• 제목/요약/키워드: environmental microbiology

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해양 홍조류 Laurencia sp. (Ceramiales: Rhodomelaceae)에서 분리한 Oceanisphaera sp. JJM57의 분리 및 동정 (Isolation and Identification of Oceanisphaera sp. JJM57 from Marine Red Algae Laurencia sp. (Ceramiales: Rhodomelaceae))

  • 김만철;;문영건;김동휘;손홍주;허문수
    • 미생물학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.58-63
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    • 2013
  • 본 연구는 한국 제주도 조간대에 서식하는 홍조류로부터 분리된 JIM57 균주의 계통학적 특성을 조사하기 위하여 수행되었다. 16S rRNA gene 염기서열을 분석한 결과, 본 균주는 Oceanisphaera 속과 대단히 유사하였으며, Oceanisphaera litoralis DSM $15406^T$와 98.02%, O. donghaessis KCTC $12522^T$와 97.7%의 염기서열 상동성을 나타내었다. 본 균주는 그람양성의 호기성 구균으로써, 0.5-8.0%의 NaCl 및 $4-47^{\circ}C$에서 생육할 수 있었다. 본 균주는 Oceanisphaera litoralis DSM $15406^T$와 일부 생리학적 및 생화학적 특성을 공유하였으나 ethanol, proline 및 alanine 이용성에서는 차이가 있었다. 본 균주 genomic DNA의 GC 함량은 61.94 mol%였으며, 주요 균체 지방산 지방산으로서 $C_{16:1}$ ${\omega}7c$, iso-$C_{15:0}$ 2-OH, $C_{16:0}$, and $C_{18:1}$ ${\omega}7c$를 함유하고 있었다. 또한 DNA-DNA 상동성을 조사한 결과, JIM57 균주는 O.litoralis DSM $15406^T$ 및 O. donghaessis KCTC $12522^T$와 별개의 종임을 알 수 있었다. 이러한 결과들을 종합한 결과, JIM57 균주(=KCTC 22371 =AM 983543 =CCUG 60764)는 O. litoralis DSM $15406^T$ 및 O. donghaessis KCTC $12522^T$와 다른 특성을 나타내는 것으로 확인되어 Oceanisphaera의 새로운 종임을 제안하였다.

인천지역에서 분리된 비브리오 패혈증균의 특성 (Characteristics of Vibrio vulnificus Isolated in Incheon)

  • 오보영;김정희;공용우;제갈승;김혜영;이미연;황경화;고연자;이제만;고종명;김용희
    • 미생물학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.256-263
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    • 2007
  • 2006년도 인천지역 해양환경에서 분리된 Vibrio vulnificus에 대한 생화학적, 분자생물학적 특성 및 항생제 감수성 결과를 알아보았다. 본 실험에 사용된 균주는 총 233주로 해수, 갯벌, 어패류, 수족관수에서 분리되었다. API 20E kit 실험 결과 15개 profile로 분류되었으며, 모든 균주가 ONPG와 Amygdalin 양성이었다. 209주를 대상으로 vvhA와 viuB 유전자 부위에 대해 PCR 실험결과 vvhA는 206주(98.6%) 양성, viuB는 110주(52.6%)가 양성이었으며, 특히 viuB 유전자부위에 대한 PCR 결과는 해수, 어패류, 갯벌에서 분리한 균주의 48%, 48.5%, 61.1%가 양성인 것으로 나타났다. 시험균주 175주에 대해 항생제 감수성 실험 결과 Imipenem (100.0%), Sulfamethoxazole/trimethoprim (98.9%), Tetracycline, Ciprofloxacin (98.3%), Ampicillin/sulbactam (97.1%), Chloramphenicol (96.6%), Cefepime (94.9%), Ceftriaxone (94.8%)이 감수성을 나타내었고, 항생제 하나 또는 그 이상의 약제에 대해 내성을 나타낸 것은 56주(32%)로 해수 28주(31.5%), 갯벌 21주(34.4%), 어패류 7주(29.2%)였다. V. vulnificus 233주에 대해 PFGE를 실시하여 dendrogram으로 분석한 결과 90%이상의 상동성 기준으로 126개의 유형으로 분리되었고, 58%이상의 상동성을 기준으로 13개의 cluster로 분류되었다. Cluster I는 104주(44.6%)로 가장 많은 균주들이 분포하였고 채취시기 대부분 I에 가장 많은 균주들이 분포하였으나 10월과 6월에 채취한 검체는 J에 16주(69.6%)와 13주(36.1%)로 가장 많은 균주들이 분포하였다. 7월에 채취한 검체에서 분리된 균주는 9개의 cluster에 속하였고 8월은 8개, 6월은 7개, 9월은 6개, 10월은 5개, 5월은 3개, 3월은 1개를 나타냈다.

