[논문]서해안 동호 사질 조간대에 서식하는 저서성 와편모류의 출현양상 및 분자계통학적 특성

김선주; 윤지혜; 박명길

doi:10.7850/jkso.2015.20.3.141

[국내논문] 서해안 동호 사질 조간대에 서식하는 저서성 와편모류의 출현양상 및 분자계통학적 특성
Occurrence and Molecular Phylogenetic Characteristics of Benthic Sand-dwelling Dinoflagellates in the Intertidal Flat of Dongho, West Coast of Korea 원문보기

바다 : 한국해양학회지 = The sea : the journal of the Korean society of oceanography, v.20 no.3, 2015년, pp.141 - 150

김선주 (전남대학교 기초과학연구소) , 윤지혜 (전남대학교 해양학과) , 박명길 (전남대학교 해양학과)

초록
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와편모류는 해양의 주요 일차 생산자로서, 독립영양성, 종속영양성 및 혼합영양성 등의 다양한 영양방식을 가지는 생물군으로서 해양 미소먹이망에서 중요한 생태학적 역할을 담당하고 있다. 그러나 와편모류에 대한 대부분의 연구가 연안이나 외해의 표영생태계에 국한되어 수행되었으며, 사질조간대에 서식하는 저서성 와편모류에 대한 연구는 매우 미흡하며, 국내에서는 제주연안을 제외하고는 거의 전무하다. 본 연구는 전라북도 서해안에 위치한 동호의 사질조간대에서 2012년 11월부터 2014년 2월까지 매월 간조기에 저서성 와편모류의 출현양상을 조사하고 주요 출현종의 28S rDNA 염기서열을 획득하여 분자계통학적 분석을 실시하였다. 연구기간동안 Gymnodiniales, Gonyaulacales, Peridiniales, Prorocentrales의 4개 목에 속하는 총 13속 27종의 저서성 와편모류가 출현하였고, Amphidinium 속이 9종으로 가장 다양한 종이 출현하였다. 동호를 비롯하여 서해안에 위치한 모항, 송호, 가마미와 제주 협재에서 분리한 저서성 와편모류 총 16종, 34개 종주에서 28S rDNA 염기서열 정보를 성공적으로 확보하였으며, 분자계통학적 분석에 이용하였다. Amphidinium에 속하는 종들은 Gymodiniales 목의 4개의 분기군 가운데 3개의 분기군에 걸쳐서 분지하여, 다계통학적(polyphyletic) 특성을 나타내었다. 28S rDNA염기서열을 이용한 유전적 거리를 비교한 결과 국내에서 출현한 Amphidinium mootonorum 종주들은 캐나다에서 분리한 종주와 19.2%의 유전적 차이를 보여 종내 변이가 출현 종들 가운데 가장 큰 것으로 나타났다. 본 연구 해역에서 독성 와편모류인 Amphidinium carterae와 A. operculatum이 간헐적으로 출현하여 이들의 독성과 정량적인 모니터링이 추후에 필요하다.

Abstract ▼ AI-Helper

Dinoflagellates are ubiquitous and important primary producers in the oceans. They have diverse trophic modes, i.e., phototrophic, heterotrophic, and mixotrophic modes and thereby, play important ecological role in marine microbial food-web. While many studies have been focused on planktonic dinoflagellates in pelagic ecosystems, benthic, sand-dwelling dinoflagellates that inhabit in intertidal zone have been very poorly documented worldwide. We investigated biodiversity, occurrence, and molecular phylogeny of benthic, sand-dwelling dinoflagellates from the intertidal flat of Dongho, west coast of Korea during low-tide, monthly from November 2012 to February 2014. About 27 species of 13 genera in orders Gonyaulacales, Gymnodiniales, Peridiniales, Prorocentrales have been identified, of which members in the genus Amphidinium constituted a major part of the sand-dwelling dinoflagellates in this area. A total of 34 isolates from 16 species of the sand-dwelling dinoflagellates were isolated from Dongho, Mohang, Gamami, and Songho in the west coast and Hyupjae in Jeju of Korea, their 28S rDNA sequences were successfully amplified, and applied for molecular phylogenetic analyses. In the 28S rDNA phylogeny, Amphidinium species diverged across three major clusters within the order Gymnodiniales and formed polyphyletic group. Based on the unambiguously aligned partial 28S rDNA sequences including variable D2 region, the genotypes of Amphidinium mootonorum Korean strains greatly differed from that of Canadian strain with 19.2% of pairwise nucleotide difference, suggesting that further ultrastructural studies may provide additional characters to clearly separate these genotypes. Two potential toxic species, Amphidinium carterae and A. operculatum appeared occasionally during this study. Quantitative assessment and toxicity of those species should be addressed in the future.

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

따라서, 본 연구는 우리나라 서해안에 위치한 전라북도 동호의 사질 조간대에 서식하는 와편모류 군집의 계절적 출현양상을 조사하고 빈번하게 출현하는 주요 와편모류 종주를 분리하여 유전정보를 확보하고 분자계통학적 분석을 수행하여 근연관계를 연구하였다.

