• Journal of Ecology and Environment
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• 제31권3호
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• pp.207-211
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• 2008

We investigated the leaf demography of a temperate woody liana, Akebia trifoliata, in a temperate forest in Japan, Akebia is semi-evergreen: some leaves are shed before winter, while others remain through the winter. Previous studies of semi-evergreen species found that variation in leaf life span was caused by variation in the timing of leaf emergence, Leaves that appeared just before winter over-wintered, while leaves appearing earlier were shed, However, it is unclear whether leaves of the same cohort (i.e., leaves that appear at the same time within a single site) show variation in life span under the effect of strong seasonality. To separate variation in life span among the leaves in each cohort from variation among cohorts, we propose a new method - the single leaf diagram, which shows the emergence and death of each leaf. Using single leaf diagrams, our study revealed that Akebia leaves within a cohort showed substantial variation in life span, with some over-wintering and some not. In addition, leaves on small ramets in the understory showed great variation in life span, while leaves on large ramets, which typically reach higher positions in the forest canopy, have shorter lives, As a result, small ramets were semi-evergreen, whereas large ramets were deciduous, The longer lives of leaves on small ramets can be interpreted as a shade-adaptive strategy in understory plants.

• 한국패류학회지
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• 제26권4호
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• pp.275-283
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• 2010

Many freshwater snail taxa are difficult to identify using morphological traits due to phenotypic plasticity. However, using of molecular DNA marker in combination with morphological traits can provide a reliable means for discriminating among freshwater snail taxa including cryptic species. To discriminate among Korean freshwater snail taxa and resolve their systematic relationships, wesequenced a fragment of mtDNA cytochrome oxidase I (COI) gene from 82 specimens collected from ten different sites distributed along the Korean peninsula. We identified more than seven freshwater snail taxa including cryptic species in Korea. Whereas traditional shell morphology of freshwater snails offers only weak discriminatory power for recognizing 'good' taxa, DNA sequence data provided positive and reliable identification. In addition, a major Semisulcospira clade was clearly separated from the remaining lineages observed including cryptic species. However, a phylogenetic tree inferred from the COI gene data did not fully resolve systematic relationships among pleurocerid taxa in Korea. Establishing more robust shell characteristics for identifying taxa unambiguously and hence improving traditional key shell morphology characters for freshwater snail species is an urgent requirement and will require more rigorous examination of all nominal taxa. While molecular data generated here will be useful for species identification and for describing the systematic relationships among Korean freshwater snails, further analysis will be required.

• 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.

• Mycobiology
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• 제41권4호
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• pp.191-201
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• 2013

Distinguishing individual Russula species has been difficult due to extensive phenotypic plasticity and obscure morphological and anatomical discontinuities. Due to highly similar macroscopic features, such as the presence of a red-cap, species identification within the Russula subgenus Amoenula is particularly difficult. Three species of the subgenus Amoneula have been reported in Korea. We used a combination of morphology and three molecular markers, the internal transcribed spacer (ITS), 28S nuclear ribosomal large subunit (LSU), and RNA polymerase II gene (RPB2), for identification and study of the genetic diversity of Russula subgenus Amoenula in Korea. We identified only two species in Korea (R. mariae and R. violeipes); these two species were indistinguishable according to morphology and LSU, but were found to be reciprocally monophyletic species using ITS and RPB2. The markers, ITS, LSU, and RPB2, have been tested in the past for use as DNA barcoding markers, and findings of our study suggest that ITS and RPB2 had the best performance for the Russula subgenus Amoneula.

• 인간식물환경학회지
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• 제24권6호
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• pp.619-628
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• 2021

Background and objective: Native to the limestone zones of the Korean Peninsula, Zabelia tyaihyonii is a popular plant for landscaping. As it is now classified as a rare species, the conservation of its genetic resources is necessary. Methods: In this study, which aimed to understand the morphological variation of Z. tyaihyonii, 18 characteristics of Z. tyaihyonii from five habitats were examined. Results: Of these 18 characteristics, 16 characteristics showed significant differences among sites, and the coefficient of variation ranged from 5.4% (for corolla lobe number) to 31.3% (for flower number). Notable variations were observed in the size of flower and calyx lobe. When the corolla length and calyx lobe length were used as the classification key of Z. tyaihyonii, the sites were divided into those with small, intermediate, and large values. Hair was observed on the filament of all samples, a finding which conflicts with an earlier report. Rather than classifying Z. tyaihyonii into different species on the basis of corolla length (COL) and calyx lobe length (CALL) values, we recommend modifying the species description to incorporate the variation in these characteristics of interest. Principal component analysis results showed that the first main component was highly correlated with the traits related to the size of the calyx lobe (length: 0.819, width: 0.758), and the second main component was highly correlated with the traits related with the size of the inflorescence (length: 0.790, width: 0.626). Conclusion: Several notable variations were identified among the characteristics related to inflorescence and calyx lobe. There is little genetic exchange among groups, or each group is influenced by micro environmental factors, because sites that are located nearby. In addition, the difference between COL and CALL, which is used as the classification key for Z. tyaihyonii, was divided into small group, large group, and intermediate group, regardless of the sites' geographical distance.

