• ALGAE
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• 제37권3호
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• pp.185-204
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• 2022

The genus Coolia A. Meunier 1919 has a global distribution and is a common member of epiphytic dinoflagellate assemblages in neritic ecosystems. Coolia monotis is the type species of the genus and was the only known species for 76 years. Over the past few decades, molecular characterization has unveiled two species complexes that group morphologically very similar species, so their limits are often unclear. To provide new knowledge on the biogeography and species composition of the genus Coolia, 16 strains were isolated from Bahía de La Paz, Gulf of California. The species were identified by applying morphological and molecular approaches. The morphometric characteristics of all isolated Coolia species were consistent with the original taxa descriptions. Phylogenetic analyses (large subunit [LSU] rDNA D1 / D2 and internal transcribed spacer [ITS] 1 / 5.8S / ITS2) revealed a species assemblage comprising Coolia malayensis, C. palmyrensis, C. tropicalis, and the C. cf. canariensis lineage. This is the first report of Coolia palmyrensis and C. cf. canariensis in Mexico and C. tropicalis in the Gulf of California. Our results strengthen the biogeographical understanding of these potentially harmful epiphytic dinoflagellate species.

• 한국해양학회지:바다
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• 제23권1호
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• pp.20-31
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• 2018

포식 기생생물 Amoebophrya spp.는 적조를 유발하는 다양한 와편모류 종들을 감염시켜 적조를 제어하는 생물학적 요인으로 잘 알려져 있다. 본 연구는 전 세계 연안에서 유해 적조를 유발하는 와편모류 Akashiwo sanguinea를 감염시키는 포식성 기생생물 Amoebophrya sp.의 감염력에 대해 물리적 환경요인으로서 수온이 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 연구 결과, 적조생물 A. sanguinea에 대한 Amoebophrya의 감염력과 세대시간은 수온의 변화에 따라 크게 영향을 받는 것으로 나타났으며, 수온이 낮을수록 숙주 세포내 발달이 급격하게 느려져서 기생생물의 총 세대시간이 $25^{\circ}C$에서는 약 $58{\pm}0.1h$과 $20^{\circ}C$에서는 $83{\pm}0.1h$, $15^{\circ}C$에서는 $115{\pm}0.1h$의 범위를 나타내어 각 온도 조건에서 유의한 차이를 보였으며(p<0.001), 온도가 낮을수록 포식성 기생생물의 총 세대시간이 크게 길어지는 것으로 나타났다. 또한 감염율은 $25^{\circ}C$에서 $71.5{\pm}0.30%$의 범위로 가장 높게 나타났고, $20^{\circ}C$와 $15^{\circ}C$에서는 각각 $54.3{\pm}1.68%$와 $29.6{\pm}1.42%$의 범위를 나타내어 온도가 낮아질수록 감염율이 크게 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 연구결과는 저수온기에 발생한 A. sanguinea의 적조에는 포식 기생생물의 감염으로 인한 생물학적 제어 효과가 크게 감소하는 것으로 판단된다. 뿐만 아니라, 숙주개체군의 거동과 관련하여 포식 기생생물의 감염력에 영향을 주는 요인으로서 수온이 하나의 주요 변수로서 작용할 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권5호
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• pp.523-530
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• 2020