제안 방법

조사해역의 물리적 환경 요인인 수온( °C)과 염분은 현장용 전도율계(YSI conductivity meter, Ohio, USA)를 이용하여 측정하였다.
1). 이러한 단발적 조사에서는 주요 출현 종을 단일세포로 분리하여 실내 배양주로 확립하거나 유전자 분석 위주로 진행하였다. 조사해역의 물리적 환경 요인인 수온( °C)과 염분은 현장용 전도율계(YSI conductivity meter, Ohio, USA)를 이용하여 측정하였다.
조사 해역에서 출현한 주요 종들의 유전 정보를 분석하기 위하여 단일세포로 분리하여 초저온 냉동고에 보관해 둔 시료를 95 °C에서 1시간동안 열처리하여 전체DNA를 획득하였다(Kim and Park, 2014).
PCR 조건은 초기 94 °C에서 5분 동안 initial denaturation을 거쳐 94 °C에서 1분의 denaturation, 51 °C에서 1분의 annealing, 72 °C에서 2분의 extension 과정을 first round PCR에서 35회 반복하였고, second round PCR에서는 20회 반복하였으며, 마지막으로 72 °C에서 5분간 final extension과정을 수행하였다.
조사해역의 주요 출현 종의 이미지 촬영은 광학현미경(Axio imager A2; Carl Zeiss Inc., Germany)에 장착되어 있는 AxioCam HRc (Carl Zeiss Inc.)를 이용하여 DIC(미분간섭장치 Differential Interphase Contrast)를 적용한 후 촬영하였다. 이미지 촬영에 이용한 시료는 최대한 세포들의 형태적 변형이 일어나지 않은 상태를 촬영하기 위하여 시료 채집 후 24시간이내에 고정하지 않은 채 살아 있는 상태에서 단일세포로 분리하여 수세과정을 거친 다음 슬라이드 글라스 위에 올려서 고배율(1000배)하에서 이미지 촬영을 진행하였다.
)를 이용하여 DIC(미분간섭장치 Differential Interphase Contrast)를 적용한 후 촬영하였다. 이미지 촬영에 이용한 시료는 최대한 세포들의 형태적 변형이 일어나지 않은 상태를 촬영하기 위하여 시료 채집 후 24시간이내에 고정하지 않은 채 살아 있는 상태에서 단일세포로 분리하여 수세과정을 거친 다음 슬라이드 글라스 위에 올려서 고배율(1000배)하에서 이미지 촬영을 진행하였다.
조사 해역에서 출현한 주요 종들의 유전 정보를 분석하기 위하여 단일세포로 분리하여 초저온 냉동고에 보관해 둔 시료를 95 °C에서 1시간동안 열처리하여 전체DNA를 획득하였다(Kim and Park, 2014). 단일세포에서 추출된 DNA 중 28S rDNA의 염기서열 정보를 획득하기 위해서 두 쌍의 프라이머 세트를 이용하여 nested PCR 기법을 수행하였다. 즉, 단일세포에서 추출한 DNA를 주형으로 primer D1R과 primer 28-1483R(Daugbjerg et el.
단일세포에서 추출된 DNA 중 28S rDNA의 염기서열 정보를 획득하기 위해서 두 쌍의 프라이머 세트를 이용하여 nested PCR 기법을 수행하였다. 즉, 단일세포에서 추출한 DNA를 주형으로 primer D1R과 primer 28-1483R(Daugbjerg et el., 2000)을 이용하여 first round PCR을 수행하였고, 이때 얻은 PCR 산물을 주형으로 primer D1R과 primer D3B(Nunn et al., 1996)를 이용하여 second round PCR을 수행하였다. PCR 조건은 초기 94 °C에서 5분 동안 initial denaturation을 거쳐 94 °C에서 1분의 denaturation, 51 °C에서 1분의 annealing, 72 °C에서 2분의 extension 과정을 first round PCR에서 35회 반복하였고, second round PCR에서는 20회 반복하였으며, 마지막으로 72 °C에서 5분간 final extension과정을 수행하였다.
PCR 조건은 초기 94 °C에서 5분 동안 initial denaturation을 거쳐 94 °C에서 1분의 denaturation, 51 °C에서 1분의 annealing, 72 °C에서 2분의 extension 과정을 first round PCR에서 35회 반복하였고, second round PCR에서는 20회 반복하였으며, 마지막으로 72 °C에서 5분간 final extension과정을 수행하였다. PCR 반응 결과는 100bp DNA Ladder marker를 이용하여 1% 아가로스 젤에서 100V, 25분간 전기영동하여 확인하였다. PCR에 의해 증폭된 반응산물은 PCR purification kit(Macrogen, Seoul, Korea)를 이용하여 정제하여 염기서열 분석을 실시하였다.
PCR 반응 결과는 100bp DNA Ladder marker를 이용하여 1% 아가로스 젤에서 100V, 25분간 전기영동하여 확인하였다. PCR에 의해 증폭된 반응산물은 PCR purification kit(Macrogen, Seoul, Korea)를 이용하여 정제하여 염기서열 분석을 실시하였다. 염기서열은 ContigExpress(Vector NTI ver.
PCR에 의해 증폭된 반응산물은 PCR purification kit(Macrogen, Seoul, Korea)를 이용하여 정제하여 염기서열 분석을 실시하였다. 염기서열은 ContigExpress(Vector NTI ver. 10.1, Invitrogen, Grand Island, NY) 프로그램을 이용하여 양방향 염기서열 데이터를 교차분석 후 단일 염기서열(contig)을 만들어 GenBank(Accession no. KT371435- KT371457)에 등록하였다(Table 1).
각 염기서열은 NCBI(National Center for Biotechnology Information) GenBank(http://www.ncbi.nlm.nih.gov)의 BLAST 검색을 하여 유사도 분석을 통해 확인하였다. 유사도 분석결과를 바탕으로 본 연구해역에서 출현한 종들과 유사도가 높은 근연종의 염기서열을 다운로드하여 분자계통학적 분석에 이용하였다.
트웨어 Clustal X 1.83(Larkin et al., 2007)을 이용하여 정렬하였고, MaClade 4.08(Maddison and Maddison, 2000)프로그램을 이용하여 유전정보의 정렬상태를 확인하고 수정하였다. 종내 변이와 유전적 거리(genetic distance)는 PAUP*4.
0b10(Swofford, 2002)프로그램에서 Kimura 2-parameter model(Kimura, 1980)을 이용하여 계산하였으며, 유사도(similarity score)를 계산하였다. 전체 정렬된 염기서열 중에 92개 taxa와 760character에 기초하여 소프트웨어 RAxML 8(Stamatakis, 2014)을 이용하여 2000 replicates의 bootstrap을 적용하여 Maximum likelihood(ML) 분자계통수를 완성하였다. 또한 소프트웨어MrBAYES 3.
전체 정렬된 염기서열 중에 92개 taxa와 760character에 기초하여 소프트웨어 RAxML 8(Stamatakis, 2014)을 이용하여 2000 replicates의 bootstrap을 적용하여 Maximum likelihood(ML) 분자계통수를 완성하였다. 또한 소프트웨어MrBAYES 3.2(Ronquist et al., 2012)을 이용하여 Markov chain Monte Carlo(MCMC)과정을 2,000,000번 실시하여 Bayesian tree를 만들고, 각 분기군에 대한 posterior probability(PP) 신뢰도 값을 구하였다.
본 연구는 서해안에 위치한 동호의 사질 조간대에서 2012년 11월부터 2014년 2월까지 매월 관측을 실시하여, 저서성 와편모류의 출현양상에 대해 조사하고 동호를 비롯하여 서해안에 위치한 모항, 송호, 가마미 등에서 출현한 주요 저서성 와편모류 종주를 분리하여 유전정보를 확보하고 분자계통학적 분석을 실시하였다. 동호에서는 4개 목에 속하는 총 13속 27종의 저서성 와편모류가 출현하였으며, Amphidinium 속 9종으로 가장 다양하게 출현하였다.
시료는 조사해역에서 반경 20 m 이내의 4~5개의 사이트를 무작위로 선정하여 사질 조간대 상부의 표층 퇴적물을 스파츌라를 사용하여 채집한 다음, 용기에 담아 간극수(interstitial water)를 첨가하여 아이스박스에 넣어 실험실로 운반하였다. 실험실로 운반한 표층 시료는 간극수와 잘 혼합하여 일부를 페트리디쉬(petri-dish)에 옮겨 담은 다음 도립현미경(Olympus model IX51)을 이용하여 관찰하였다. 각 조사 시기별 주요 출현 종은 멸균한 모세관 피펫을 이용 하여 단일 세포로 분리한 다음, 고압 멸균한 여과해수를 이용하여 5번 이상씩 수세(washing)과정을 거쳐 0.

