Phylogenetic position of five Korean strains of Alexandrium tamarense(Dinophyceae), based on internal transcribed spacers ITS1 and ITS2 including nuclear-encoded 5.85 rRNA gene sequences

조은섭,이삼근,김익수,Cho, Eun-Seob,Lee, Sam-Geun,Kim, Ik-Soo Korean Society of Life Science 2002 생명과학회지 Vol.12 No.6

알렉산드륨 적조생물의 리보소옴 알엔에이 유전자의 ITS1, 2 및 5.8S부위를 대상으로 종간 혹은 종내의 유전적 다양도를 조사하기 위하여 지리적으로 격리된 33 스트레인 유전자의 염기서열를 비교했다. 진해만에서 분리된 AT-2, AT-6, AT-10, AT-A, AT-B 5클론은 일본종 OFX151-A과 동일한 유전자임을 발견했다. ITS부위에서 가장 짧은 종은 A. margalefi로 481 bp이며 가장 긴 종은 A. affine으로 528 bp로 나타났다. ITS1과 ITS2 염기서열에 대한 상호관계는 역으로 나타낸 반면에, G+C 함량에 대한 상호관계는 플러스로 나타났다. 유전적 변이율은 0.3% (1 bp)에서 53% (305 bp)였다. A. tamarense과 가장 적게 유전적 변이율을 보인 종은 A. fundyense(1.2-2.3% = 6-12 bp)인 반면에, A. catenella와는 큰 변이율 (19.8% = 102 bp)을 보였고, A. catenella와 A. fundyense은 19.7% 상이하였다. 알렉산드륨 적조생물의 bootstrap은 약하게 지지되는 데도 불구하고, A. catenella 분리종은 독립적인 그룹으로 형성하여 상호간에는 강력한 bootstrap 값은 PAUP과 NJ 분석에서 보였다. A. cohorticula와 A. frateculus 적조생물은 항상 sub-group 내에서 높은 bootstrap을 가졌다. 결론적으로 ITS부위의 염기서열 분석은 알렉산드륨 적조생물의 집단내 혹은 집단간의 계통분류을 밝히는데 유용한 것으로 보였다. In order to measure the inter- and intraspecific genetic divergences within the genus Alexandrium, the variations within the internal transcribed spacer (ITS1 and ITS2) regions and 5.85 ribosomal RNA gene of eight Alexandrium species were examined for 33 strains from diverse geographical locations by direct sequencing. Five isolates of A. tamarense (AT-2, AT-6, AT-10, AT-A and AT-B) from Jinhae Bay, Korea were found to be completely identical to a Japanese strain OFX151-A. The length of the amplified ITSI-5.85-ITS2 region varied from 481 nucleotides (in A. margalefi) to 528 nucleotides (in A. affine CU1-1). ITS1 and ITS2 nucleotide lengths were negatively correlated, whereas a positive correlation was found between their G+C content. The degree of sequence divergence ranged from 0.3% (1 bp) to a maximum of 53% (305 Up). Pairwise sequence comparisons revealed a small degree of divergence between A. tamarense and A. Pundyense isolates (1.2 - 2.3% = 6-12 bp), but a high degree of divergence between A. tamarense and A. catenella (19.8% = 102 bp), and between A. catenella and A. Pundyense (19.7%). Although most nodes were weakly supported by bootstrap values, some types tend to form independent molecular groups. A. catenella isolates also formed an independent molecular sub-group, with relaticula strong bootstrap values (94% or 85% and 79% or 98%, respectively in PAUP and NJ trees). Interestingly, A. cohorticula and A. frateculus always clustered within the same sub-group, this result being supported by strong bootstrap values. Our results indicate that the ITS regions provide useful informations on hierarchical population genetic structure and a high phylogenetic resolution in intraspecific and interspecific Alexandrium population.

