본 연구에서는 다환방향족탄화수소 (PAHs) 중, phenanthrene이 둥근성게 (Mesocentrotus nudus)와 말똥성게 (Hemicentrotus pulcherrimus)의 수정률과 정상유생 발생률에 미치는 독성 효과를 확인하고자 하였다. H. pulcherrimus와 M. nudus의 모체에서 각각 획득한 정자와, 인공수정을 통하여 획득된 수정란을 phenanthrene에 노출시킨 후, 수정률과 정상배아 발생률을 측정하였다. 시험결과, H. pulcherrimus 와 M. nudus의 수정률과 정상배아 발생률은, 농도 의존적으로 감소하였으며, H. pulcherrimus와 M. nudus의 수정률에 대한 EC50값은 17.48 mg L-1과 16.21 mg L-1이었고, 정상배 아 발생률의 EC50값은 각각 2.99 mg L-1과 0.36 mg L-1인 것 으로 나타났다. 연구결과, H. pulcherrimus는 M. nudus보다 phenanthrene 노출에 대하여 더 민감하게 반응하는 것으로 나타났으며, 정상배아 발생률은 수정률에 비하여 더 민감한 종말점인 것으로 나타났다. 따라서, phenanthrene은 두 종의 성게 정자의 수정과 초기발달 단계를 포함한, 연안에 서식하는 다양한 생물종에 영향을 미치는 것으로 보여진다. 그중, 두 종의 성게는 다른 연안 서식 생물 종들에 비하여, Phenanthrene의 bio-monitoring을 위한 민감한 생물종일 수 있다고 사료된다. 또한, 본 연구를 통하여 도출된 결과와 독성값 (NOEC, LOEC 및 EC50)은 Phenanthrene 을 포함한 PAHs의 환경 기준농도 설정을 위한 유용한 기 초 자료로 활용될 수 있다.
본 연구에서는 한국 연안에 서식하는 대표적인 15종 패 류의 핵DNA 함량을 조사하였다. 복족류에서 DNA 함량 (pg DNA nucleus-1)은 3.3±0.08 (Haliotis discus hannai)과 2.4±0.18 (Batillus cornutus)이었다. 이매패류에서 DNA 함 량 (pg DNA nucleus-1)은 2.0±0.15 (Scapharca broughtonii), 3.0±0.12 (Mytilus galloprovincialis), 2.9±0.05 (Meretrix lusoria), 2.2±0.03 (M. lamarkii), 2.6±0.05 (Fulvia mutica), 1.8±0.18 (Tegillarca granosa), 3.3±0.01 (Solen corneus), 2.2±0.04 (Barnea manilensis), 2.5±0.32 (Crassostrea gigas), 3.9±0.24 (Atrina pectinate), 3.5±0.15 (Patinopecten yessoensis), 1.9±0.16 (Amygdala philippinarum) 및 2.3±0.14 (Pseudocardium sachalinensis)이었다. 본 연구 결과는 본 연구에 사용된 패류의 genomic 진화과정을 더욱 잘 이해하는 새로운 정보를 제공한다.
Many parrots are considered endangered species due to threats from human activities. Gender determination is of great importance for biological studies and the conservation of endangered parrots. However, like other birds, gender determination in parrots is hindered due to the lack of external dimorphism between males and females. A molecular approach using the chromo-helicase-DNA binding protein 1 (CHD1) gene is commonly used for sexing birds. This study aimed to determine the gender of parrots from Korean zoos based on amplification and visualization of the partial CHD1 gene. The samples of 13 parrot species were collected from three different zoos in Korea and the extracted DNA templates were amplified using CHD1 gene primers. The gender of 27 samples of 13 species was determined by visualizing the PCR products on an agarose gel. While male parrots were indicated by a single band, female parrots were indicated by double bands. The findings provide additional information, which might be helpful for the management and care of parrots in Korean zoos.