대상 데이터

본 연구는 전라북도 서해안에 위치한 동호(35.63'N 126.47'E)에서 2012년 11월부터 2014년 2월까지 매월 조간대가 노출되는 간조시에 현장채집과 관측을 실시하였다(Fig. 1).
1). 추가적인 단발적 조사로서 전라북도 서해안에 위치한 모항에서 2011년 9월 8일과 16일, 11월 29일에 총 3회의 시료 채집을 수행하였으며, 서해안의 송호에서 2012년 11월 23일에 1회 시료를 채집하였고, 제주연안에 위치한 협재에서 2013년 5월 24일에 시료 채집을 실시하였다(Fig. 1). 이러한 단발적 조사에서는 주요 출현 종을 단일세포로 분리하여 실내 배양주로 확립하거나 유전자 분석 위주로 진행하였다.
조사해역의 물리적 환경 요인인 수온( °C)과 염분은 현장용 전도율계(YSI conductivity meter, Ohio, USA)를 이용하여 측정하였다. 시료는 조사해역에서 반경 20 m 이내의 4~5개의 사이트를 무작위로 선정하여 사질 조간대 상부의 표층 퇴적물을 스파츌라를 사용하여 채집한 다음, 용기에 담아 간극수(interstitial water)를 첨가하여 아이스박스에 넣어 실험실로 운반하였다. 실험실로 운반한 표층 시료는 간극수와 잘 혼합하여 일부를 페트리디쉬(petri-dish)에 옮겨 담은 다음 도립현미경(Olympus model IX51)을 이용하여 관찰하였다.