• ALGAE
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• 제38권4호
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• pp.241-252
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• 2023

The genera Carolibrandtia and Chlorella have been described as small green algae with spherical cell shapes that inhabit various environments. Species of these genera are often difficult to identify because of their simple morphology and high phenotypic plasticity. We investigated two small coccoid strains from Antarctica based on morphology, molecular phylogeny by two alignment methods which have been applied to previous phylogenetic studies of the genus Chlorella, and comparison of the secondary structures of nuclear small subunit (SSU) and internal transcribed spacer (ITS) rDNA sequences. Light microscopy of two strains revealed spherical cells containing chloroplasts with pyrenoids, and the morphological characteristics of the strains were nearly identical to those of other Chlorella species. However, based on the phylogenetic analyses of nuclear SSU and ITS rDNA sequences, it was determined that the Antarctic microalgal strains belonged to two genera, as the Chlorella and Carolibrandtia. In addition, the secondary structures of the SSU and ITS2 sequences were analyzed to detect compensatory base changes (CBCs) that were used to identify and describe the two strains. A unique CBC in the SSU rDNA gene was decisive for distinguishing strain CCAP 211/45. The ITS2 rDNA sequences for each strain were compared to those obtained previously from other closely related species. Following the comparison of morphological and molecular characteristics, we propose KSF0092 as a new species, Chlorella terrestris sp. nov., and the reassignment of the strain Chlorella antarctica CCAP 211/45 into Carolibrandtia antarctica comb. nov.

• The Plant Pathology Journal
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• 제40권2호
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• pp.171-191
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• 2024

Identification of Helicotylenchus species is very challenging due to phenotypic plasticity and existence of cryptic species complexes. Recently, the use of rDNA barcodes has proven to be useful for identification of Helicotylenchus. Molecular markers are a quick diagnostic tool and are crucial for discriminating related species and resolving cryptic species complexes within this speciose genus. However, DNA barcoding is not an error-free approach. The public databases appear to be marred by incorrect sequences, arising from sequencing errors, mislabeling, and misidentifications. Herein, we provide a comprehensive analysis of the newly obtained, and published DNA sequences of Helicotylenchus, revealing the potential faults in the available DNA barcodes. A total of 97 sequences (25 nearly full-length 18S-rRNA, 12 partial 28S-rRNA, 16 partial internal transcribed spacer [ITS]-rRNA, and 44 partial cytochrome c oxidase subunit I [COI] gene sequences) were newly obtained in the present study. Phylogenetic relationships between species are given as inferred from the analyses of 103 sequences of 18S-rRNA, 469 sequences of 28S-rRNA, 183 sequences of ITS-rRNA, and 63 sequences of COI. Remarks on suggested corrections of published accessions in GenBank database are given. Additionally, COI gene sequences of H. dihystera, H. asiaticus and the contentious H. microlobus are provided herein for the first time. Similar to rDNA gene analyses, the COI sequences support the genetic distinctness and validity of H. microlobus. DNA barcodes from type material are needed for resolving the taxonomic status of the unresolved taxonomic groups within the genus.

• 생태와환경
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• 제49권1호
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• pp.11-21
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• 2016