국립수산과학원과 지역자치단체의 적조모니터링 결과를 바탕으로 해양환경 변동이 적조발생에 미치는 영향을 규명하였다. 1972년 적조 모니터링이 시작된 이후, 1980년대에서 1990년대까지 적조 발생은 지속적으로 증가를 하였으며, 1998년 109건의 최다 적조발생 이후 2010년대까지 감소 추세를 보이고 있다. 1970년대는 대부분 규조 적조가 발생하였으며, 1980년대에는 연안성 와편모조류가 주로 적조를 일으켰으며, 1993년 이후 Cochlodinium polykrikoides 적조가 지속적으로 발생하고 있다. 우리나라에서 수산피해를 일으킨 유해 적조생물은 3종이다. 1981년 진해만에서 Karenia mikimotoi에 의한 고밀도 적조가 발생하여 패류가 대량 폐사하였다. 1992년 통영해역에서 Karenina sp.에 의한 적조가 발생하여 양식어류를 폐사시켰으며, 1995년 C. polykrikoides 적조로 765억 원의 최대 규모의 수산피해가 발생한 이후 지속적으로 발생하고 있다. 연안해역의 영양염 농도는 1980년대에 가장 높았으며, 1990년 중반 이후 매우 감소하고 있다. 이러한 영양염 감소는 적조발생 감소를 잘 설명해 준다. 2016년 이후 30℃이상의 여름 고수온이 나타나며 C. polykrikoides의 적조 발생 범위와 규모는 매우 감소하였다. 2016년 K. mikimotoi 적조가 전남 장흥~고흥 해역에 발생하였으며, C. polykrikoides 적조는 여수해역에만 발생하였다. 2017년은 C. polykrikoides 적조 발생이 없었으며, Alexandrium affine 적조가 전남 여수~경남 통영해역까지 발생하였다. 2018년은 평년에 비해 소규모 C. polykrikoides 적조가 발생하였다. 본 연구결과 우리나라 연안의 영양염 감소와 기후변화로 인한 고수온은 적조 발생에 영향을 주는 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제7권3호
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• pp.129-139
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• 2002

대규모 간척사업이 진행되고 있는 전북 새만금 해역에서 Cochlodinium polykrikoides가 우점하는 유해성 적조의 발생에 대한 연구를 하기 위하여, 1999년 8월 10일부터 11월 11일까지 모두 5차례에 걸쳐 4개 정점에서 시료를 채집한 뒤 적조원인생물의 시공간적 분포와 수온, 염분, 영양염류 분포 등 환경요인들과의 연관성을 연구하였다. 조사기간 중 출현한 유해성 적조생물은 Alexandrium tamarense, C. polykrikoides, Gymnodnium catenatum, Gyrodinium aureolum, Gymnodnium impudicum 등 이며, 크기 20$mu extrm{m}$ Gymnodinium sp.는 8월 10일 264 cells $m\ell$$^{-1}$, G. aureolum은 9월 16일 200 cells $m\ell$$^{-1}$, G. polykrikoides는 10월 18일 463cells $m\ell$$^{-1}$의 최대풍도로 적조를 일으켜 조사 시기에 따라 다양한 종들이 적조를 일으킨다는 것을 알 수 있었다. 1997년 전남 고흥 나로도 해역에서 발생된 C. poiykrikoides 적조발생과 비교하면 새만금 해역에서는 적조가 시기적으로 약 50일 정도 늦게 발생하였고, 6$^{\circ}C$ 정도 낮은 수온에서 발생하였다. C. polykrikoides는 9월 16일에 처음으로 발견되었는데(최대풍도: 5 cells $m\ell$$^{-1}$), 20~$25^{\circ}C$수온에서의 최대성장율(0.3~0.4 d$^{-1}$)을 감안하였을 때 이미 외부에서 만들어진 적조 띠가 연구해역으로 유입되지 않고 자체성장만으로도 10월 18일의 최대풍도에 도달할 수 있다고 판단된다. 새만금 해역과 고흥 해역 모두 C. polykrikoides 적조는 주로 규조류의 풍도가 낮은 환경에서 나타나, 규조류와의 경쟁에서 유리한 환경조건이 갖춰졌을 때 C. polykrikoides가 우점하게 된다고 추정할 수 있다

• ALGAE
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• 제35권3호
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• pp.263-275
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• 2020