데이터처리

gov)의 BLAST 검색을 하여 유사도 분석을 통해 확인하였다. 유사도 분석결과를 바탕으로 본 연구해역에서 출현한 종들과 유사도가 높은 근연종의 염기서열을 다운로드하여 분자계통학적 분석에 이용하였다. 염기서열들은 소프
08(Maddison and Maddison, 2000)프로그램을 이용하여 유전정보의 정렬상태를 확인하고 수정하였다. 종내 변이와 유전적 거리(genetic distance)는 PAUP*4.0b10(Swofford, 2002)프로그램에서 Kimura 2-parameter model(Kimura, 1980)을 이용하여 계산하였으며, 유사도(similarity score)를 계산하였다. 전체 정렬된 염기서열 중에 92개 taxa와 760character에 기초하여 소프트웨어 RAxML 8(Stamatakis, 2014)을 이용하여 2000 replicates의 bootstrap을 적용하여 Maximum likelihood(ML) 분자계통수를 완성하였다.

성능/효과

수온은 1.6~30.7 °C의 범위로 2012년 12월에 최저 수온을 나타내었고, 2013년 7월에 최고 수온을 나타내어 하계에는 높고 동계로 갈수록 낮아지는 전형적인 온대해역의 특징을 나타내었다(Fig. 2) 염분은 최저18.0에서 최고 30.9의 범위로서 전체 연구기간에 걸쳐 전반적으로 큰 변화를 나타내지 않은 반면, 이례적으로 2012년 11월과 2013년 4월에 최저 염분 농도인 18.0을 나타내었다.
본 조사기간 동안 동호 사질 조간대 상부의 표층에서 광합성 색소체를 보유한 저서성 와편모류 4개 목(order)에 속하는 총 13속(genus) 27종(species)이 출현하였다(Table 2, Fig. 3). 전체 출현한 종들 가운데 Amphidinium 속에 포함되는 저서성 와편모류가 9종으로 가장 다양한 종이 출현하였으며, 다음으로 Gymnodinium에 속하는 저서성 와편모류가 4종, Prorocentrum, Thecadinium, Togula 속에 속하는 저서성 와편모류가 각각 2종씩 출현하였다.
3). 전체 출현한 종들 가운데 Amphidinium 속에 포함되는 저서성 와편모류가 9종으로 가장 다양한 종이 출현하였으며, 다음으로 Gymnodinium에 속하는 저서성 와편모류가 4종, Prorocentrum, Thecadinium, Togula 속에 속하는 저서성 와편모류가 각각 2종씩 출현하였다. 전체 출현 종들 가운데 Amphidinium mootonorum, Cryptoperidiniopsis, Durinskia baltica, Polykrikos lebourae, Thecadinium kofoidii와 같은 종들은 전체 연구기간에 걸쳐 빈번하게 출현하는 것으로 나타났다.
전체 출현한 종들 가운데 Amphidinium 속에 포함되는 저서성 와편모류가 9종으로 가장 다양한 종이 출현하였으며, 다음으로 Gymnodinium에 속하는 저서성 와편모류가 4종, Prorocentrum, Thecadinium, Togula 속에 속하는 저서성 와편모류가 각각 2종씩 출현하였다. 전체 출현 종들 가운데 Amphidinium mootonorum, Cryptoperidiniopsis, Durinskia baltica, Polykrikos lebourae, Thecadinium kofoidii와 같은 종들은 전체 연구기간에 걸쳐 빈번하게 출현하는 것으로 나타났다. 이러한 종들은 Cryptoperidiniopsis sp.
, 2015). 그러나 이 종이 섭취하는 먹이종이 특정 분류군에 국한된 것이 아니라, 은편모류를 비롯하여 심지어 동족인 같은 와편모류에 속하는 다양한 종들을 섭취하는 등, 폭넓은 분류군의 다양한 먹이를 섭취할 수 있는 생물종(prey generalist)으로 밝혀졌다. 이러한 특성은 전세계적으로 이 종이 빈번하게 출현하는 이유를 뒷받침해 주는 결과라고 할 수 있다(Hoppenrath and Leander, 2007).
Thecadinium kofoidii는 거의 모든 연구기간에 걸쳐서 우점적으로 출현하였지만, 수온이 25 °C 이상인 2013년 7월과 8월에는 출현하지 않은 반면, T. yashimaense는 수온이 25 °C 이상인 하계에만 우점하여 출현하였다(Table 2).
yashimaense는 수온이 25 °C 이상인 하계에만 우점하여 출현하였다(Table 2). 본 연구지역에서 출현한 Amphidinium mootonorum, A. operculatum, A. poecilochroum, Polykrikos lebourae, Drunskia baltica, Thecadinium kofoidii는 18~31의 넓은 염분 범위에 걸쳐서 출현하여 광염성 특징을 가지는 것으로 나타났다(Table 2).
