• ALGAE
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• 제38권1호
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• pp.1-22
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• 2023

An enormous body of research is focused on finding ways to commercialize carotenoids produced by the unicellular green alga, Haematococcus, often without the benefit of a sound phylogenetic assessment. Evidence of cryptic diversity in the genus means that comparing results of pigment studies may be confounded by the absence of a phylogenetic framework. Moreover, previous work has identified unnamed strains that are likely candidates for species status. We reconstructed the phylogeny of an expanded sampling of Haematococcus isolates utilizing data from nuclear ribosomal markers (18S rRNA gene, 26S rRNA gene, internal transcribed spacer [ITS]-1, 5.8S rRNA gene, and ITS-2) and the rbcL gene. In addition, we gathered morphological, ultrastructural and pigment data from key isolates of Haematococcus. Our expanded data and taxon sampling support the concept of a new species, H. privus, found exclusively in North America. Despite overlap in numerous morphological traits, results indicate that ratios of protoplast length to width and akinete diameter may be useful for discriminating Haematococcus lineages. High growth rate and robust astaxanthin yield indicate that H. rubicundus (SAG 34-1c) is worthy of additional scrutiny as a pigment source. With the description of H. privus, the evidence supports the existence of at least five, species-level lineages in the genus. Our phylogenetic assessment provides the tools to frame future pigment investigations of Haematococcus in an updated evolutionary context. In addition, our investigation highlighted open questions regarding polyploidy and sexuality in Haematococcus which demonstrate that much remains to be discovered about this green flagellate.

• ALGAE
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• 제26권2호
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• pp.109-140
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• 2011

Taylor's (1960) floristic treatment of the benthic marine algae of the tropical and subtropical western Atlantic and Wynne's (2011) "checklist: third revision" serve as benchmarks in a review of changes made in the past half-century period. There has been a great increase in the number of recognized taxa of red, brown and green algae at all taxonomic ranks: from 758 to 1,393 species, an increase of 84%; from 231 to 406 genera, an increase of 75%; and from 63 to 106 families, an increase of 68%. In regard to recognized infraspecific taxa, the increase was less dramatic, from 140 to 185, thus a 32% change in the 50-year period. This review addresses the question: What factors were responsible for this proliferation of taxa that are now recognized in this domain of the tropical and subtropical western Atlantic? The answer is that many reasons contributed to these changes. Foremost among these causes have been the advances in gene-sequencing technologies. Revised phylogenetic relationships have led to many genera being divided into more than one genus, as well as new families and orders being delineated. Numerous examples of cryptic species have been discovered by gene-sequence and DNA-bar coding studies. This trend is depicted by case studies. Examples of genera being divided are Galaxaura, Liagora and Laurencia. Tricleocarpa and Dichotomaria have been segregated from Galaxaura. Trichogloeopsis, Ganonema, Izziella, Yamadaella, and Titanophycus have been segregated from Liagora. Chondrophycus, Osmundea, Palisada, and Yuzurura have been segregated from Laurencia. Examples are given of other genera present in this region of the western Atlantic that have been split up. Many genera have increased in terms of the number of species now assigned to them. Taylor's (1960) treatment recognized only two species in Hypoglossum, whereas Wynne's (2011) checklist contained a total of 9 species of Hypoglossum. Taylor's account included only two species of Botryocladia, but this number had grown to 15 in Wynne's checklist. Examples of new genera and species occurring in the region of the western Atlantic are given, and examples of taxa being newly reported for this domain are provided. An increase in the number of phycologists in Latin and South America, exploration of previously unexplored regions, and the increasing use of SCUBA for collecting and at greater depths have all contributed to the increase in the number of algal taxa that are now recognized as occurring in the tropical and subtropical western Atlantic.

• 한국균학회지
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• 제46권3호
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• pp.353-358
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• 2018

울릉미역취는 울릉도 원산이지만 한국에서 채소로 널리 재배된다. 울릉미역취의 녹병균은 2014년에 Coleosporium asterum으로 처음 보고되었다. 최근에 북미 시료를 중심으로 미역취속(Solidago)의 녹병균(Coleosporium)을 연구한 논문을 통하여 앞서 한국에서 보고된 울릉미역취 녹병균은 C. solidaginis에 포함시켜야 한다는 의견이 있었다. 이 의견을 확인하기 위하여 고려대학교 표본실에 보존된 울릉미역취 녹병균 시료 3점을 연구하여 C. solidaginis임을 확인하였다. 일본과 중국에서 보고된 양미역취의 녹병균은 C. asterum이나 C. solidaginis과는 구분되는 잠재종으로 추정된다. 본 연구를 통하여 그 동안 북미와 유럽에서만 알려졌던 C. solidaginis가 아시아에도 존재한다는 사실을 처음으로 보고한다.