Water temperature is known to affect the growth and feeding of marine dinoflagellates. Each dinoflagellate species grows well at a certain optimal temperature but dies at very cold and hot temperatures. Thus, changes in water temperatures driven by global warming and extremely high or low temperatures can affect the distribution of dinoflagellates. Yihiella yeosuensis is a mixotrophic dinoflagellate that can feed on only the cryptophyte Teleaulax amphioxeia and the chlorophyte Pyramimonas sp. Furthermore, it grows fast mixotrophically but rarely grows photosynthetically. We explored the direct and indirect effects of water temperature on the growth and ingestion rates of Y. yeosuensis feeding on T. amphioxeia and the growth rates of T. amphioxeia and Pyramimonas sp. under 7 different water temperatures (5-35℃). Both the autotrophic and mixotrophic growth rates of Y. yeosuensis on T. amphioxeia were significantly affected by temperature. Under the mixotrophic and autotrophic conditions, Y. yeosuensis survived at 10-25℃, but died at 5℃ and ≥30℃. The maximum mixotrophic growth rate of Y. yeosuensis on T. amphioxeia (1.16 d^-1) was achieved at 25℃, whereas the maximum autotrophic growth rate (0.16 d^-1) was achieved at 15℃. The maximum ingestion rate of Y. yeosuensis on T. amphioxeia (0.24 ng C predator^-1 d^-1) was achieved at 25℃. The cells of T. amphioxeia survived at 10-25℃, but died at 5 and ≥30℃. The cells of Pyramimonas sp. survived at 5-25℃, but died at 30℃. The maximum growth rate of T. amphioxeia (0.72 d^-1) and Pyramimonas sp. (0.75 d^-1) was achieved at 25℃. The abundance of Y. yeosuensis is expected to be high at 25℃, at which its two prey species have their highest growth rates, whereas Y. yeosuensis is expected to be rare or absent at 5℃ or ≥30℃ at which its two prey species do not survive or grow. Therefore, temperature can directly or indirectly affect the population dynamics and distribution of Y. yeosuensis.

• ALGAE
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• 제32권3호
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• pp.199-222
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• 2017

Occurrence of Cochlodinium polykrikoides red tides have resulted in considerable economic losses in the aquaculture industry in many countries, and thus predicting the process of C. polykrikoides red tides is a critical step toward minimizing those losses. Models predicting red tide dynamics define mortality due to predation as one of the most important parameters. To investigate the roles of heterotrophic protists in red tide dynamics in the South Sea of Korea, the abundances of heterotrophic dinoflagellates (HTDs), tintinnid ciliates (TCs), and naked ciliates (NCs) were measured over one- or two-week intervals from May to Nov 2014. In addition, the grazing impacts of dominant heterotrophic protists on each red tide species were estimated by combining field data on red tide species abundances and dominant heterotrophic protist grazers with data obtained from the literature concerning ingestion rates of the grazers on red tide species. The abundances of HTDs, TCs, and NCs over the course of this study were high during or after red tides, with maximum abundances of 82, 49, and $35cells\;mL^{-1}$, respectively. In general, the dominant heterotrophic protists differed when different species caused red tides. The HTDs Polykrikos spp. and NCs were abundant during or after C. polykrikoides red tides. The mean and maximum calculated grazing coefficients of Polykrikos spp. and NCs on populations of co-occurring C. polykrikoides were $1.63d^{-1}$ and $12.92d^{-1}$, respectively. Moreover, during or after red tides dominated by the phototrophic dinoflagellates Prorocentrum donghaiense, Ceratium furca, and Alexandrium fraterculus, which formed serial red tides prior to the occurrence of C. polykrikoides red tides, the HTDs Gyrodinium spp., Polykrikos spp., and Gyrodinium spp., respectively were abundant. The maximum calculated grazing coefficients attributable to dominant heterotrophic protists on co-occurring P. donghaiense, C. furca, and A. fraterculus were 13.12, 4.13, and $2.00d^{-1}$, respectively. Thus, heterotrophic protists may sometimes have considerable potential grazing impacts on populations of these four red tide species in the study area.