본 연구기간 동안 서해안에 위치한 동호 사질 조간대에서 출현 했던 저서성 와편모류 종들 가운데 6종, 16개 종주(strain 혹은 isolate)를 분리하였고, 모항에서는 저서성 와편모류6종, 10개 종주를, 가마미에서는 3종, 4개 종주를, 송호에서 3종, 3개의 종주, 제주 협재에서 1종 1개 종주를 분리하여 총 16종, 34개 종주의 28S rDNA 염기서열 정보를 성공적으로 확보하여(Table 1) GenBank에 등록된 근연종들과 함께 분자계통수를 작성하여 Fig. 4에 나타내었다. 본 연구해역인 서해안에서 분리한 저서성 와편모류 28S rDNA 염기서열은 Gymnodiniales, Peridiniales, Prorocentrales의 3개의 목에 해당하는 다양한 분기군에 걸쳐서 분지하고 있었다(Fig.
4에 나타내었다. 본 연구해역인 서해안에서 분리한 저서성 와편모류 28S rDNA 염기서열은 Gymnodiniales, Peridiniales, Prorocentrales의 3개의 목에 해당하는 다양한 분기군에 걸쳐서 분지하고 있었다(Fig. 4). 28S rDNA 유전자를 이용한 분자계통수에서 Gymnodiniales목에 속하는 와편모류는 이전 연구들에서 잘 알려진 바와 같이 다른 다양한 유전자를 이용하여 작성된 분자계통수와 유사하게 다계통학적 (polyphyletic) 군집을 형성하였으며, 크게 4개의 그룹으로 분기하고 있었다.
따라서, Amphidininium 속의 type species인 A. operculatum이 속한 단계통(monophyletic)을 이루고 있는 그룹 III가 진정한 Amphidinium 속(Amphidinium sensu stricto)이라 할 수 있으며, 이 그룹에 속하는 종들은 모두 매우 작고 좌편향된 상추(a minute left-deflected epicone)를 가지는 공통된 형태적 특징을 가지고 있어 분자계통수와도 잘 일치하고 있다 (Jørgensen et al., 2004a).
반면에, 2011년 9월 8일 모항에서 분리하였던 Amphidinium sp. 종주 1은 동호와 가마미에서 분리한 A. trulla 4개 종주들과 형태적으로 매우 유사하나 세포 크기에서 약간의 차이를 보였고, A. trulla의 염기서열과 0.016~0.019의 유전적 거리를 나타내면서 자매분류군(sister lineage)으로 분기하고 있었다. Amphidinium trulla 는 이전 연구에서 0.
, 2004), 본 연구해역에서 분리한 종주들은 지리적으로 먼 덴마크 해역에서 분리한 종주들과의 유전적 거리가 이러한 종내 변이 폭내에 포함되었다. 2012년 11월 14일, 12월 24일, 2013년 3월 11일 동호에서 분리한 A. mootonorum 3개 종주들은 모두 동일한 염기서열을 가지는 것으로 나타난 반면, 캐나다에서 분리된 A. mootonorum(GU295205)과는 매우 낮은 유사도(80.8%)와 비교적 큰 폭의 유전적 차이(0.229)를 나타내었다. Togula 속의 종들은 모두 Gymnodiniales목의 그룹 III내에서 분기하였으며, 강한 지지도(ML/PP=90/0.
mootonorum은 그룹 IV에서 분기하였다. Amphidinium에 속하는 종들은 Gymodiniales 목의 4개의 그룹 중 3개의 그룹에 걸쳐서 분기하고 있는 것으로 나타나, 다계통학적(polyphyletic) 특성을 나타내었다. Amphidinium은 형태적 가소성(plasticity)과 유사성(similarity)으로 인해 분류가 매우 까다롭고 잘못 오동정이 되거나 종복합체(species complex)로 분류가 되는 경우가 많아 형태적 분류체계와 분자계통수가 서로 불일치하는 문제가 발생되었다(Schiller, 1933).
8%유사도)의 유전적 차이를 보였다. Gonyaulacales목에 속하는 Thecadinium kofoidii는 같은 속에 속하는 다른 종들과 단계통 그룹을 형성하면서 강한 지지율(ML/PP=95/1.00)를 받는 것을 확인할 수 있었다. 2012년 11월 14일, 12월 24일, 2013년 3월 11일 동호와 2012년 11월 23일 송호에서 분리한 T.