한란은 불법 채취 및 서식 환경 변화에 의해 지속성 확보가 위협받고 있음에도 불구하고, 종의 분포 변화, 개체군 및 자생 특성, 그리고 이에 따른 서식지 복원에 관한 연구가 부족하다. 본 연구에서는 2014년 제주도 일원의 한란 자생지 탐사를 통하여 확인된 27개의 한란 자생지를 대상으로 분포 면적의 변화, 개체군 및 자생 환경을 분석하였으며, 한란의 종 특성을 고려한 대체 서식지 조성 전략을 마련하였다. 조사된 한란은 제주도 해발 200 m~700 m 사이에 위치하였다. 2004년과 비교하여 한란의 분포 범위는 크게 감소 (-82%)하였다. 한란은 사면형 (예, 선돌지역) 및 계곡형 (예, 따라비오름) 서식지, 그리고 졸참나무 및 개서어나무가 우점하는 낙엽활엽수림 (선돌) 및 구실잣밤나무가 우점하는 상록활엽수림 모두에서 자라고 있어 특정한 서식 환경 선호성은 관찰되지 않았고, 공중습도가 높은 계곡부에서 보다 많이 관찰되었다. 조사된 총 96개체의 한란의 평균 밀도는 942.6 개체 $ha^{-1}$로 조사되었고, 모두 소형(평균 잎 길이=$10.7{\pm}1.1cm$ 및 촉 수=$1.2{\pm}0.2$) 개체였으며, 개화 및 결실 개체는 관찰되지 않았다. 연구 결과에 의하면, 제주 한란은 멸종위기 (Critically Endangered, CR) 식물로 분류된다. 한란의 표현형 유연성 (Phenotypic plasticity)은 한란이 그늘진 서식지 환경에서 지속할 수 있도록 도움을 준 것으로 판단되며, 최근의 닫힌 임과 및 낮은 광환경은 한란의 생활사에 부정적인 영향을 주고 있었다. 한란 서식지 복원은 초지 또는 낮은 관목수종의 개방된 환경을 조성하는 것이 중요하다.

• 환경생물
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• 제40권4호
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• pp.464-476
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• 2022

가속화되는 기후변화로 인해 전 세계 각지의 연안에서 해조류 대발생(macroalgal bloom)이 빈번하게 일어나고 있다. 특히, 녹조류의 대량 증식으로 인한 녹조(파래) 대발생(green tide) 현상은 지역 경제뿐만 아니라 연안 생태계 환경에도 막대한 피해를 주고 있다. 우리나라의 경우 2000년대부터 제주도 동북부 해안을 중심으로 파래대발생이 연중 지속적으로 관찰되며, 최근에는 남해와 동해 일대에서도 국지적으로 관찰되고 있다. 파래대발생의 원인 종은 갈파래속(Chlorophyta; genus Ulva)으로 알려져 있으며, 기후변화의 영향으로 해수 온도의 상승과 담지하수 및 인근지역 오염수 배출로 인한 질소와 인의 대량 유입으로 인한 영양염류 증가가 주요 원인으로 추정되고 있다. 갈파래속은 환경변화에 의해 형태적 발현의 가소성이 높은 표현형 적응성(phenotypic plasticity) 때문에 형태적 종 동정은 거의 불가능하다. 갈파래류 종 판별을 위해서는 분자유전학적 분석이 수행되어야 하나 현재 분자데이터를 이용한 갈파래 종 분포, 군집구조와 같은 생태조사연구는 매우 미흡한 실정이다. 파래대발생 피해 저감을 위해서는 파래대발생 주요 종들을 분자계통학적 분석을 통하여 정확하게 파악하는 것이 우선이다. 선행 연구에서는 2015년 파래대발생을 일으키는 주요 종 파악을 위해 핵 DNA ITS와 엽록체 DNA tufA (chloroplast elongation factor Tu) 유전자를 이용하여 분자계통학적 분석을 수행하였으며, 종 동정에는 tufa 유전자가 더 정확한 결과를 나타냈다. 따라서 본 연구에서는 tufA 유전자를 이용해 2015~2020년 제주도 연안에서 파래대발생을 일으키는 주요 구성 갈파래 종의 군집구조 및 종 다양성을 파악하고 종 구성의 시간적 변이를 확인하고자 하였다. 본 연구에서는 온대와 아열대 해역에서 주로 생장하는 것으로 알려진 큰갈파래와 구멍갈파래 종이 파래대발생의 주요 구성 종임을 확인하였다. 구멍갈파래는 2015년(35.75%)에서 2020년(36.18%) 기간 상대빈도의 변화가 거의 없고 안정적으로 유지되었으나, 큰갈파래의 경우 2015년(20.77%)에 비해 2020년(36.84%) 빈도가 대략 16% 증가하였다. 이러한 결과는 기후변화와 연관된 평균 해수면 온도의 상승에 큰갈파래의 높은 성장률 및 적응력과 관련이 있을 수 있으며, 제주도의 갈파래 군집을 구성하는 종 수는 2015년에는 9종이었으나 2020년에는 7종으로 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 유럽 원산지 외래종인 긴통갈파래와 굽은갈파래가 2015년과 2020년 모두 제주 연안에서 관찰되어 이 두 종에 대한 향후 지속적인 모니터링이 필요하다. 본 연구의 결과는 우리나라 연안에서 발생하는 파래대발생의 저감을 위해 주요 종인 갈파래속(genus Ulva)에 대한 분자유전학적 데이터에 대한 정보를 제공하고자 한다.