여름 동중국해 북부해역 (32°N~33°N, 124°E~127° 30ʹE)에서 수괴에 따른 미소플랑크톤에 속하는 식물플랑크톤 군집 및 섬모충류 현존량의 공간분포 및 저차영양단계의 생태구조 특성을 파악하기 위한 현장조사를 2019년 8월 3일부터 8월 6일까지 21개 정점의 표층과 Chl-a 최댓 층 (CML)을 대상으로 채수하였다. 결과 북부해역의 수괴는 크게 중국연안수 (CCW) 및 쓰시마난류 (TWC)로 구분 되었다. CCW는 고온, 저염의 환경특성을, 그리고 TWC는 고온, 고염의 환경특성을 나타내었다. 수괴에 따른 식물플랑크톤 군집특성은 CCW가 중국의 대형하천에서 공급되는 영양염류에 의해 다양한 군집구조를 보인 반면, TWC는 남방의 빈영양 외해역에서 발원하여 북상하고 있어 단조로운 군집특성을 나타내었다. 식물플랑크톤과 섬모충류의 현존량은 CCW에서 매우 높았고, TWC에서 낮은 특성을 보였다. 특히 TWC에서 식물플랑크톤에 비해 높은 섬모충류의 현존량을 보이는 것에서 세균 등을 먹이원으로 하는 미세먹이망에 의한 저차영양단계의 에너지흐름 이 자원생물 생산에 중요한 역할을 하는 것으로 판단되었다. 즉 여름 동중국해의 생태구조는 수괴에 따라 CCW가 bottom-up system 구조라면, TWC는 top-down system 구조를 갖는 것으로 추정되었다.
본 연구는 현무암지대 운봉산의 관속식물상을 밝히고 주요 식물을 조사하였다. 2017년 3월부터 10월까지 총 8회에 걸쳐 조사한 결과, 관속식물은 91과 256속 364종 7아종 33변종으로 총 404분류군이 확인되었다. 운봉산은 온대 중부지역에 속하고 침엽수와 낙엽활엽수 혼합림으로 산지의 대부분은 신갈나무 - 소나무가 우점하며, 2차림으로 구성된다. 운봉산에서 새로이 확인된 식물은 193분류군, 한반도 고유종은 6분류군, IUCN 평가기준에 따른 적색목록식물은 3분류군, 식물구계학적 특정식물은 34분류군이 확인되었다. 침입외래식물은 40분류군이며, 귀화율 9.9%로 나타났다. 운봉산은 다양한 식물들과 지형 요소들이 주요 경관을 이루고 있다. 본 연구를 통해 조사지 내의 화강암, 현무암 애추, 건조한 능선, 계곡, 웅덩이, 습지, 하천 등의 다양한 환경적 요인이 종조성과 분포에 영향을 미치는 것으로 파악되었다.
Sea stars were collected from the adjacent waters of Jukbyeon and Jumunjin, Korea, using fishing nets at depths of 70-100 m. The specimens were identified as Henricia perforata (O.F. Müller, 1776) in the family Echinasteridae and order Spinulosida, with worldwide species distribution. H. perforata can be distinguished from some morphologically related Henricia species by its long, slender, and pointed adambulacral spines. The abactinal skeleton of H. perforata has wide papular areas resembling those of H. pachyderma, but the former has more papulae (two to seven). Previously, two genera of Echinasteridae, Aleutihenricia and Henricia, with a total of 12 echinasterid species, have been reported in Korea. The morphological characteristics of H. perforata are described and photographs are provided.