00)를 받는 것을 확인할 수 있었다. 2012년 11월 14일, 12월 24일, 2013년 3월 11일 동호와 2012년 11월 23일 송호에서 분리한 T. kofoidii 4개 종주들은 모두 동일한 염기서열이 분석되었지만, 모항에서 분리된 종주와는 96.7% 유사도와 0.034 유전적 거리를 나타내었다. 반면, 캐나다에서 분리한 종주(GU295207)와는 더 가까운 유전적 거리(0.
2012년 9월 16일 동호에서 출현했던 Bysmatrum sp.는 GenBank에 등록된 염기서열중에서 서해안에 위치한 염전에서 분리한 Bysmatrum caponii와 가장 가까운 근연종으로 나타났으나, BLAST 검색에서 82%의 비교적 낮은 유사도를 나타내었다. 반면, 분자계통 분석 결과 두 종이 매우 강한 지지율(ML/PP=100/1.
0)의 단계통을 형성하였다. 2012년 11월 14일과 2013년 3월 11일 동호에서 분리한 Durinskia baltica 종주 1과 2의 염기서열은 동일하게 나타났으나 2013년 6월 13일에 출현한 종주 3은 0.070의 유전적 차이(93.5% 유사도)를 보였으며, 분자계통수에서도 종주 1과 2는 중국에서 분리한 종주(GU999529)와 높은 지지율과 함께 근연관계를 형성하였고, 동호에서 분리한 종주 3은 이 분기군의 자매분류군으로 분지하였다.
본 연구는 서해안에 위치한 동호의 사질 조간대에서 2012년 11월부터 2014년 2월까지 매월 관측을 실시하여, 저서성 와편모류의 출현양상에 대해 조사하고 동호를 비롯하여 서해안에 위치한 모항, 송호, 가마미 등에서 출현한 주요 저서성 와편모류 종주를 분리하여 유전정보를 확보하고 분자계통학적 분석을 실시하였다. 동호에서는 4개 목에 속하는 총 13속 27종의 저서성 와편모류가 출현하였으며, Amphidinium 속 9종으로 가장 다양하게 출현하였다. 수온에 따라서 출현하는 종조성의 차이는 나타났으나, 출현종수에는 큰 차이를 보이지 않았다.
수온에 따라서 출현하는 종조성의 차이는 나타났으나, 출현종수에는 큰 차이를 보이지 않았다. 본 연구해역에서 Amphidinium mootonorum, Cryptoperidiniopsis, Duranskia baltica, Polykrikos lebourae, Thecadinium kofoidii와 같은 종들은 전체 연구기간에 걸쳐 빈번하게 출현하는 것으로 나타났다. 서해안에서 분리한 저서성 와편모류 총 16종, 34개 종주의 28S rDNA 염기서열 정보를 성공적으로 확보하였으며, 이들은 Gymnodiniales, Peridiniales, Prorocentrales의 3개의 목에 해당하는 다양한 분기군에 걸쳐서 분지하고 있었다.
본 연구해역에서 Amphidinium mootonorum, Cryptoperidiniopsis, Duranskia baltica, Polykrikos lebourae, Thecadinium kofoidii와 같은 종들은 전체 연구기간에 걸쳐 빈번하게 출현하는 것으로 나타났다. 서해안에서 분리한 저서성 와편모류 총 16종, 34개 종주의 28S rDNA 염기서열 정보를 성공적으로 확보하였으며, 이들은 Gymnodiniales, Peridiniales, Prorocentrales의 3개의 목에 해당하는 다양한 분기군에 걸쳐서 분지하고 있었다. Amphidinium에 속하는 종들은 Gymodiniales 목의 4개의 그룹 중 3개의 그룹에 걸쳐서 분기하고 있는 것으로 나타나, 다계통학적(polyphyletic) 특성을 나타내었다.
Amphidinium에 속하는 종들은 Gymodiniales 목의 4개의 그룹 중 3개의 그룹에 걸쳐서 분기하고 있는 것으로 나타나, 다계통학적(polyphyletic) 특성을 나타내었다. 28S rDNA염기서열을 이용한 분자계통학적 분석 결과 국내산 Amphidinium mootonorum 종주들은 캐나다에서 출현한 종주와 종내 유전적 변이가 출현 종들 가운데 가장 큰 것으로 나타났다. 광학현미경상으로 미미한 형태적 차이를 보이나 유전적으로 큰 폭의 변이를 보이는 종들의 주사전자현미경을 이용한 형태적 연구와 초미세구조 분석 등의 추가적인 정밀연구가 요구된다.
수온 및 염분과 같은 환경 요인과 저서성 와편모류의 출현양상을 비교해 보았을 때, Gymnodinium myriopyrenoides와 Katodinium asymmetricum 경우에는 수온이 비교적 높은 하계, 즉 약 25 °C와약 20 °C 이상인 시기에만 각각 출현하였고, P. lebourae는 거의 모든 연구기간에 걸쳐서 출현하였지만, 약 5 °C 이하의 저수온기에는 관찰되지 않았다(Table 2, Fig. 2).