• ALGAE
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• 제31권2호
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• pp.155-165
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• 2016

Green microalgae from the class Chlorophyceae represent a major biodiversity component of eukaryotic algae in continental water. Identification and classification of this group through morphology is a hard task, since it may present cryptic species and phenotypic plasticity. Despite the increasing use of molecular methods for identification of microorganisms, no single standard barcode marker is yet established for this important group of green microalgae. Some available studies present results with a limited number of chlorophycean genera or using markers that require many different primers for different groups within the class. Thus, we aimed to find a single marker easily amplified and with wide coverage within Chlorophyceae using only one pair of primers. Here, we tested the universality of primers for different genes (tufA, ITS, rbcL, and UCP4) in 22 strains, comprising 18 different species from different orders of Chlorophyceae. The ITS primers sequenced only 3 strains and the UCP primer failed to amplify any strain. We tested two pairs of primers for rbcL and the best pair provided sequences for 10 strains whereas the second one provided sequences for only 7 strains. The pair of primers for the tufA gene presented good results for Chlorophyceae, successfully sequencing 21 strains and recovering the expected phylogeny relationships within the class. Thus, the tufA marker stands out as a good choice to be used as molecular marker for the class.

• 식물분류학회지
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• 제48권4호
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• pp.278-288
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• 2018

Polyploidization plays an important role in generating the current high diversity of plants. Studies of the distributional patterns of diploid and derivative polyploid races have provided important insights into the evolutionary process and cryptic speciation by polyploidization within and between closely related taxa defined on the basis of their morphology. Allium thunbergii and A. sacculiferum, occurring throughout eastern Russia, eastern China, Korea, and Japan, are examples of closely related species with unsolved taxonomic relationships. A total of 97 and 65 individuals from 26 and 13 populations of A. thunbergii (including var. thunbergii, var. deltoids, and var. teretifolium) and A. sacculiferum, respectively, were studied to determine their ploidy. The geographic structure and habitat differentiation of the cytotypes were also analyzed. The main cytotype of A. thunbergii was diploid (92.3% in total; the rest were tetraploids). In contrast, the majority of A. sacculiferum plants were tetraploids (69.2% of the total; the rest were diploids). No populations of the studied taxa harbored both cytotypes. Allium thunbergii was more often found at higher elevations than A. sacculiferum, and it tended to occur more frequently on rocky slopes and below forests in mountainous areas. On the other hand, A. sacculiferum occurred at forest margins and in lowland pastures. The cytotypes differed with respect to the elevation; diploids were found more frequently at higher elevations than tetraploids. The results of this study and additional biosystematics data indicate that the morphological characteristics of A. thunbergii and A. sacculiferum may be influenced by polyploidization and by their adaptation to various habitat conditions and that A. thunbergii and A. sacculiferum do not clearly fulfill the requirements of any species concept. Consequently, we propose that A. sacculiferum be considered as an additional synonym of A. thunbergii. Additionally, Allium thunbergii var. deltoides is unified into A. thunbergii var. thunbergii.

• 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.

• 생태와환경
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• 제54권3호
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• pp.156-169
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• 2021

동물플랑크톤 군집 연구에 DNA 바코딩과 같은 DNA 분석 기법의 적용은 분류형태학을 기반으로 하는 전통적인 종동정 시 발생할 수 있는 문제(e.g. 개체의 표현형 가소성에 의한 오동정, 유사종 및 자매종, 유생 시기의 종 동정의 어려움)를 보완할 수 있다. 최근 DNA 시퀀싱 기술의 발전으로 다양한 수생태계의 동물플랑크톤 군집은 물론, 육안 및 현미경을 통해 구분하는 데 한계가 있는 동물플랑크톤의 위 내용물에 대한 DNA 기반 군집 분석 또한 가능하게 되었으며, 이는 동물플랑크톤의 섭식 먹이원 분석을 통한 생물학적 상호작용을 이해를 돕는다. 본 논문은 동물플랑크톤 연구에 DNA 분석 기법이 활용된 사례(e.g. DNA 바코딩을 이용한 계통분류학적 연구, 메타바코딩을 이용한 군집 분석, 위 내용물 분석)를 소개하고 분석 방법을 요약하여, 최종적으로 향후 이를 활용하고자 하는 연구자들에게 연구 접근성을 높일 수 있도록 방법론적인 기초 지식을 제공하고자 하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권2호
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• pp.236-248
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• 2019