2009-2010년 8월 완도근해 해역의 해양환경 및 식물플랑크톤 모니터링

조은섭,윤석현,Cho, Eun-Seob,Youn, Seok-Hyun 해양환경안전학회 2012 해양환경안전학회지 Vol.18 No.2

본 연구는 완도근해 해역을 대상으로 2009년 8월 중순경과 2010년 8월 하순경에 대한 수온과 염분 분포 특성 및 식물플랑크톤 군집분석을 통하여 한국의 남서해역에 대한 기초 모니터링 자료를 제공하는데 목적이 있다. 2009년 8월 중순경의 자료를 보면 대부분의 정점에서 균일한 수온과 염분 분포를 나타내고 있다. 이러한 원인으로 7월부터 시작된 긴 장마와 일조량 부족으로 판단되다. 그러나 2010년 8월 하순경에는 수온과 염분의 성층화 현상이 나타났다. 성층화의 주요인으로는 8월 중순경부터 시작된 집중적인 일조량으로 인하여 발달된 것으로 추정된다. 저층의 경우 $20^{\circ}C$ 이하를 보여 표층과 큰 수온차를 보여주고 있으며 강진만과 고금도를 중심으로 한 해역과는 수온분포 차이를 볼 수 있다. 이러한 원인으로 고금도 근해에서 유입되는 외양수의 영향이 강진만까지 확대되지 못하고 직접적인 연안수의 영향으로 수온차를 나타내는 것으로 사료된다. 또한 투명도도 강진만과 고금도 근해해역과는 차이가 약 2배 이상 차이를 보여 수괴가 다소 상이한 것을 알 수 있다. 그러나 용존산소와 포화도는 조사일수에 관계없이 저층으로 갈수록 높아지는 경향을 보였다. 2009년 8월 중순경의 강진만은 규조류가 우점한 반면에 고금도 근해해역에는 $Gonyaulax$ $polygramma$ 종이 월등히 높은 세포밀도를 보여 2009년 8월 남해안에서 발생한 $G.$ $polygramma$ 적조가 유입된 것으로 추정된다. 2010년 8월 하순경에는 규조류로 점유되는 관계로 본 해역은 높은 부유물질에 관계없이 규조류가 월등히 높은 밀도를 보이는 원인으로 와편모조류의 급성장에는 적합하지 못한 해역으로 판단된다. 따라서 $Cochlodinium$ $polykrikoides$ 적조가 발생된 기록을 가지고 있지만 본 종이 지속적인 성장을 위한 해역으로 좋지 못한 환경을 가지고 있으며 본 해역에서 출현된 규조류는 조개류의 주요 먹이원으로 작용될 뿐만 아니라 기초생태계를 형성하는데 주요한 인자로 작용될 것으로 판단된다. This study was determined to analysis marine environmental and phytoplankton monitoring in Wando coastal waters in August during the period of 2009-2010 and provided the basic environmental data against Southwest Sea of Korea. In August, 2009, the distribution of water temperature and salinity showed an unique characteristics for all of stations, which was associated with a long duration of rainfall after July, 2009 and a lack of sunshine. In the lower of August, 2010, the stratification of water temperature and salinity was shown, which was caused by an intensive sunshine after the middle of August, 2010. Gangjin Bay and Gogeundo waters showed a highly different water temperature and transparency. It is thought that two regions have a distinct water mass and characteristics. In dissolved oxygen and oxygen saturation were higher according to higher water depth regardless of stations. In August, 2009, different dominant species occurred that Gangjin Bay showed a higher cell density of diatom, but Gonyaulax polygramma played an important role in dominant species in Gogeundo waters. It is associated with the introduction red tide water of G. polygramma occurring to southern coastal water in August, 2009. In August, 2010, diatom was extremely higher cell density compared with that of dinoflagellate that regarded as adaptive microrganism against higher quantity of suspended solid in Wando waters. Although Wando has a record of Cochlodinium red tide, this species may be difficult to grow and persist. Dominant species, diatom, play an important role in food organism for shellfish and forming a ecological lineage.

Mitochondrial DNA Polymorphism of the Japanese Anchovy (Engraulis japonicus Temminck & Schlegel) Collected from the Korean Offshore and Inshore Waters

조은섭,김주일,Cho, Eun-Seob,Kim, Joo-Il Korean Society of Life Science 2006 생명과학회지 Vol.16 No.5