후속연구

그 중 일부 종은 사질의 색을 변색시킬 정도로 대발생을 일으키는 원인종으로 보고되었으며(Dragesco, 1965), 사질 조간대에서 중요한 일차생산자의 기능을 담당할 것으로 추정하지만, Amphidinium 종들의 생태학적인 기능에 대한 연구는 매우 미흡하다. 저서성 원생생물의 생태학적 중요성에 대한 연구는 종속영양성 종에 주로 집중되어 수행해 왔으며(Larsen and Patterson, 1990; Al-Qassab et al., 2002; Lee and Patterson, 2002), 저서성 와편모류의 주요 우점 생물군인 Amphidinium 종들의 생리생태학적 특징과 생태학적 기능에 대한 연구가 추후에 뒷받침되어야 할 과제 중 하나이다.
28S rDNA염기서열을 이용한 분자계통학적 분석 결과 국내산 Amphidinium mootonorum 종주들은 캐나다에서 출현한 종주와 종내 유전적 변이가 출현 종들 가운데 가장 큰 것으로 나타났다. 광학현미경상으로 미미한 형태적 차이를 보이나 유전적으로 큰 폭의 변이를 보이는 종들의 주사전자현미경을 이용한 형태적 연구와 초미세구조 분석 등의 추가적인 정밀연구가 요구된다. 본 연구의 결과들은 향후 국내의 사질 조간대에 서식하는 와편모류들의 다양성과 그들의 생태학적 역할 등을 체계적으로 연구하는데 있어서 중요한 기초자료가 될 것으로 판단된다.
광학현미경상으로 미미한 형태적 차이를 보이나 유전적으로 큰 폭의 변이를 보이는 종들의 주사전자현미경을 이용한 형태적 연구와 초미세구조 분석 등의 추가적인 정밀연구가 요구된다. 본 연구의 결과들은 향후 국내의 사질 조간대에 서식하는 와편모류들의 다양성과 그들의 생태학적 역할 등을 체계적으로 연구하는데 있어서 중요한 기초자료가 될 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	해양 와편모류의 특징은?	해양 와편모류는 해양의 주요 일차 생산자이며, 전 세계 연안해역에서 빈번한 대규모의 유해 혹은 유독성 대번식을 유발하여 해양 수산업과 양식 산업에 해마다 큰 경제적 손실을 끼칠 뿐 아니라 일부 종은 인체에 치명적인 맹독소를 생성하여 지난 수십년 동안 집중적으로 주목을 받아 온 생물이다. 와편모류는 독립영양성, 종속영양성 및 혼합영양성 종을 포함하여 매우 다양한 영양방식을 취하는 것으로 알려져, 해양 생태계 먹이망에서 매우 중요한 역할을 담당하고 있다.
	와편모류의 역할은?	와편모류는 해양의 주요 일차 생산자로서, 독립영양성, 종속영양성 및 혼합영양성 등의 다양한 영양방식을 가지는 생물군으로서 해양 미소먹이망에서 중요한 생태학적 역할을 담당하고 있다. 그러나 와편모류에 대한 대부분의 연구가 연안이나 외해의 표영생태계에 국한되어 수행되었으며, 사질조간대에 서식하는 저서성 와편모류에 대한 연구는 매우 미흡하며, 국내에서는 제주연안을 제외하고는 거의 전무하다.
	저서성 와편모류의 출현양상이 동호에서는 어떻게 나타났는가?	본 연구는 서해안에 위치한 동호의 사질 조간대에서 2012년 11월부터 2014년 2월까지 매월 관측을 실시하여, 저서성 와편모류의 출현양상에 대해 조사하고 동호를 비롯하여 서해안에 위치한 모항, 송호, 가마미 등에서 출현한 주요 저서성 와편모류 종주를 분리하여 유전정보를 확보하고 분자계통학적 분석을 실시하였다. 동호에서는 4개 목에 속하는 총 13속 27종의 저서성 와편모류가 출현하였으며, Amphidinium 속 9종으로 가장 다양하게 출현하였다. 수온에 따라서 출현하는 종조성의 차이는 나타났으나, 출현종수에는 큰 차이를 보이지 않았다.

참고문헌 (33)

Al-Qassab, S., W.J. Lee, S. Murray, A.G.B. Simpson and D.J. Patterson, 2002. Flagellates from stromatolites and surrounding sediments in Shark Bay, Western Australia. Acta Protozool., 41: 91-144.
Baek, S.H., 2012. First report for appearance and distribution patterns of the epiphytic dinoflagellates in the Korean peninsula. Korean J. Environ. Biol., 30(4): 355-361.

원문보기 상세보기
Daugbjerg, N. G. Hansen, J. Larsen and O. Moestrup, 2000. Phylogeny of some of the major genera of dinoflagellates based on ultrastructure and partial LSU rDNA sequence data, including the erection of three new genera of unarmoured dinoflagellates. Phycologia, 39: 302-17.

상세보기
Dodge, J.D., 1982. Marine Dinoflagellates of the British Isles. Her Majesty's. Stationary Office, London, 303 pp.
Dragesco, J., 1965. Etude cytologie de quelques flagelles mesopsammiques. Cah. Biol. Mar., 6: 83-115.
Jorgensen, M.F., S. Murray, N. Daugbjerg, 2004a. Amphidinium revisited. I. redefinition of Amphidinium (Dinophyceae) based on cladistic and molecular phylogenetic analyses. J. Phycol., 40: 351-365.

상세보기
Jorgensen, M.F., S. Murray and N. Daugbjerg, 2004b. A new genus of athecate interstitial dinoflagellates, Togula gen. nov., previously encompassed within Amphidinium sensu lato: Inferred from light and electron microscopy and phylogenetic analyses of partial large subunit ribosomal DNA sequences. Phycological Research, 52: 284-299.

상세보기
Herdman, E.C., 1924. Notes on dinoflagellates and other organisms causing discolouration of the sand of Port Erin. IV. Proc. Trans. Liverpool Biol. Soc., 38: 58-63.
Hoppenrath, M., 2000. Taxonomische und okologische Untersuchungen von Flagellaten mariner Sande. PhD Thesis, Department of Biology, University of Hamburg, Hamburg, 311 pp.
Hoppenrath, M. and B.S. Leander, 2007. Morphology and phylogeny of the pseudocolonial dinoflagellates Polykrikos lebourae and Polykrikos herdmanae n. sp. Protist, 158: 209-227.

상세보기
Hoppenrath, M., R.P.T. Koeman and B.S. Leander, 2009. Morphology and taxonomy of a new marine sand-dwelling Amphidiniopsis species (Dinophyceae, Peridiniales), A. aculeata sp. nov., from Cap Feret, France. Mar. Biodiv., 39: 1-7.