경기만 부근 갯벌의 생지화학적 연구: 서문 (Biogeochemical Studies on Tidal Flats in the Kyunggi Bay: Introduction)

  • 조병철;최중기;이동섭;안순모;현정호
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제10권1호
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    • pp.1-7
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    • 2005
  • 갯벌은 육상기원 유기물을 변환하거나 제거하는 정화능력을 갖고 있다고 여겨져 왔으며, 이러한 정화능이 갯벌을 보전해야 하는 매우 중요한 하나의 근거가 되어왔다. 그러나, 정화능의 정량화에 필수적인 갯벌에서의 유기물 생산과 분해에 관련된 저서 미세 생물에 대한 종합적인 생지화학적 연구는 그 필요성에도 불구하고 국내에서 전무한 상태이었다. 본 연구의 주 목적은 갯벌에서 물질의 순환을 주도하는 다양한 미세 생물에 의한 생지화학적 과정과 속도를 이해하며, 갯벌 미세생물이 갯벌의 유기물 및 영양염을 제거하는 과정에서 기여하는 정도를 추정하고자 함에 있었다. 연구지역으로는 비교적 자연 상태를 잘 보존하고 있는 강화도 갯벌과 유기물 오염이 심하게 진행되고 있는 인천 북항 갯벌을 선정하여, 두 환경의 생지화학적 과정들의 특성을 비교하고자 하였다. 본 연구진은 두 지역의 갯벌에서 박테리아의 유기물 분해에 관련된 주요 변수인 박테리아의 생산력 및 개체수, 효소 활동도, 탈질산화 속도 및 황산염 환원 속도, 그리고 유기물 생산과 관련된 일차생산력, 일차생산자의 생물량 및 군집구조를 측정하였다. 동시에 공극수 내 영양염의 수직 분포로부터 탈질산화 속도를 추정하고, 산소 미세전극을 이용한 일차생산 및 호흡율의 측정, 원생동물의 분포 및 섭식율 등 광범위한 조사를 3년에 걸쳐 실시하여, 각 과정의 주요 특징과 상호 작용들에 대하여 분석하였다. 이들 연구의 일부 결과들을 이번 호에 모아서 싣는다(나와 이, 2005; 목 등, 2005; 안, 2005; 양 등, 2005; 유와 최, 2005; 황과 조, 2005).변수로 동거가족이 2명인 경우를 기준으로 동거가족이 없거나 한명인 경우, 생활수준이 낮을수록 증상 경험이 많았다(p<0.05). 여자의 8가지 부위 중 어느 한군데라도 근골격계 증상을 경험한 유무는 신체비만지수, 주관적 건강상태, 주농사 유형에 따라 차이가 있었다. 즉, 신체비만지수가 높은 군에서, 주관적 건강상태가 나쁠수록, 주농사가 과수원이나 벼농사인 경우에 근골격계 증상 경험률이 높았다(p<0.05). 여자의 어느 한군데라도 근골격계 증상을 경험한 유무를 종속변수로 한 다중 로지스틱 회귀분석 결과, 신체비만지수가 높을수록, 주관적 건강상태가 허약 할수록 증상 경험이 많았고, 주농사가 축산인 경우가 벼농사인 경우보다 증상 경험이 적었다(p<0.05). 남자에 있어서, 근골격계 증상 경험자의 1년 중 증상 발생시기는 8군데 모두에서 농번기가 가장 높았고, 주 치료방법은 투약, 병의원 물리치료, 한방치료 등이었으며, 미치료율은 목부위를 제외하고는 30%가 넘어 높았는데, 엉덩이가 60.0%로 가장 높았다. 여자에 있어서 근골격계 증상 발생시기 역시 농번기가 가장 높았으며, 주 치료방법은 병의원 물리치료, 투약, 한방치료 등 이었다. 이상의 결과 대다수의 농민들이 근골격계 증상을 경험하고 있었으므로 근골격계 증상 경험 실태와 관련요인에 대한 체계적인 연구가 지속적으로 이루어져야 하겠다.-functional team)를 운영함으로써 동시적 엔지니어링(CE) 및 제품 및 공정 디자인의 개발이 제품 개발의 속도를 가속화하고 디자인 품질을 높이며 시장 성공을 보증할 수 있도록 해야 한다.임과 채팅은 긍정적인