This study analyzed the distribution characteristics of invasive alien plants on the islands of the Korean Peninsula. Ten species, Rumex acetosella, Sicyos angulatus, Solanum carolinense, Ambrosia artemisiaefolia var. elatior, Ambrosia trifida, Aster pilosus, Eupatorium rugosum, Hypochaeris radicata, Lactuca scariola, and Paspalum distichum were present on 68 islands. These ecosystem-disturbing invasive alien plants appeared extensively on the islands of Gyeonggi province and Jeollanam province. The proportion of the plants on the inhabited islands (41 places, 2.15 species on average) was higher than that on the uninhabited islands (27 places, 1.07 species on average). This means that the distribution of invasive alien plants was closely related to human activity. The distribution of Ambrosia artemisiaefolia var. elatior (32 islands) and Rumex acetosella (31 islands) was the widest, and there were distinct distribution differences according to species. In the island area, the physical environment is poor compared to the mainland, and the native space is limited. Therefore, when invasive alien species enter and settle on the island, the native island plants can be damaged more than those on the mainland. In this regard, the discussion of the distribution of invasive alien plants in the island region can contribute to the conservation of biodiversity in the region.
감태 (Ecklonia cava)는 다년생 대형갈조류로써 활용성이 매우 높은 것으로 알려졌다. 이 연구는 감태의 대량 생산을 위한 실내 배양 조건 확립을 위해서 계절과 질소원 종류에 따른 감태 포자체의 생장과 생화학적 반응을 조사하였다. 제주도 서귀포 해역에 생육하는 감태를 계절별로 채집하여 계절별 수온조건 (봄 17°C, 여름 25°C, 가을 21°C 와 겨울 15°C)과 4가지 영양염 조건 [대조구 (control), 100 μM NH4 +를 넣은 실험구 (NH), 100 μM NO3 -를 추가한 실험구 (NO), 50 μM NH4 +와 50 μM NO3 -를 함께 넣은 실험구 (NHNO)]에서 배양하여 엽체의 생체량과 면적 변화에 따른 생장률, 질산환원효소 활성도와 광합성 색소 함량을 조사하였다. 감태의 생장은 뚜렷한 계절 변화를 나타냈고, 무게와 면적과의 상관성은 계절별로 차이를 보였다. 무게와 면적의 일일생장률은 겨울에 최고 값 (5.8±0.5와 6.6± 0.5% day-1)을 보였고, 여름에 최저값 (2.2±0.2와 3.0± 0.3% day-1)을 나타냈다. 엽체의 일일생장률은 NH와 NO 실험구에서 가장 높았으며 NHNO 실험구에서 중간 값 그리고 대조구에서 가장 낮은 값을 보였다. 감태의 질산환원 효소 활성도는 계절적으로 유의한 차이를 나타났으며, 대조구에서 가장 높고 (1.32±0.10 μmol NO2 - g-1 dry weight h-1), NH 실험구에서 가장 낮았다 (0.25±0.02 μmol NO2 - g-1 dry weight h-1). 엽체 내 광합성 색소의 함량은 대조구에서 가장 낮고 NHNO 실험구에서 가장 높았다. 본 연구 결과는 감태 배양을 위한 배양액을 제작 시, 단일 종류의 질소원으로 제작하는 것이 생장률을 향상시킨다는 것을 보여주었으며, 실내배양에 따른 최적 질소원 종류를 결정하는 데 중요한 기초자료를 제공할 것이다.
The genus Petroderma never been reported from the coast of Korea. In this study, our collection from Chaeseokang is matched with P. maculiforme morphologically. Petroderma maculiforme is characterized by having small irregular light to dark brown crusts, a basal layer of irregularly shaped cells giving rise to erect parallel filaments which easily separate with pressure, single chromatophore per cell, small spherical to cylindrical unilocular sporangia in a terminal position, and plurilocular sporangia narrower than erect filaments or wider and shorter than erect filaments in a terminal position. In addition, Hineksia sordida was also collected from Korea. It is mostly epiphytic and characterized by uniseriate filamentous thalli forming loose tangled masses, sparse and spiral branching, some long lateral branches, rhizoids occurring throughout the plant, plurilocular and unilocular sporangia scattered on separate plants. Our molecular analyses based on the rbcL gene reveal that our samples of P. maculiforme and H. sordida are nested within the clades of Petroderma and Hincksia, respectively. Therefore P. maculiforme and H. sordida are reported as new records from Korea based on morphological and molecular analyses.