멸치의 유전적 집단구조 및 지리적 거리를 조사하기 위하여 한국근해 및 외해역 12개 정점에서 채집된 멸치의 미토콘드리아 DNA control 부위를 대상으로 염기서열을 상호 비교 및 분석했다. 염기서열 분석결과 89개체 중 29 haplotype이 나타났고, 상호 염기치환율은 0-3.5% 차이를 보였다. E9 haplotype이 근해 및 외해역에서 가장 넓게 분포하고 있는 것으로 나타났다 (58.3%). 반면에, E26, E27, E28, E29 haplotype 들은 서남해역 (정점 10)에서만 보였다. PHYLIP 프로그램을 이용한 유전적 관계에서도 두개의 clade로 분리되었다. E26, E27, E28, E29 haplotype을 제외한 나머지 haplotype 들은 상호 잘 유지되는 것으로 나타났다 (bootstrap 75% 이상). 그러나 clade A와 B bootstrap은 매우 약하게 나타났다 (51%). haplotype 간의 상호분석 결과 다양도는 0.75-1.00, 염기다양도는 0.015-0.0244로 보였다. To investigate the population structure and geographic distance among anchovies (Engraulis japonicus) in Korea, we compared and analyzed the mitochondrial DNA control region sequences (227 bp) of anchovies from 12 localities in inshore and offshore waters. The sequence analysis of 84 individuals showed 29 haplotypes, ranging in sequence divergence by pairwise comparisons from 0.3% to 3.5% (1 bp-12 bp). E9 haplotype of anchovies were found largely in inshore waters and also in offshore waters, which was regarded as the major source in Korean waters (58.3%). However, E26, E27, E28, and E29 haplotypes were found in westsouthern (locality 10, four among 7). Phylogenetic analysis using PHYLIP was divided into two clades (clade A and B). Most of the haplotypes, excluding E26, E27, E28, and E29, were strongly supported by bootstrap analysis (>75%), whereas the relationship between clade A and B was weakly supported by bootstrap analysis (51%). High levels of genetic diversity were found; haplotype diversity (H)=0.75-1.00, and nucleotide diversity $({\pi})=0.015-0.0244$. Analysis of $F_{ST}$ between populations in inshore waters ranged in 0.01-0.05, whereas those of offshore waters ranged in 0.01-0.58. A high gene flow occurred in inshore (Nm=22.61-34.22) and offshore (Nm=11.57-45.67) populations. The distribution of mitochondrial DNA haplotypes between westsouthern and other populations was suggestive of significantly different differentiation ($F_{ST}$=0.20-0.59, p<0.05; d=0.52, p=0.00; ${\phi}=0.02-0.41$, p<0.05). These results suggested that the overall anchovy population in the Korean peninsula caused considerable migration due to the mitochondrial gene flow between inshore and offshore populations to form a genetically homogenous and panmictic structure, although a heterogeneous population was found in this study.