제지슬럿지의 퇴비화를 위한 반응변수 연구 (Studies on Reaction Parameters for Composting of Paper Mill Sludge in a Small-Scale Reactor and Static Piles)

  • 한신호;정영륜;조천희;강문희;오세균
    • 유기물자원화
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    • 제2권2호
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    • pp.19-29
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    • 1994
  • 펄프 제지공장에서 다량으로 발생되는 제지슬럿지를 재활용하기 위한 한 방법으로 퇴비화를 시도하였으며, 이에 필요한 적절한 반응변수를 조사하기 위하여 소형반응조와 정체식 더미를 이용하여 실험을 수행하였다. 실험에 사용된 제지슬럿지의 성분분석 결과 pH가 7.1, C/N 비 28~30, 수분이 60~65% 정도로 퇴비화에 적정한 수준이었으며 수은, 카드뮴, 납 등 중금속은 전혀 검출되지 않았다. 공기공급량과 질소원량에 따른 $CO_2$ 방출량과 온도변화를 조사하였는데, 1시간 또는 2시간에 1분씩 강제송풍 (2리터/분)을 해준 경우 반응기에 넣고 60시간까지 $CO_2$ 방출량과 온도가 서서히 증가하였으나 그 이후로는 감소하기 시작하였다. 그러나, 30분 마다 1분씩 송풍을 하였을 때는 $CO_2$ 방출량은 바로 감소하기 시작하였고 온도는 24시간 후부터 떨어지기 시작하였다. $CO_2$ 방출량과 온도간의 상관관계를 구해보면 3처리 모두 고도의 정상관(r=0.802, 0.816, 0.985)을 보여 퇴비화가 미생물의 정상적인 활동에 의해 진행되고 있음을 알 수 있다. 그러나, 송풍간격을 4시간 또는 8시간에 1분씩으로 하였을 때는 $CO_2$ 방출량은 시간이 경과 할 수록 감소하였으나 온도는 전자의 경우 24시간까지 올라갔다가 감소하기 시작하였고 후자의 처리시에는 48시간까지 높아졌다가 떨어지기 시작하였다. $CO_2$ 방출량과 온도간의 상관관계는 r= -0.93으로 고도의 부상관을 보였다. 이것으로 보아 이 상태에서는 정상적인 호기적 조건에서의 미생물활동이 진행되지 않는것으로 생각되며, 산소부족에 의한 혐기성생물작용이 일어난 것으로 생각되었다. 요소 첨가량에 따른 퇴비화 진행정도를 보면 0.5%, 1.0% 요소용액 처리시 처리 1일 후까지 $CO_2$ 방출량과 온도가 증가하였다가 그 이후로는 감소하였으나, 2.0% 용액 처리시에는 48시간까지 증가하다가 감소하였다. 이 결과 역시 $CO_2$ 방출량과 온도와의 상관관계는 고도의 정상관을 보여 정상적인 미생물 분해 활동이 이루어지고 있음을 알 수 있었다. 100kg 의 제지슬럿지에 1% 요소용액을 살포하여 섞은뒤 static pile system으로 실내 공간에 쌓아두고 적절한 간격으로 뒤짚어 주면서 16일간 온도, pH, 및 미생물밀도, C/N 비 변화를 조사하였다. 처리후 3일까지 온도가 증가하여 $65^{\circ}C$에 도달하였고 그 이후로는 감소하여 16일째는 거의 외기온과 비슷하였다. pH는 초기에 7.5였으나 계속 증가하여 4일째에는 약 8.3으로 유지되었고 8일 이후 점차 감소하기 시작하였다. 퇴비화진행의 직접적인 지표로 중온성 및 고온성 미생물의 밀도는 초기에 중온성 미생물이 고온성 미생물에 비하여 높았으나 시간이 경과하면서 고온성 미생물의 밀도가 높아져 온도변화와 유사한 변화를 나타내었다. C/N 비는 처리전 약 30 이었으나 16일 후에는 약 20으로 감소하였다. 이상의 결과로 미루어 볼때 제지슬럿지는 그 발생원에 따라 약간씩 차이는 있겠지만 적당한 퇴비화 조건이 찾아지면 효율적으로 퇴비화 시킬 수 있을것으로 생각되었다.