• ALGAE
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• 제36권1호
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• pp.37-50
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• 2021

Heterotrophic dinoflagellates Gyrodinium spp. are one of the major grazers of phytoplankton in many coastal waters. Gyrodinium dominans, G. jinhaense, and G. moestrupii have similar morphologies but different edible prey species. To explore the variations in the ecological niches of these three species, we investigated their spatial-temporal distributions in Korean waters. Because of the high similarity in morphology among these three Gyrodinium species, we used real-time polymerase chain reactions to quantify their abundance in water samples that were seasonally collected from 28 stations along the Korean Peninsula from April 2015 to October 2018. Cells of G. dominans were found at all sampling stations, G. jinhaense at 26 stations, and G. moestrupii at 22 stations, indicating that all three species were widely distributed in Korea. Furthermore, all three species displayed strong seasonal distributions. The largest numbers of the stations where G. dominans and G. jinhaense cells were present were found during the summer (26 and 23 stations, respectively), but that for G. moestrupii was found in the autumn (15 stations). The abundance of G. dominans was positively correlated with that of G. jinhaense, but not with that of G. moestrupii. The highest abundances of G. dominans (202.5 cells mL-1) and G. jinhaense (20.2 cells mL-1) were much greater than that of G. moestrupii (1.2 cells mL-1). The highest abundances of G. dominans and G. jinhaense were found in July, whereas that of G. moestrupii was found in March. The abundances of G. dominans and G. jinhaense, but not G. moestrupii, were positively correlated with water temperature. Therefore, the spatial-temporal distributions of G. dominans and G. jinhaense were closer than those of G. moestrupii and G. dominans or G. jinhaense. This differs from results based on the relative differences in ribosomal DNA sequences and the types of edible prey reported in the literature. Thus, the variations in spatial-temporal distributions and prey species of these three Gyrodinium species suggest that they may have different ecological niches in Korean coastal waters.

• 환경생물
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• 제36권3호
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• pp.359-369
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• 2018

하계 우리나라 연안내만에서 빈번하게 발생하는 유해 적조생물 제어는 수산피해를 최소화하기 위한 중요한 국가적 현안문제이다. 본 연구에서는 Thiazolidinedione 유도체 물질인 GreenTD 농도 구배별로 유해 미세조류 4종(Chattonella marina, Heterosigma akashiwo, Cochlodinium polykriokides, Heterocapsa circularisquama)과 무해 미세조류 3종 (Chaetoceros simplex, Skeletonema sp., Tetraselmis sp.)에 대해 생물 고밀도 실험군과 저밀도 실험군에서 살조물질 농도별 살조효율과 선택성을 조사하였다. 유해종에 속하는 침편모조류 C. marina와 H. akashiwo는 각각 GreenTD 0.5와 $0.2{\mu}gL^{-1}$ 농도에서 단시간에 확실한 효과를 보였으며, 14일 동안의 관찰에서도 재성장을 보이지 않았다. 적조생물 C. polykrikoides은 GreenTD $0.2{\mu}gL^{-1}$ 이상의 농도에서 광합성활성이 현저하게 떨어졌고, 살조효율 역시 80% 이상으로 나타났다. 특히, GreenTD $0.2{\mu}gL^{-1}$에서도 C. polykrikoides가 재성장하지 않은 것으로 보아, 본 물질은 C. polykrikoides에 대한 살조효과가 우수할 것으로 판단된다. H. circularisquama는 고밀도 실험군에서 GreenTD $0.5{\mu}gL^{-1}$, 저밀도 실험군에서는 GreenTD $0.2{\mu}gL^{-1}$ 농도에서부터 일정하게 영향을 받는 것으로 파악되었다. 규조류 C. simplex와 Skeletonema sp.에 대해서는 생물농도가 고밀도일 때 GreenTD $0.2{\mu}gL^{-1}$에서는 크게 영향을 받지 않았으며, 초기 일정한 영향을 받은 후 시간 경과와 더불어 재성장이 이루어졌다. 특히 녹조류 Tetraselmis sp.는 최고농도인 GreenTD $1.0{\mu}gL^{-1}$에서도 일정하게 높은 값을 유지하였다. GreenTD 농도와 생물밀도에 따른 차이가 뚜렷하게 나타났으나, 전반적으로 살조물질의 효과는 침편모조류>와편모조류>규조류>녹조류 순으로 나타났다. 결과적으로 GreenTD 물질은 유해종에는 높은 살조능력이 있고, 무해종에는 일시적으로 광합성활성에 영향을 주지만, 시간의 경과에 따라 회복되는 것을 알 수 있다. 따라서, 적조생물 C. polykrikoides 제어하기 위해서는 고밀도 실험군에서 80.8%의 살조효과를 보인 GreenTD $0.2{\mu}gL^{-1}$의 농도가 적절할 것으로 판단되며, 현장 적용시 일시적인 희석등을 고려하여 적정농도보다 높게 살포하면 일정하게 높은 살조효율을 가질 것이며, 이는 경제성을 고려하여 충분한 경쟁력이 있는 물질로 기대된다.