The present study aimed to analyze the metaproteome of the microbial community comprising harmful algal bloom (HAB) in the Daechung reservoir, Korea. HAB samples located at GPS coordinates of 36°29’N latitude and 127°28’E longitude were harvested in October 2013. Microscopic observation of the HAB samples revealed red signals that were presumably caused by the autofluorescence of chlorophyll and phycocyanin in viable cyanobacteria. Metaproteomic analysis was performed by a gelbased shotgun proteomic method. Protein identification was conducted through a two-step analysis including a forward search strategy (FSS) (random search with the National Center for Biotechnology Information (NCBI), Cyanobase, and Phytozome), and a subsequent reverse search strategy (RSS) (additional Cyanobase search with a decoy database). The total number of proteins identified by the two-step analysis (FSS and RSS) was 1.8-fold higher than that by one-step analysis (FSS only). A total of 194 proteins were assigned to 12 cyanobacterial species (99 mol%) and one green algae species (1 mol%). Among the species identified, the toxic microcystin-producing Microcystis aeruginosa NIES-843 (62.3%) species was the most dominant. The largest functional category was proteins belonging to the energy category (39%), followed by metabolism (15%), and translation (12%). This study will be a good reference for monitoring ecological variations at the meta-protein level of aquatic microalgae for understanding HAB.
Nine fish and one clam species were collected from freshwater environments in Korea, including four lakes, two streams, and the Nakdong River, to investigate the host-associated bacteria. Hundreds of bacterial strains were isolated from the samples using a cell sorter and a dilution plating method. After identification of the bacterial strains using 16S rRNA gene sequences, 42 strains with greater than 98.7% sequence similarity with validly published species were determined to be unrecorded bacterial species in Korea. These strains were phylogenetically diverse and assigned to four phyla, six classes, 17 orders, 27 families, and 32 genera. At the genus level, the unrecorded species were classified as Corynebacterium, Mycobacterium, Mycolicibacterium, Gordonia, Williamsia, Modestobacter, Brachybacterium, Sanquibacter, Arthrobacter, and Mycolicibacterium of the class Actinobacteria; Empedobacter, and Flavobacterium of the class Flavobacteriia; Fictibacillus, Psychrobacillus, Cohnella, Paenibacillus, Rummeliibacillus, Enterococcus, and Vagococcus of the class Bacilli; Aquamicrobium, Paracoccus, and Sphingomonas of the class Alphaproteobacteria; Achromobacter, Delftia, and Deefgea of the class Betaproteobacteria; and Aeromonas, Providencia, Yersinia, Marinomonas, Acinetobacter, and Pseudomonas of the class Gammaproteobacteria. The 42 unrecorded species were subjected to further taxonomic characterization using gram staining, cellular and colony morphological determination, biochemical analyses, and phylogenetic analyses. This paper provides detailed descriptions of the 42 previously unrecorded bacterial species.
The occurrence of exotic weeds and their influx into farmlands due to climate change poses many problems. Therefore, it is necessary to generate a prediction model for the occurrence pattern of these exotic weeds based on scientific evidence and devise prevention measures. The photosynthetic apparatus is known as the most temperaturesensitive component of a plant cell and its initial response to temperature stress is to inhibit the activation of photosystem II. This study investigated the potential of OJIP transients in assessing temperature stress in exotic weeds. The four exotic weeds currently flowing into Korean farmlands include Amaranthus spinosus, Conyza bonariensis, Crassocephalum crepidioides, and Amaranthus viridis. These weeds were treated at 5°C, 10°C, 15°C, 20°C, 25°C, 30°C, 35°C, and 40°C and the OJIP curves and JIP parameters were measured and analyzed. The results showed that heat and chilling stress affected the photosystem II (PSII) electron transport of A. spinosus, whereas C. crepidioides and A. viridis were more affected by high-temperature stress than by low-temperature stress. Lastly, C. bonariensis showed resistance to both high and low-temperature stress. The results of this study suggest that OJIP transients and JIP parameters can be used to analyze damage to the photosynthetic apparatus by temperature stress and that they can serve as sensitive indicators for the occurrence pattern of exotic weeds.