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우리나라 도계장 수거계육의 미생물학적 위생실태 조사 (Survey on the Status of Microbial Contamination of Chicken Meats Collected from Poultry Processing Plants in Nationwide)

  • 우용구
    • 미생물학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.186-192
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    • 2007
  • 제주도를 포함한 전국규모로 15개 시 도에 위치한 도계장에서 직접 수거한 도계육에 대하여 미생물 오염도 조사로서 총세균수, 대장균군수 및 포도상구균수에 대해서 조사를 하였다. 특히 주요 인수공통 병원성 세균들인 Salmonella 속균과 Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, 그리고 E. coli O157:H7 균에 대해서도 함께 조사를 하였다. 그리고 도계장에서 보다 안전하고 위생적인 처리를 위해서 가장 흔히 사용되는 방법인 염소(20mg/L포함)를 첨가한 염소수로서 수세한 처리계육과 그렇지 않은 비처리 도계육 상호간에 대해서도 Salmonella 속균의 분리율과 기타 균종의 억제효과에 대해서도 비교조사를 수행하였다. 먼저 예비조사로서 강원지역을 비롯한 전국 6개 시 도의 도계장 유래 계육에 대해서 세균오염도의 비교조사에서는 포도상구균수, 대장균군수 및 총세균수의 순서로 오염도를 나타내었다. 이 성적은 시판계육의 미생물 오염도 수준보다는 $10{\sim}100$배 이상 낮은 오염도 성적이었다. 그리고 동일계육에 대한 Salmonella 속균의 분리율은 63.3%(19/30)였고, S. enteritidix (33.3%)가 가장 지배적인 혈청형이었으며, 동시에 S. typhimurium (3.3%), S. muenchen (30.0%)도 분리되었다. 하편, 염소수로 세척한 도계육은 총세균수와 대장균군수의 비교조사에서 비처리 계육보다도 약 100배정도로 균수의 억제효과를 보였다. 반면에 포도상구균수에서는 양자간에 뚜렷한 차이를 보이지 알았다. 또한 Salmonella 속균에 대한 억제효과의 비교조사에서도 20 ppm의 염소처리로서는 포도상구균과 마찬가지로 Salmonella 속균에 대해서도 뚜렷한 억제효과를 발휘하지 못한 것으로 확인되었다. 한편 보다 확대된 규모의 조사결과에서 제주도를 포함한 부산, 경남, 대구, 경북, 전남, 광주, 전북, 충남, 대전, 충북, 강원, 서울, 인천 및 경기지역을 포함하여 총 15개 시 도의 도계장 수거계육에서 Salmonella속균은 58.3%(67/115)에서 분리되었고, S. muenchen (57.3%)과 S. enteritidis (22.7%)가 대부분을 차지하였고, 인수공통병원균 중에서는 L. monocytogenes(43.5%), C. jejuni(37.4%), S. aureus(30.4%)의 순서로 분리되었으나, E. coli O157:H7은 국내 계육에서 전혀 분리되지 않았다. 결과적으로 도계육이 위생적이며 안전하게 시판되기 위해서는 최종적인 도계공정 이후 다양한 유통과정에서 발생될 수 있는교차 및 추가오염의 기회를 줄이기 위한 보다 철저한 위생관리 대책과 보완대책이 필요하다는 사실을 이 성적을 통하여 비로소 확인할 수 있었다.