2010년 하계 보돌바다의 수온과 염분 특성

조은섭,Cho, Eun-Seob 해양환경안전학회 2011 海洋環境安全學會誌 Vol.17 No.4

본 연구는 2010년 보돌바다의 수온과 염분 분포를 파악하여 수괴 특성을 조사했다. 조사 정점은 보돌바다 내측과 외측을 중심으로 총 3 정점에 대하여 2010년 7월 29일, 8월 13일, 8월 30일에 각각 조사했다. 조사 시기는 전류시에 모두 해당되고 조사 시간은 오전 11시부터 오후 3시까지 조위가 낮아지는 시기로 조사 조건은 모두 동일하게 실시했다. 정점 1의 경우 7월 29일만 수심 4m에서 수온약층이 발견되었으나, 8월 13일과 8월 30일에는 약층을 볼 수 없고 표층과 저층간의 수온차는 정점 2와 3에 비하여 큰 차이가 없었다. 정점 2와 3은 7월 29일 수온약층이 강하게 형성되어 8월 30일까지 지속적으로 나타났다. 특히 수심 15m부터 저층까지의 냉해수 수괴는 매우 강력하게 유지되고 있는 것으로 보인다. 수온에 비하여 염분은 정점 2와 3에서 8월 13일과 8월 30일 수심이 깊어짐에 따라 농도가 높아지는 경향을 보인 반면에 정점 1은 조사기간 동안 균일한 염분농도를 보였다. 투명도는 정점 2을 기준으로 하여 정점 1과 정점 3은 조사 회수에 따라 변동폭이 매우 큰 반면에 정점 2는 균일하게 나타났다. 따라서 정점 2는 정점 1과 정점 3의 경계 수역임을 알 수 있고 보돌바다는 내 측 상이한 수괴를 형성하고 있으며 보돌바다 외측의 뚜렷한 성층화는 많은 일조량과 약한 풍속 및 8월부터 보돌바다 외측에 고염의 외양수 유입으로 인하여 이러한 성층화 발달의 주요 요인으로 생각된다. This study was determined to analysis the characteristics of water mass in the Bottol Bada, Yeosu in August, 2010 based on the data from the distribution of water temperature and salinity. Sampling was carried out a total of three times (i.e. July 29, August 13, and August 30, 2010) and performed at three stations. Observation was done during the period of time 10:00-15:00, indicating the decreasing tidal height and turn of tide. In July 29, thermocline was found at 4 m in St. 1, but the stratification did not observe in August 13 and August 30. The remarkable water temperature between surface and bottom was found in St. 2 and St. 3, whereas St. 1 did not find. A particular finding during this study showed a cold water mass at bottom layer from St. 2 and St. 3, which was first occurred in July 29 and persisted in August 30 without any of destruction. Water temperature had a remarkable fluctuation between surface and bottom, whereas salinity had a unique in St. 1. St. 2 and St. 3 showed the increasing salinity according to water depth in August 13 and August 30. Transparency had considerable fluctuations in St. 1 and St. 3 depending to sampling date, but St. 2 did not fluctuate. Consequently, the Bottol Bada had a significantly different water mass between inner and outer waters. Furthermore, strong irradiance and weak wind play an important role in developing the stratification between surface and bottom, in particular the introduction of offshore waters contribute to highly developing the stratification in the Bottol Bada during the period of August in 2010.

참다랑어 양식 : 욕지도 식물플랑크톤 군집구조 및 부침식 가두리 적정 침강수심

조은섭,황형규,Cho, Eun-Seob,Hwang, Hyung-Kyu 해양환경안전학회 2010 해양환경안전학회지 Vol.16 No.4

We have cultured the bluefin tuna in Yokjido, Tongyeong with floating cage which was vulnerable to harmful dinoflagellate, Cochiodinium polykrikoides. This study inspected a vertical migration of phytoplankton and Chl-a for reasonable sinking depth in floating cage. Furthermore, we analyzed the fluctuation of the phytoplankton including harmful dinoflagellates occurring in Yokgido for 6 years. Total cell density showed a significant monthly variation and the flora was predominated with diatoms. Gymnodinium sp. occurred 19 times, the greatest number of occurrence in all kinds of dinoflagellates during summer. In particular, the total number of occurrence at C. polykrikoides was 8, and harmful dinoflagellates such as Karenia brevis/Fibrcapsa japonica occurred. The relationship between Chl-a concentration/total cell number and sunset/sunrise was significant and reasonable sinking depth in floating cage was found to be at least 3m from the water surface, which was associated with massive fish kills caused by C. polykrikoides. 본 연구에서는 경남 통영 욕지도에 참치양식용 내파성 가두리 설치시 Cochlodinium polykridoides 적조 발생에 대한 적정 침강 깊이를 설정하기 위하여 장시간 동안 C. polykrikoides의 수직이동 현상을 조사하였다. 욕지도 근해의 식물플랑크톤 총 세포밀도는 월별에 따라 매우 큰 변동폭을 보이고 있으며, 대부분 규조류가 우점종으로 출현하고 있다. 여름철 와편모조류의 종 조성을 보면 Gymnodinium sp.가 총 19회로 가장 많은 출현 횟수를 보였고, 특히 C. polykrikoides도 총 8회로 나타났다. 또한 Karenia brevis 및 Fibrocapsa japonica와 같은 유독성 적조생물도 출현하여 이 지역에서 식물플랑크톤에 대한 장기적 모니터링이 필요할 것이다. 일출과 일몰에 따른 Chl-a 농도의 변화와 총 세포수의 변화는 상호 유의한 상관성을 나타내어 부침식 가두리 양식장은 표층으로부터 최소한 3m 침강시켜야 C. polykrikoides 적조로 인한 피해를 현저히 감소시킬 수 있을 것이다.