본 연구는 2017년 4월 춘계 제주 연안에서 총 7개의 정점(협재, 이호테우, 함덕, 성산, 표선, 남원, 사계)을 선정하여 해조류에 부착하여 서식하는 유독 착생 와편모류 Ostreopsis의 출현양상을 조사하고 분자계통학적 분석을 실시하였다. 본 연구 해역의 표층 수온은 $15.7^{\circ}C-18.3^{\circ}C$의 범위를 보였으며, 염분은 33.4-34.9의 범위로 나타났다. 각 연구 정점에서 채집된 전체 13종의 해조류 가운데 8종에서 Ostreopsis가 출현하였으며, 정점 6에서 출현한 홍조식물 참지누아리(Grateloupia filicina)에서 해조류 단위 무게당 Ostreopsis의 출현밀도($cells\;g^{-1}$)가 $157.5cells\;g^{-1}$로 가장 높은 농도로 출현하였다. Ostreopsis가 출현한 4개의 연구정점에서 분리한 종주들의 LSU rDNA D8/D10 영역의 염기서열은 모두 100% 동일한 것으로 나타났다. LSU rDNA 염기서열 정보를 이용한 분자계통수에서 이들은 모두 Ostreopsis cf. ovata의 잠재종(cryptic species)으로 알려진 Ostreopsis sp. 1의 분기군에 속하는 것으로 나타났다. Ostreopsis sp.1 종주를 이용하여 수온과 염분에 따른 생장 반응을 측정한 결과, $10-30^{\circ}C$의 광범위한 수온과 20-35의 염분 범위에서 뚜렷한 생장을 나타내었고, 수온 $25^{\circ}C$와 염분 30에서 $0.49d^{-1}$의 최고 생장률을 나타내었다. 또한, 수온 $10^{\circ}C$의 저온에서도 염분 35에서 뚜렷한 생장을 보여, 이들은 온대 해역에서 적응하여 정착한 종으로 판단된다.

• Genomics & Informatics
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• 제21권4호
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• pp.47.1-47.12
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• 2023

Silver barb (Barbonymus gonionotus) is among the most economically important freshwater fish species in Thailand. It ranks fourth in economic value and third in production weight for fisheries and culture in Thailand. An XX/XY sex-determination system based on gynogenesis was previously reported for this fish. In this study, the molecular basis underlying the sex-determination system was further investigated. Genome-wide single-nucleotide polymorphism data were generated for 32 captive-bred silver barb individuals, previously scored by phenotypic sex, to identify sex-linked regions associated with sex determination. Sixty-three male-linked loci, indicating putative XY chromosomes, were identified. Male-specific loci were not observed, which indicates that the putative Y chromosome is young and the sex determination region is cryptic. A homology search revealed that most male-linked loci were homologous to the Mariner/Tc1 and Gypsy transposable elements and are probably the remnants of an initial accumulation of repeats on the Y chromosome from the early stages of sex chromosome differentiation. This research provides convincing insights into the mechanism of sex determination and reveals the potential sex determination regions in silver barb. The study provides the basic data necessary for increasing the commercial value of silver barbs through genetic improvements.

• 식물분류학회지
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• 제45권4호
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• pp.353-361
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• 2015

난초 열매의 결실의 시 공간적 변화가 장기적으로 개체군의 생존에 영향을 끼칠 수 있으며 수 세대에 걸쳐 유전적 다양성에 영향을 미칠 것이다. 본 연구의 목적은 화밀을 분비하는 육상 난초인 닭의난초를 대상으로 자연 조건에서 시 공간의 결실 수준을 조사하고 교배계를 파악하는 데 있다. 본 연구자들은 전라남도 해남군 징의리 해안 1.5 km 걸쳐 위치한 4곳 집단에서 2년간의 조사 기간 동안 수분실험을 행하였다. 2년 동안 결실률이 집단 내 작은 슈트의 모임인 패치 내에서 유사했다. 대조적으로, 패치 간에는 결실룰이 유의 한 수준에서 차이를 보였다. 또한 큰 화서를 지닌 식물이 작은 화서를 지니는 식물보다 훨씬 더 많은 열매 생성을 보였다. 닭의난초의 결실률은 2 년의 조사 기간 동안 비슷하였으나(14.1%) 연구된 보상을 주는(rewarding) 난초84종의 평균 결실률(37.1%) 보다 낮았다. 인위적인 자가 수분(90.5-95.2%), 인위적인 인화(隣花)수분(geitonogamy: 94.7-95.0%), 그리고 인위적인 타가 수분(91.3-91.4%)등에 의해서는 결실률이 상당한 수준으로 증가되었다. 꽃피기 전 수술을 제거 한 경우에 열매가 전혀 맺히지 않았으며 꽃 스스로 자동으로 수분이 일어나지 않았다. 본 연구 결과에 의하면 닭의난초는 자가화합성이고, 열매를 생성하기 위해서는 수분매개체인 곤충류가 필요하며, 2년간 조사 기간 중 징의리 집단들의 환경이 비슷하였음을 암시하고 있다. 본 연구 결과는 결실률이 시간보다 공간적으로 더욱 뚜렷하다는 점을 강조하고 있다.