경기도 식중독에서 분리된 Clostridium perfringens의 유전적 특성 분석 (Genetic diversity of Clostridium perfringens form food-poisoning outbreak in Gyeonggi-do, 2013-2014)

  • 박성희;최옥경;정진아;김운호;이예은;박광희;윤미혜
    • 미생물학회지
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    • 제52권3호
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    • pp.286-297
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    • 2016
  • 질병관리본부에서 2012년 이후 수인성식품매개질환 실험실 진단실무지침에 cpb2 유전자를 포함시킨 후, 2013-2014년 경기도의 C. perfringens에 의한 식중독이 원인불명을 제외하고 가장 많이 발생되었으며, 그 발생률이 2011-2012년에 비해 큰 폭으로 증가하였다. 따라서 경기도내 유행하는 toxinotype을 파악하고, PFGE, MLST를 통해 이들의 분자역학적 연관성을 연구함으로서 C. perfringens에 의한 식중독 발생 시 역학조사 기초자료로 활용하고자 하였다. 2013-2014년 경기도에서 분리된 120주의 C. perfringens 중 cpe 보유균주는 49주, cpb2 보유균주는 71주였다. 발생건별로 살펴보면, cpe 단독발생건은 2건(10주), cpb2 단독발생건은 7건(45주), cpe, cpb2 혼합발생건은 7건(65주)로 cpb2 단독발생과 cpe, cpb2 혼합발생이 대부분을 차지하였다. Toxinotype PCR 결과, 120주 모두 C. perfringens에 의한 식중독의 주요 타입인 A로 밝혀졌다. PFGE 분석 결과, 53.5-100%의 유사도와 75 유형으로 나뉘었다. 65% 이상을 기준으로 했을 때 5가지 그룹으로 나뉘어졌다. A, C, D, E 그룹은 1개의 균주를 제외하고 모두 cpb2 보유균주로 이루어졌고, B 그룹은 1개의 균주를 제외하고 모두 cpe 보유균주로 구성되었다. 2014년 안산상록구 식중독 4주와 2014년 수원 권선구 식중독 3주를 제외하고, 64 cpb2 보유균주들은 대부분 다양한 유전자패턴을 보였다. 41 cpe 보유균주 중 3개의 균주를 제외하고, 2013년 부천원미구, 성남분당구, 2014년 안산상록구, 평택, 김포, 화성 식중독 모두 각각 동일한 유전자 패턴을 보였다. 2013 수원영통구 식중독은 2가지 cpe 유전형 패턴을 보였다. MLST 분석 결과, 크게 P-cpe 및 cpb2 그룹과 C-cpe 그룹으로 나뉘어 졌고, 세세하게 11개의 cluster로 나뉘어졌다. 경기도에서 분리된 31개 균주 중, 16 cpb2 보유균주와 2014-06-03 cpe 보유균주는 1-7 cluster에 속해있었고, 14 cpe 보유균주는 모두 8-11 cluster에 속해있었다. 하나의 cpe 보유균주를 포함하여 cpb2 보유균주들은 P-cpe 그룹과 건강한 사람에서 분리된 cpb2 그룹들 사이에 산재되어 cluster되었고, cpe 보유균주는 C-cpe 그룹에 속해있었다. 2014-06-03주의 cpe gene은 plasmid에 존재하고, 나머지 cpe 보유균주의 cpe gene은 모두 chromosome에 존재함을 추정 할 수 있었다. PFGE 및 MLST 분석 결과, cpe 보유균주에 비해 cpb2 보유균주가 훨씬 다양하고 복잡한 유전자패턴을 나타내며, cpe 유전자 보유균주의 경우 단일 유전자형이거나 유사도가 높은 유전자형으로 이루어져 있음을 알 수 있었다. cpe 보유균주의 경우 집단식중독의 원인균 파악이 용이하였으나, cpb2 보유균주의 경우 2 발생건을 제외하고 역학적인 연관성이 낮음을 확인 할 수 있었다.