염분 구배가 Cochlodinium polykrikoides Margalef의 수직이동 및 DNA/RNA 비율에 미치는 영향

조은섭,이영식,Cho Eun Seob,Lee Young Sik 한국생명과학회 2005 생명과학회지 Vol.15 No.3

여수연안은 어류 치사성 유해적조생물인 C. polykrikoides 적조가 매년 발생되는 해역일 뿐만 아니라 섬진강으로부터 담수유입이 돌산을 중심으로 많은 영향을 받고 있다. 담수유입에 따른 염분도 변화가 C. polykrikoides의 수직이동에 영향을 미칠 수 있는 지를 조사했다. 실험장치는 60l들이 아크릴 수조에 일반해수와 담수와 해수를 혼합시킨 시험구를 설정하여 C.polykrikoides의 수직부상 속도와 DNA/RNA함량 비교를 하였다. 실험은 5일 동안 시행했다. 실험개시로부터 종료시까지 시험구의 경우 상층부위에서는 염분이 20으로 나타난 반면에, 하층은 30 정도로 유지되었다. 그러나 용존산소와 pH 변화는 시험구와 대조구 모두 비슷한 양상을 보였다. 또한 chlorophyll a도 수조의 하층보다 상층에 높은 수치를 보였다. 24시간동안 C. polykrikoides 상$\cdot$하층 이동을 조사한 결과 점등이 되는 순간 시험구는 대조구에 비하여 월등히 높은 상승을 보였으나, 시간이 경과함에 따라 그 차이는 적었다. 소등이 되는 동안은 점등에 비하여 상$\cdot$하층 현저한 차이를 볼 수 없고 대부분 균일하게 분포하는 양상을 보였다. 또한 실험 종료시나 24시간 주 $\cdot$야간 수직이동 시 대조구에 비하여 시험구에 분포하고 있는 C. polykrikoides의 DNA 및 RNA 변화폭이 높았다 이 실험을 통하여 담수유입은 C. polykrikoides 세포에 많은 영향을 미칠 수 있을 것으로 보이며, 특히 신속한 수직상승으로 인하여 여기에 대한 C. polykrikoides의 모니터링이 절실히 요구되는 바이다. The coastal regions of Yeosu, the South Sea of Korea, has occurred annually the red tide which is caused by potentially ichthyotoxic dinoflagellate C. polykrikoides, with a wide avenue for exchange with oceanic waters and freshwater runoff from Sumjin river. We attempted to examine the variability in response to vertical migration and concentration of extracted DNA/RNA of C. polykrikoides exposed to salinity-stratified waters. The experimental aquarium of the 60 liter was employed to culture C. polykrikoides. One aquarium was supplied with only sea water, the other was consisted of sea water and freshwater. Experiment was conducted for 5 days. In experimental column (mixture of freshwater and sea water), salinity was maintained to 20 at upper and approximately 30 at bottom during the period of this study. The fluctuation with related to dissolved oxygen and pH was similar pattern to both columns. Chlorophyll a was significantly higher value at upper than bottom. During 24h, chlorphyll a on experimental column was extremely high on the top as soon as lighting, compared with control. With elapsed time, the gap between experimental and control columns was a little. In darkness, chlorophyll a was not significantly different between upper and bottom, most cells appeared to randomly distribute on column regardless of water layer. Fluctuation with related to concentration of extracted DNA and RNA based on ratio of absorbance of 260 and 280 nm in experimental column was higher at final day or diel migration than control. These results implied that a large volume of freshwater could be associated with influence of concentration of DNA and RNA, in particular, rapid upward movement caused massive fish kills as soon as sunset.