• Applied Microscopy
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• 제35권3호
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• pp.165-176
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• 2005

소뇌의 버그만아교세포는 인접한 조롱박신경세포를 둘러싸는 특이한 해부학적 분포를 하고 있어 종래로부터 조롱박신경세포에 대한 물리적 지지 역할과 함께 이 신경 세포의 생존과 기능에 필요한 대사물질을 공급해 주는 것으로 추정되어 왔으나 이에 대한 구체적인 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 버그만아교세포와 조롱박신경세포의 상관관계를 증명하기 위한 연구로 전자현미경적 정상적인 미세구조와 신경독물인 하르말린을 흰쥐에 투여하여 조롱박신경세포만을 특이적으로 파괴시킨 소뇌조직을 대상으로 최근 버그만아교세포에서 발현되는 것으로 알려진 수 종의 대사성 단백물질의 동향을 면역조직 화학방법으로 관찰하여 GLAST의 면역 염색성은 정상부위보다 신경세포 손상부위의 버그만아교세포에서 현저히 감소되었다. 하르말린 투여군의 흰쥐에서 조롱박신경세포의 사멸은 소뇌벌레에서 집중적으로 일어났으며 사멸된 부위는 calbindin D-28K에 염색된 정상 조롱박신경세포들 사이에서 산발적으로 끼어 있는 빈 공간으로 나타났는데 빈공간은 분자층과 조롱박신경세포층이 세로로 달리는 좁고 긴 띠 (bands) 모양의 특이 한 양상을 보였다. MT 면역염색성은 신경세포 손상부위의 버그만아교세포에서 현저히 증가하였다. 이상의 관찰 결과로 볼 때 조롱박신경세포의 손상에 의하여 버그만아교세포는 강한 아교세포반응을 보이며 MT의 발현을 통하여 인접 신경세포 손상과 미세아교세포 활성에 의하여 유발된 산화성 스스로를 보호하고 생존한다. 그러나 GLAST의 발현의 감소는 조롱박신경세포의 사멸로 인하여 이들 세포들로부터 유리되어 나오는 글루타메이트의 감소 또는 중단되므로 버그만아교세포에서 이들 글루타메이트 수송체 역할이 감소되었음을 반영하는 것으로 사료된다.93({\pm}0.053){\mu}m$ 였다. 으뜸세포의 사립체의 크기는 정상대조군, 종양대조군 및 BCG 투여군이 각각 $0.80({\pm}0.130){\mu}m,\;0.83({\pm}0.143){\mu}m$ 및 $0.72({\pm}0.078){\mu}m$ 였다. 이상의 결과를 종합해보면 BCG를 반복 투여하면 위점막으뜸세포의 분비과립이 약간 작아지는 등 분비기능이 다소 억제되나 그 정도가 경미하여 으뜸세포의 분비기능에 큰 손상을 주지 않는 것으로 생각된다.모양을 비교한 결과 꼬리핵과 줄무늬체바닥핵에서는 모두 가지돌기가시(dendritic spine)에 연접하였으나, 중격옆핵과 중격핵에서는 가지돌기 (dendrite)에 연접하는 것과 가지돌기가시에 연접하는 것이 혼재하였다. 이들 두 신경핵 무리는 이마앞겉질에서 기원하는 축삭종말의 연접차이로 볼 때 서로 다른 회로계통에 속할 것으로 생각되며, 문헌고찰을 통해서 꼬리핵과 줄무늬체바닥핵은 줄무늬체회로 (striatal circuit)에 속하고 중격옆핵과 중격핵은 변연계통회로(limbic circuit)에 속할 것으로 판정했다. 이마앞겉질은 생리적, 약리적, 신경학적 및 형태학적 근거들로 보아 바닥핵들을 통해 변연계통과 대뇌겉질 전체에 영향을 미칠 것으로 여겨지는데, 본 실험에서는 네 종류의 바닥핵들, 즉 꼬리핵, 줄무늬체바닥핵, 중격옆핵 및 중격핵과 관련된 신경연접들을 관찰하였으며, 그 결과를 문헌 고찰한 결과 변연계통과 줄무늬체계통이 앞뇌의 바닥에 있는 신경핵들에서 형태학적 교차연결을 통해 정서와 마음의 상태를 행동과 대응으로 표현하는 중요한 신경회로가 존재함을 제안하였다.腎臟組織)에서 더많이 발생되었다.