Development of System-Wide Functional Analysis Platform for Pathogenicity Genes in Magnaporthe oryzae

  • Park, Sook-Young;Choi, Jaehyuk;Choi, Jaeyoung;Kim, Seongbeom;Jeon, Jongbum;Kwon, Seomun;Lee, Dayoung;Huh, Aram;Shin, Miho;Jung, Kyungyoung;Jeon, Junhyun;Kang, Chang Hyun;Kang, Seogchan;Lee, Yong-Hwan
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2014년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.9-9
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    • 2014
  • Null mutants generated by targeted gene replacement are frequently used to reveal function of the genes in fungi. However, targeted gene deletions may be difficult to obtain or it may not be applicable, such as in the case of redundant or lethal genes. Constitutive expression system could be an alternative to avoid these difficulties and to provide new platform in fungal functional genomics research. Here we developed a novel platform for functional analysis genes in Magnaporthe oryzae by constitutive expression under a strong promoter. Employing a binary vector (pGOF1), carrying $EF1{\beta}$ promoter, we generated a total of 4,432 transformants by Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation. We have analyzed a subset of 54 transformants that have the vector inserted in the promoter region of individual genes, at distances ranging from 44 to 1,479 bp. These transformants showed increased transcript levels of the genes that are found immediately adjacent to the vector, compared to those of wild type. Ten transformants showed higher levels of expression relative to the wild type not only in mycelial stage but also during infection-related development. Two transformants that T-DNA was inserted in the promotor regions of putative lethal genes, MoRPT4 and MoDBP5, showed decreased conidiation and pathogenicity, respectively. We also characterized two transformants that T-DNA was inserted in functionally redundant genes encoding alpha-glucosidase and alpha-mannosidase. These transformants also showed decreased mycelial growth and pathogenicity, implying successful application of this platform in functional analysis of the genes. Our data also demonstrated that comparative phenotypic analysis under over-expression and suppression of gene expression could prove a highly efficient system for functional analysis of the genes. Our over-expressed transformants library would be a valuable resource for functional characterization of the redundant or lethal genes in M. oryzae and this system may be applicable in other fungi.

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Overcoming taxonomic challenges in DNA barcoding for improvement of identification and preservation of clariid catfish species

  • Piangjai Chalermwong;Thitipong Panthum;Pish Wattanadilokcahtkun;Nattakan Ariyaraphong;Thanyapat Thong;Phanitada Srikampa;Worapong Singchat;Syed Farhan Ahmad;Kantika Noito;Ryan Rasoarahona;Artem Lisachov;Hina Ali;Ekaphan Kraichak;Narongrit Muangmai;Satid Chatchaiphan6;Kednapat Sriphairoj;Sittichai Hatachote;Aingorn Chaiyes;Chatchawan Jantasuriyarat;Visarut Chailertlit;Warong Suksavate;Jumaporn Sonongbua;Witsanu Srimai;Sunchai Payungporn;Kyudong Han;Agostinho Antunes;Prapansak Srisapoome;Akihiko Koga;Prateep Duengkae;Yoichi Matsuda;Uthairat Na-Nakorn;Kornsorn Srikulnath
    • Genomics & Informatics
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    • 제21권3호
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    • pp.39.1-39.15
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    • 2023
  • DNA barcoding without assessing reliability and validity causes taxonomic errors of species identification, which is responsible for disruptions of their conservation and aquaculture industry. Although DNA barcoding facilitates molecular identification and phylogenetic analysis of species, its availability in clariid catfish lineage remains uncertain. In this study, DNA barcoding was developed and validated for clariid catfish. 2,970 barcode sequences from mitochondrial cytochrome c oxidase I (COI) and cytochrome b (Cytb) genes and D-loop sequences were analyzed for 37 clariid catfish species. The highest intraspecific nearest neighbor distances were 85.47%, 98.03%, and 89.10% for COI, Cytb, and D-loop sequences, respectively. This suggests that the Cytb gene is the most appropriate for identifying clariid catfish and can serve as a standard region for DNA barcoding. A positive barcoding gap between interspecific and intraspecific sequence divergence was observed in the Cytb dataset but not in the COI and D-loop datasets. Intraspecific variation was typically less than 4.4%, whereas interspecific variation was generally more than 66.9%. However, a species complex was detected in walking catfish and significant intraspecific sequence divergence was observed in North African catfish. These findings suggest the need to focus on developing a DNA barcoding system for classifying clariid catfish properly and to validate its efficacy for a wider range of clariid catfish. With an enriched database of multiple sequences from a target species and its genus, species identification can be more accurate and biodiversity assessment of the species can be facilitated.