2007-2009년 남해안 적조발생 및 적조 미발생에 관한 비교 연구

조은섭,Cho, Eun-Seob 해양환경안전학회 2010 해양환경안전학회지 Vol.16 No.1

Harmful dinoflagellate, Cochlodinium polykrikoides, has always occurred in southern coastal waters every year during summer, but it did not occur in 2009. A comparative study on outbreak in 2007/2008 and non-outbreak of C. polykrikoides in 2009 was performed based on environmental parameters and phytoplankton appearances. Samples were obtained at 13 stations from Yeosu to Wando waters in 2007-2009. The heavy rainfall was associated with the decrease of surface water temperature below $20^{\circ}C$ in July, the decrease of salinity below 31psu in August and increase of pH to 8.4 in Augus, 2009. concentration of DIN in 2009 was approximately too times as high as those of 2007 and 2008, and the ratioes of N:P and Si:N in 2009 showed Redfield ratio to be above the value of 16. This indicates that Redfield ratioes were significantly different between 2007/2008 and 2009. Dominant species during the field survey were shown to be Chaetoceros spp., Skeletonema costatum and Thalassiosir spp. in diatoms and to be Ceratium spp. in dinoflagellate. In partiuclar, Gonyaulax polygramma occurred in August, 2009 instead of C. polykrikoides. Consequently, the massive rainfall and shortage of sunshine contributed to considerable variation in environmental parameters which were associated with delay in the timing of rapid growth phase of C. polykrikoides. Cochlodinium polykrikoides 적조는 매년 여름철에 남해안을 중심으로 발생하였으나, 2009년에는 적조가 전혀 발생되지 않았다. 본 연구는 남해안 여수부터 완도해역을 대상으로 조사정점 13개를 정하여 2007년부터 2009년까지 여름철 수질환경 및 식물플랑크톤 군집 동태를 적조가 발생된 연도(2007년과 2009년)와 적조가 발생되지 않은 연도(2009)년) 자료를 상호 비교하였다. 2009년 6월부터 남해안 집중강우로 인하여 7월의 평균수온이 $20^{\circ}C$ 이하의 저수온과 8월에 염분이 31psu 이하의 저염분, pH가 8월에 8.4 정도를 보여 적조발생 년도에 비하여 해양환경의 큰 변화를 가져왔다. 또한 DIN 농도는 적조발생 년도에 비하여 약 2배 이상 높은 값을 보였고, N:P 및 Si:N 비율에서도 적조가 발생된 년도에 비하여 Redfield ratio가 16 이상을 나타내어 완전히 정반대의 양상을 보였다. 조사기간 동안의 대부분의 우점종으로는Chaetoceros spp., Skeletonema costatusm, Thalassiosira spp.와 같은 규조류가 대부분 출현되었고, 와편모조류로는 Ceratium spp. 등으로 나타났다. 특히 2009년 8월경에는 C. polykrikoides 대신에 Gonyaulax polygramma 종으로 적조를 형성하기도 하였다. 따라서 2009년 6월부터 집중강우 및 일조량 부족으로 인한 C. polykrikoides 대수증식기 시점에 수온, 염분 등과 같은 해양환경의 급격한 변화로 인하여 적조형성이 지연됨과 아울러 G. polygramma와 Chaetoceros 등과 같은 규조류의 세력에 밀려 2009년에는 C. polykrikoides 적조가 발생하지 않은 것으로 판단된다.

Population analysis of eelgrass, Zostera marina L. in Geojedo, Gaedo, and Jedo on the southern coastal water of Korea using RAPD-PCR

조은섭,이상용,김정배,Cho, Eun-Seob,Lee, Sang-Yong,Kim, Jeong-Bae Korean Society of Life Science 2007 생명과학회지 Vol.17 No.4

본 연구는 말잘피 군집의 유전적 구조 및 다양성 분석은 잘피 관리를 위해서 시행했다. 거제도, 개도, 제도연안에 서식하는 잘피를 대상으로 RAPD분석에 따른 유전적 다양성이 높은 것으로 나타났다. 거제도는 개도 및 제도와는 100 km 이상 떨어진 지역에 서식하는 잘피의 유전적 거리는 0.16으로 나타난 반면에,개도와 제도의 유전적 거리는 0.08정도로 보이고 있다. 거제도에 서식하는 잘피의 개체내 유전적 유사도는 70% 이상으로 나타났으나, 개도와 제도에 비하면 낮은 유사도를 보이고 있다. 따라서 남해안에 서식하고 있는 잘피의 개체는 지역적 거리에 따라 유전적으로 상이한 집단을 형성하고 있다. 이러한 원인은 시스트 확산 및 유전자 이동률 제한 때문인 것으로 추정된다. Assessments of population genetic structure and diversity can be of value in formulating management plans for threatened eelgrass(Zostera maim). Using randomly amplified polymorphic DNA markers, we found evidence of significant genetic structure among the populations of eelgrass sampled at three areas(Geojedo, Gaedo, and Jedo). A highly isolated(>100 km apart) population from the Geojedo had a long genetic distance(0.16), whereas the populations from the Gaedo and Jedo(<10 km apart) exhibited far less distance(0.08). The analysis of similarity within population showed that Geojedo was over 70%, which was of lower value than of Gaedo and Jedo. Based on these results, we realized that heterogeneous population was in accordance with geographic separation. This is caused by limited seed dispersal and interrupted gene flow, although the sample size is small.