• ALGAE
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• 제32권2호
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• pp.139-153
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• 2017

The ability of a red tide species to take up nutrients is a critical factor affecting its red tide dynamics and species competition. Nutrient uptake by red tide species has been conventionally measured by incubating nutrient-depleted cells for a short period at 1 or 2 light intensities. This method may be applicable to certain conditions under which cells remain in oligotrophic water for a long time and high nutrients are suddenly introduced. Thus, a new method should be developed that can be applicable to the conditions under which cells are maintained in eutrophicated waters in healthy conditions and experience light and dark cycles and different light intensities during vertical migration. In this study, a new repletion method reflecting these conditions was developed. The nitrate uptake rates of the red tide dinoflagellate Prorocentrum micans originally maintained in nitrate repletion and depletion conditions as a function of nitrate concentration were measured. With increasing light intensity from 10 to $100{\mu}E\;m^{-2}s^{-1}$, the maximum nitrate uptake rate ($V_{max}$) of P. micans increased from 3.6 to $10.8 pM\;cell^{-1}d^{-1}$ and the half saturation constant ($K_{s-NO3}$) increased from 4.1 to $6.9{\mu}M$. At $20{\mu}E\;m^{-2}s^{-1}$, the $V_{max}$ and $K_{s-NO3}$ of P. micans originally maintained in a nitrate repletion condition were similar to those maintained in a nitrate depletion condition. Thus, differences in cells under nutrient repletion and depletion conditions may not affect $K_{s-NO3}$ and $V_{max}$. Moreover, different light intensities may cause differences in the nitrate uptake of migratory phototrophic dinoflagellates.

• ALGAE
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• 제35권3호
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• pp.225-236
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• 2020

Gymnodinium smaydae is a newly described mixotrophic dinoflagellate that feeds on only Heterocapsa spp. and Scrippsiella acuminata among 19 tested algal prey. It is one of the fastest growing dinoflagellates when feeding, but does not grow well without prey. To investigate its spatial-temporal distributions in Korean waters, we quantified its abundance in water samples that were seasonally collected from 28 stations along the Korean Peninsula from April 2015 to October 2018, using quantitative real-time polymerase chain reactions. This dinoflagellate had a wide distribution, as reflected by the detection of G. smaydae cells at 23 of the sampling stations. However, this distribution had a strong seasonality; it was detected at 21 stations in the summer and only one station in winter. The abundance of G. smaydae was significantly and positively correlated with chlorophyll a concentration as well as with water temperature. However, there were no significant correlations between the abundance of G. smaydae and salinity, concentrations of nutrients, or dissolved oxygen concentration. During the study period, G. smaydae was present when water temperatures were 7.6-28.0℃, salinities were 9.6-34.1, concentrations of NO₃ were not detectable-106.0 μM, and concentrations of PO₄ were not detectable-3.4 μM. The highest abundance of G. smaydae was 18.5 cells mL^-1 in the coastal waters of Jinhae in July 2017 when the chlorophyll a concentration was 127 mg m^-3 and water temperature was 23.8℃. Therefore, the spatial-temporal distribution of G. smaydae in Korean coastal waters may be affected by chlorophyll a concentration and water temperature.