여수와 제주도 사이 해역에 출현한 수표성 동물플랑크톤의 군집 분포와 환경요인 간의 관계를 파악하기 위해 2017년 9월 총 14개 정점에서 뉴스톤 네트를 이용하여 선박 측면에서 예인 및 채집하였다. 동물플랑크톤은 총 81개 분류군으로 요각류가 최우점하였다. 동물플랑크톤 출현 개체수를 기반으로 연안수의 영향을 받는 해역, 연안수와 외 해수가 만나는 해역, 외해수의 직접적 영향을 받는 해역으로 구분되었다. 본 연구에서 해역별 우점 요각류, 식성에 따른 요각류를 2개 그룹으로 구분하고 군집에 미치는 환경요 인을 분석한 결과 수온과 염분, 식물플랑크톤, 부유플라스틱과 유의미하였다 (p<0.05). 추가로 연구 해역에 출현한 치어 및 화살벌레류의 위 내용물 분석을 통해 미세플라스틱 섭식을 확인하였다. 낮은 영양단계에서 섭취한 플라스틱이 먹이사슬을 타고 올라가 높은 영양단계로 전달된 것으로 보인다. 결과적으로 우리나라 남해 서부 해역에 출현하는 동물플랑크톤 군집 특성을 볼 때 여름철 확장 범위를 달리하는 섬진강 수, 제주난류, 쓰시마난류의 영향을 받아 군집 분포가 달라지는 것으로 판단된다.
A marine red algal species was collected from Uljin, located on the eastern coast of Korea, during a survey of marine algal flora. This alga shares the generic features of Plocamium, and is characterized by linear, flat and thin thalli with narrow axes, branches developing in alternating pairs from margins of the axes, two to four times alternately pinnately branching, linear or occasionally adaxially curved lowermost branchlets and distinctly and compactly clustered stichidia. In a phylogenetic tree based on rbcL sequences, the Korean alga nests in the same clade as P. serrulatum. The genetic distance between both sequences within the clade was calculated as 0.0-0.2%. Based on the morphological and molecular data, this Korean species is identified as P. serrulatum described originally from Taiwan. This is the first record of P. serrulatum in Korean marine algal flora.
A marine red algal species was collected from Honghyeon-ri, Namhae located on the southern coast of Korea during a survey of marine algal flora. This alga shares the generic features of Chondrus, and is characterized by short and thin, canaliculated and crisped fronds as C. retortus. Tetrasporangia are developed from shallow medullary cells on both sides of branches. In a phylogenetic tree based on rbcL sequences, the Korean alga nests in the same clade as C. retortus originally described from Japan. The genetic distance between both sequences within the clade was calculated as 0.0-0.1%. Based on the morphological and molecular data, the alga is identified as Chondrus retortus. This is the first record of C. retortus in Korean marine algal flora.
토마토와 박과류채소의 유기농산물을 생산하기 위하여 무농약으로 재배하는 시설하우스에서 최근 문제되는 병해를 조사한 결과 토마토 잎곰팡이병과 토마토반점위조바이러스병, 토마토퇴록바이러스병, 박과류 쥬키니황화모자이크바이러스병, 박과류 흰가루병 등의 피해가 심한 것으로 조사되었다. 농약을 사용하여 일반재배를 하는 시설하우스에 비해 무농약재배 하우스에서 재배되는 작물에서 병 발생 시기가 더 빠르고 병 발생도 심한 것으로 나타났으며, 총채벌레와 진딧물 등에 의해 매개되는 바이러스병 피해가 심한 것으로 조사되었다. 따라서 우수한 유기농산물을 생산하기 위해서는 병해충방제를 효율적으로 하는 것이 중요하며, 병 발생 피해를 최소화기 위해서는 포장위생과 물리적 차단, 유기농업자재나 미생물제 등을 종합적으로 활용하여 예방적으로 방제하는 것이 가장 중요하다.