피조개, Scapharca broughtonii Schrenck RFLP 마커 개발

조은섭,정춘구,김철원,손상규,Cho Eun Seob,lung Choon Coo,Kim Chul Won,Sohn Sang Cyu 한국생명과학회 2005 생명과학회지 Vol.15 No.6

This study was differentiated between Korea and China arkshells using PCR-aided RFLP method which could identify the variation for inter-and intra-species of arkshell (Scapharca broughtonii Schrenck) at the level of DNA. The DNA fragment patterns were compared after digesting gene of mitochondrial 16S rDNA with 8 kinds of restriction enzymes. A 720 bp DNA fragment corresponding to 16S rDNA gene was amplified by PCR with primers ArkF-3 and ArkR-3. PCR products were cut by restriction enzymes (Pvull, BamHI, Hinfl, HaeIII, EcoRI, RsaI, Ksp221, and BstX21), and RFLP pattern was studied. A unique 275 bp DNA band was observed in the samples from Dukyang, Gamak, Namhae, Jinhae, and Taean in Korea when treated by Hinfl, but Chinese arkshell did not show. Treatment of HaeIII could discriminate the sample of Namhae and Jinhae from Dukyang/Gamak/Taean, as well as Korean and Chinese arkshell based on a 700 bp. However, PuvII, BamHI, EcoRI, RsaI, Ksp221, and BstX21 showed the same of 700 bp band in Korean and Chinese arkshell. The phylogenetic tree inferred from PCR-RFLP pattern comparsion in Korean arkshell was different that the distance between Dukyang/Gamak/Taean and Namhae/Jinhae was approximately 7. In particular, the distance between Korean and Chinese arkshell was 25. Consequently, HinfI and HaeIII played an important role in a reliable molecular tool for rapid discriminating Korean and Chinese arkshell, as well as a intra-species in Korea. 한국산과 중국산 피조개의 신속 진단, 유전적 특성 및 유연관계를 분석하기 위하여 DNA 수준에서 확인 할 수 있는 PCR-aided RFLP를 사용하였다. 피조개 mtDNA 165 rDNA gene를 제한효소로 처리하여 그 band 양상을 조사하고자 하였다. 165 rDNA gene을 분리하기 위하여 ArkF-3, ArkR-3 primer를 사용한 결과 한국산과 중국산 피조개 모두 분자량이 720 bp band가 나타났다 PCR에 의하여 증폭된 16S rRNA gene을 총 8종류의 제한효소(PvuII, BamHI, HinfI, HaeIII, EcoRI, RsaI, Ksp221, BstX21)로 절단하여 RFLP 양상을 보았다. HinfI의 제한효소 처리 시 득량, 가막, 남해, 진해, 태안산 피조개 모두 275 band절편이 관찰되었으나, 중국산은 나타나지 않았다. HinfI를 제외한 나머지 제한효소는 다형형이 관찰되지 않았고 한국산과 중국산 모두 700 bp의 동일한 band를 보였다. HaeIII에서도 득량, 가막, 태안과 남해와 진해산 PCR product가 700 bp위치에서 상이하게 보였다. 또한 한국산과 중국산 절편이 다르게 나타났다. 한국산 피조개 종내 restriction 쇼pe에 의해 유연관계의 결과에 의하면 득량, 가막, 태안은 동일한 유사도를 보였고, 남해와 진해와는 거리가 7 정도로 나타났다. 특히 한국산과 중국산 거리는 25로 나타났다. 이상의 결과를 보아서,HinfI 제한효소는 한국산과 중국산을 구별하는데 매우 유용한 molecular marker가 될 수 있을 것으로 판단되며, 유전적으로 거리가 먼 것으로 보인다. 또한 HaeIII은 한국산 종내 구분 및 중국산 신속 동정에 좋은 molecular tool로 사용될 것으로 예상된다.