상세보기
Horiguchi, T., J. Yoshizwa-Ebata and T. Nakayama, 2010. Halostylodinium arenarium, gen. et sp. nov. (Dinophyceae), a coccoid sand-dwelling dinoflagellate from subtropical Japan. J. Phycol., 36: 960-971.
Keeling, P.J., J.M. Archibald, N.M. Fast, J.D. Palmer, 2004, Comment on "The Evolution of Modern Eukaryotic Phytoplankton", Science, 306(5705): 2191.

상세보기
Kim, H.S., W. Yih, J.H. Kim, G. Myung and H.J. Jeong, 2011. Abundance of epiphytic dinoflagellates from coastal waters off Jeju Island, Korea during autumn 2009. Ocean Sci. J., 46: 205-209.

원문보기 상세보기
Kim, S. and M.G. Park, 2014. Amoebophrya spp. from the Bloomforming Dinoflagellate Cochlodinium polykrikoides: Parasites Not Nested in the "Amoebophrya ceratii Complex", J. Euk. Mic., 61: 173-181.

상세보기
Kim, S., J. Yoon and M.G. Park, 2015. Obligate mixotrophy of the pigmented dinoflagellate Polykrikos lebourae (Dinophyceae, Dinoflagellata). Algae, 30(1): 35-47.

원문보기 상세보기
Kimura, M., 1980. A simple method for estimating evolutionary rates of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences. J. Mol. Evol., 16: 111-120.

상세보기
Kofoid, C.A., and O. Swezy, 1921. The free-living unarmoured Dinoflagellata. Mem. University Calif., 5: 1-562.
Lebour, M.V., 1925. The Dinoflagellates of Northern Seas. Marine Biological Association of the UK, Plymouth.
Larkin, M., G. Blackshields, R. Chenna, P. A. McGettigan, H. McWilliam, F. Valentin, I.M. Wallace, A. Wilm, R. Lopez, J.D. Thompson, T. J. Gibson, D. G. Higgins, I.M. Wallace, A. Wilm, R. Lopez, J.D. Thompson, T. J. Gibson and D. G. Higgins, 2007. Clustal W and Clustal X version 2.0 Bioinformatics, 23: 2947-2948.

상세보기
Larsen, J., 1985. Algal studies of the Danish Wadden Sea II. A taxonomic study of psammobious dinoflagellates. Opera Bot., 79: 14-37.
Larsen, J. and D.J. Patterson, 1990. Some flagellates (Protista) from tropical marine sediments. J. Nat. Hist., 24: 801-937.

상세보기
Lee, W.J. and D.J. Patterson, 2002. Abundance and biomass of heterotrophic flagellates, and factors controlling their abundance and distribution in sediments of Botany bay. Microbial Ecol., 43: 467-81.

상세보기
Maddison, W.P. and P.R. Maddison, 2000. MacClade version 4: Analysis of phylogeny and character evolution. Sinauer Associates, Sunderland, Massachusetts, USA.
Murray, S., M.F. Jorgensen, N. Daugbjerg, and L. Rhodes, 2004. Amphidinium revisited. II. Resolving species boundaries in the Amphidinium operculatum species complex (Dinophyceae), including the descriptions of Amphidinium trulla sp. nov. & Amphidinium gibbosum comb. nov. J. Phycol., 40: 366-82.

상세보기
Nunn, G.B., B.F. Theisen, B. Christensen and P. Arctander, 1996. Simplicity-correlated size growth of the nuclear 28S ribosomal RNA D3 expansion segment in the crustacean order Isopoda. J. Mol. Evol., 42: 211-23.

상세보기
Park, M.G., M. Kim and S. Kim, 2014. The acquisition of plastids/phototrophy in heterotrophic dinoflagellates. Acta Protozool., 53: 39-50.

상세보기
Ronquist, F., Teslenko, M., van der Mark, P., Ayres, D., Darling, A., Hohna, S., Larget, B., Liu, L., Suchard, M. A. and Huelsenbeck, J. P., 2012. MrBayes 3.2: efficient Bayesian phylogenetic inference and model choice across a large model space. Syst. Biol., 61: 539-42.

상세보기
Schiller, J., 1933. Dinoflagellatae (Peridineae). Kryptogamen-Flora. Akad. Verl. Leipzig 10, 617 pp.
Shah, M.M.R., S.J. An, and J.B. Lee, 2014. Occurrence of sanddwelling and epiphytic dinoflagellates including potentially toxic species along the coast of Jeju Island, Korea. J. Fish. Aquat. Sci., 9(4): 141-156.

상세보기
Stamatakis, A., 2014. RAxML Version 8: A tool for Phylogenetic Analysis and Post-Analysis of Large Phylogenies. BioInformatics, 30: 1312-1313.

상세보기
Swofford, D.L., 2002. PAUP*: Phylogenetic analyses using parsimony (*And Other Methods). V.4.0b10. Sinauer associates, Sunderland, Massachusetts, USA, 133 pp.
Yamaguchi, A., M. Hoppenrath, V. Pospelova, T. Horiguchi and B. S. Leander 2011. Molecular phylogeny of the marine sand-dwelling dinoflagellate Herdmania litoralis and an emended description of the closely related planktonic genus Archaeperidinium Jorgensen. Eur. J. Phycol., 46(2): 98-112.

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