인공습지시스템에서 수리학적 조건과 수질정화특성 (Purification Characteristics and Hydraulic Conditions in an Artificial Wetland System)

  • 박병흔;김재옥;이광식;주기재;이상준;남귀숙
    • 생태와환경
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    • 제35권4호통권100호
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    • pp.285-294
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    • 2002
  • 본 연구는 농업용저수지의 수질개선을 위한 인공습지 시스템에서 수리학적 부하조건과 수질정화 특성간의 상관관계를 평가하고, 습지의 조성과 관리에 관한 기본적이며 주요 인자들을 규명하고자하였다. 인공습지시스템은 저수지 중층수를 유입시키기 위한 양수장과 미나리, 창포, 줄, 부들, 갈대등의 정수식물을 식재한 6개의 개별습지로 구성되어 있다. 시스템은 자유수면흐름방식으로 유입처리유량 $0.012-0.122\;m^3/s$,수리학적 체류시간 0.5-2.0 hr의 수리학적 고부하조건으로 운영하였으며, 수심은 0.1-0.2m, 유입수질은 저수지를 대상으로 하여 비교적 낮은 영양염류 농도(TN 2.224-2.462 mg/L, TP 0.145-0.164 mg/L)를 가지고 있다. 본 연구기간 중 각 개별습지의 평균 수질정화효율은 TN 12.1-14.3%로 갈대조에서 높게 나타났으며, TP는 6.3-9.5%로 식물 종에 따른 른 차이가없었다. SS는 17.4-38.5%, Cht-a는 12.6-20.2%로 미나리조에서 높게 나타났는데, 이는 유입수 농도가 다소 높은 때문으로 판단된다. 시간당 정화량은 TN $1.299-2.343\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ TP $0.85-1821\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$, SS는 $17.9-111.6\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$. Chl-3는 $0.011-0.094\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$로 정화효율에서와 달리 TN은 줄에서 가장 높았고, TP는 창포에서 높았다. 침강성 물질인 SS와 Chl-a는 미나리에서 높게 나타났으며, 미나리는 BOD, COD, TN, TP등 다른 수질항목에서도 높은 값을 보여주고 있어 정화효율에서와 같이 유입수농도가 습지내 물질제거에 영향이 있음을 보여준다. 정화효율 및 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관관계는 수심, 체류시간, 일유입량, 수리학적 부하량, 유입수 농도, 온도 등 다양한 변수에 의한 영향으로 비교적 낮게 나타났다. 정화효율과 수리학적조건간의 상관계수($R^2$)는 수리학적 체류시간과 0.016-0.731,일처리유량과는 0.015-0.868을 나타내었으며, 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관계수($R^2$)는 수리학적 체류시간과는 0.173-0.763,일처리유량과는 0.209-0.770의 범위를 나타내었다. 정화효율과 수리학적 부하조건간의 상관계수($R^2$)Tt 0.5 이상을 나타내는 각 수생식물 습지별 수질항목은 체류시간과 일처리유량에 대해각각 20%,정화속도와 수리학적 조건간의 상관계수는 체류시간에 대해 53%, 일처리유량에 대해73%가 0.5이상을 보이고 있어 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관관계가 정화효율과의 상관관계보다 좀더 유의성 있게 나타났다. 이것은 높은 수리학적 부하조건이 영양염류 등의 정화효율에는 크게 영향을 미치지 않음을 보여주고 있으며, 따라서 비교적 낮은 농도의 영양염류를 가지고 있고, 많은 처리수량을 요구하는 부영양화된 저수지의 수질개선을 위해서는 높은 수리학적 부하조건에서 시간당 정화량을 늘리는 관리방법이 경제적이며, 이에 초점을 맞추어 나가야 할 것으로 사료된다.