유해성 Cochlodinium polykrikoides 최초 발생에 관한 나로도 해역의 환경학적 특성 및 식물플랑크톤 군집 구조

조은섭,Cho Eun Seob 한국생명과학회 2005 생명과학회지 Vol.15 No.2

유해성 적조생물 C. polykrikoides가 매년 발생되는 나로도와 반대로 전혀 최초발생이 되지 않는 부산해역을 정점으로 2001년 2월, 5월, 7월, 10월에 걸쳐 환경요인과 식물플랑크톤의 군집 동태를 조사했다. 수온은 7월에 최고 $20-22^{\circ}C$ 범위를 보였고, 염분도는 각 정점별 큰 차이는 없었으며, 최고 34 psu을 나타내었다. chlorophyll $\alpha$의 농도 범위는 $0.01-1.3\;{\mu}g\;1^{-1}$ 암모니아질소는 정점1에서 2월과 5월에 0.15, $0.19 {\mu}mol\;1^{-1}$ 정점2에서 최고 7월과 10월에 각각 $0.22-2.2\;{\mu}mol\;1^{-1}$ 보였다. 질산질소와 아질산질소도 암모니아성질소와 비슷한 변화 곡선을 나타내었다. 인산인은 정점 3, 4, 5에서 최고 $0.01-0.1\;{\mu}mol\;1^{-1}$ 범위를 나타내었다. 실험기간 동안 대부분 규조류가 우점으로 나타났고, 정점1에서 7월과 10월에 최고 30,000, $13{\times}10^3\;cells\;\;1^{-1}$을 보였고, 출현세포의 평균 폭은 정점3에서 최고 $178.11\;{\mu}m$, 세포 길이는 7월에 $337.72\;{\mu}m$였다. 나로도 해역이 부산에 비하여 C. polykrikoides 최초 적조발생의 원인은 아마도 외해로 유입되는 전선에 의해서 성장에 알맞은 환경여건을 만들어 줌과 아울러 다른 와편모조류의 세포형태나 출현 빈도에 영향을 미치는 것으로 보인다. The aim of this study was to examine the fluctuation in phytoplankton assemblages with regarding to environmental conditions and nutrients, which were surveyed quarterly over the fours seasons (February, May, July, and October). In turn, an understanding of biological effects should provide insights into a wide range of initiated Cochlodinium blooms in Narodo. Sampling was carried out throughout 2001 on the coasts of Busan (St. 1), Yeosu (St. 2), Narodo (St. 3), Kohung (St. 4), and Kwangdo (St. 5). The maximum surface water temperature was recorded in July, and it ranged from 20 to $22^{\circ}C$. Salinity showed no great variation, which maintained itself in the range of 29-34 psu. The maximum surface salinity was recorded in February, which was about 34 psu. The chlorophyll $\alpha$ concentration of the surface water ranged from 0.01 to $1.3\;{\mu}g\;1^{-1}$. The concentrations of $NH_{4}-N $ were persistently high from February to October; in particular, the peak was observed at St. 1 in February and May (0.15 and $0.19\;{\mu}mol\;1^{-1}$, respectively), while it was detected at St. 2 in July and October (0.22 and $2.2\;{\mu}mol\;1^{-1}$ respectively). Similar trends to those for $NH_4-N $ were observed in the concentrations of $NO_{2}-N$ and $NO_{3}-N$. In contrast to nitrogen, a distinct peak of $NO_{4}-P$ at St. 3, 4, and 5 was observed throughout year $(0.01-0.1\;{\mu}mol\;1^{-1}$ except for October. At St. 1 encounter a peak of cell number of 30,000 and $13{\times}10^3$ cells $1^{-1}$, respectively, in July and October. During the period of this study, the majority of the taxa were diatoms. The dinoflagellates were rather abundant after February, in particular at St. 3, 4, and 5 which attained an abundance of $10\~20\%$without marked fluctuation during the period of this study. At St. 3, the highest average cell width, $178.11\;{\mu}m$, was recorded: the highest cell length, $337.72\;{\mu}m$, was measured in July. Consequently, dinoflagellates bloom in July at Narodo influenced by warm water current are not only associated with a desirable development of cell morphometric characteristics, but also with the health growth of C. polykrikoides. During the period of this study, warm water currents caused an increased water temperature in Narodo, but did not change the amount of nutrients.