한 마우스의 장내미생물생태에 미치는 영향에 관하여 조사하였다. 일반 사료 및 고지방사료를 마우스에 16주 동안 무한급이 형태로 섭취하게 하여 실험종료 직전에 1일(24시간) 간 절식시켰으며, 절식 전 후의 분변 샘플을 채집하고 MiSeq을 이용하여 장내미생물생태 분석을 진행하였다. 본 연구의 결과는 고지방사료를 섭취한 마우스에서는 절식 전후 장내미생물생태 내의 종 풍부성과 균등성이 감소한 반면, 일반사료를 섭취한 마우스에서는 차이를 나타내지 않았다. 또한, 고지방사료를 섭취한 마우스의 장내미생물생태에서는 절식 후 변화하는 것을 확인하였으며, 일반 사료를 섭취한 마우스의 절식 전후 변화가 없었다. Difference abundance analysis는 일반사료를 섭취한 마우스에서 절식 이후 S24-7로 분류되는 OTU는 증가하고, Ruminococcaceae로 분류되는 OTU가 감소하는 것으로 확인되었다. 반면, 고지방사료를 섭취한 마우스에서는 절식 이후 10OTUs가 감소하고, 3OTUs가 증가하였는데, 대부분 Ruminococcaceae로 분류되는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과는 마우스에서의 절식이 장내미생물생태 중 Ruminococcaceae의 abundance에 영향을 미치며, 일반사료를 섭취한 마우스에 비해 고지방사료를 섭취한 마우스에서 절식에 대한 효과가 더 명확하게 나타난다는 것을 시사한다.
고위도에서의 온도 상승은 $0.6^{\circ}C$/10 년으로, 이는 토양 유기 탄소에 대한 미생물의 분해 활성 증가를 유도한다. 게다가, 분해된 토양 유기 탄소는 이산화탄소 또는 메탄 같은 온실가스로 전환, 방출되어 기후 변화를 가속화시킨다. 따라서, 토양 유기 탄소 분해와 관련된 미생물의 다양성 및 기능 이해를 위한 토양 해동 모델 연구가 필요하다. 이러한 연구를 위하여 Alaska Council의 두 깊이의 토양(SPF와 PF라 각각 명명한 30-40와 50-60 cm 깊이의 토양)을 $0^{\circ}C$에서 108일 동안 배양하였다. 환경 모사 실험 동안 pyrosequencing을 수행하였고, metagenome을 분석하여 총 111,804개의 미생물 sequence를 얻었다. 이 중, 574-1,128개의 세균 operational taxonomic unit (OTU)과 30-57개의 고세균 OTU를 확인하였다. 토양 배양에 따라 두 토양 모두에서 Crenarchaeota phyla의 상대적 분포가 증가하였으며, Actinobacteria와 Firmicutes phyla의 분포가 SPF와 PF에서 각각 크게 증가하였다. 추출한 토양 유기 탄소에 대한 무게 측정 및 gel permeation chromatography를 통해, 환경 모사 실험이 진행되는 동안 토양 유기 탄소의 주요 구성 성분인 부식산(humic acids)이 중합화(humification)되는 것을 확인하였다. 결론적으로, 냉대 툰드라 동토의 해동은 Crenarchaeota, Actinobacteria 및 Firmicutes phyla의 증가를 야기시키며, 미생물에 의한 토양 유기 탄소 분해 및 이용을 야기시키는 것으로 예측된다.
Our research work aimed to evaluate cover crop effects of winter rye on soil characteristics, soil conservation, and yield productivities on potato fields with 15% slope during a fallowed period. There were two controls of bared field without any cultivation and conventional potato cultivation without winter rye. Potato cultivation increased soil pH, organic matter, available phosphate, and exchangeable cation regardless of cover crop cultivation. Sub-soil, particularly, all components of soil chemical properties showed higher value in winter rye cultivation than conventional cultivation. Higher soil density was observed on cover crop cultivation than conventional cultivation resulting from root residues of the cover crop both topsoil and subsoil. Cover crop residues positively affected plant growth and reduced the amount of soil erosion by holding the soil. Although severe soil erosion was seen in conventional cultivation, winter rye cultivation declined soil erosion by 47% during the fallow period on potato slope fields. Distinct soil bacterial communities were detected among treatments and some OTU(Operational Taxonomic Unit)s showed significantly higher abundance in winter rye treatment. Total yield and commercial rate demonstrated no significant differences while higher tuber phosphate, K+, and Mg2+ contents were observed in winter rye cultivation.
Plants pollination are conducted through various pollinators such as wind, animals, and insects. Recently, the necessity for artificial pollination is drawing attention as the proportion of natural pollinators involved is decreasing over the years. Likewise, the trade in pollen for artificial pollination is also increasing worldwide. Through these imported pollens, many unknown microorganisms can flow from foreign countries. Among them, spores of various fungi present in the particles of pollen can be dispersed throughout the orchard. Therefore, in this study, the composition of fungal communities in imported pollen was revealed, and potential ecological characteristics of the fungi were investigated in four types of imported pollen. Top 10 operational taxonomic unit (OTU) of fungi were ranked among the following groups: Alternaria sp., Cladosporium sp., and Didymella glomerata which belong to many pathogenic species. Through FUNGuild analysis, the proportion of OTUs, which is assumed to be potentially plant pathogens, was higher than 50%, except for apple pollen in 2018. Based on this study of fungal structure, this information can suggest the direction of the pollen quarantine process and contribute to fungal biology in pollen
Adhikari, Mahesh;Kim, Sang Woo;Kim, Hyun Seung;Kim, Ki Young;Park, Hyo Bin;Kim, Ki Jung;Lee, Youn Su
The Plant Pathology Journal
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제37권6호
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pp.521-532
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2021
Knowledge and better understanding of functions of the microbial community are pivotal for crop management. This study was conducted to study bacterial structures including Acidovorax species community structures and diversity from the watermelon cultivated soils in different regions of South Korea. In this study, soil samples were collected from watermelon cultivation areas from various places of South Korea and microbiome analysis was performed to analyze bacterial communities including Acidovorax species community. Next generation sequencing (NGS) was performed by extracting genomic DNA from 92 soil samples from 8 different provinces using a fast genomic DNA extraction kit. NGS data analysis results revealed that, total, 39,367 operational taxonomic unit (OTU), were obtained. NGS data results revealed that, most dominant phylum in all the soil samples was Proteobacteria (37.3%). In addition, most abundant genus was Acidobacterium (1.8%) in all the samples. In order to analyze species diversity among the collected soil samples, OTUs, community diversity, and Shannon index were measured. Shannon (9.297) and inverse Simpson (0.996) were found to have the highest diversity scores in the greenhouse soil sample of Gyeonggi-do province (GG4). Results from NGS sequencing suggest that, most of the soil samples consists of similar trend of bacterial community and diversity. Environmental factors play a key role in shaping the bacterial community and diversity. In order to address this statement, further correlation analysis between soil physical and chemical parameters with dominant bacterial community will be carried out to observe their interactions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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