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문제 정의
- 영향을 분석하였다. 또한 기후변화로 인한 지구온난화의 가속화로 수온상승이 지속될 경우, 고온에서의 배우체의 생장률 변동을 통해 자연상태의 감태 개체군에 미칠 잠재적인 영향을 파악해 보고자 하였다.
- 본 연구는 대형 갈조류 감태를 대상으로 온도와 조도에 따른 배우체의 생장 변동을 확인하고자 하였으며, 암 배우체와 수 배우체의 생장률 차이를 확인하였다. 또한 지구온난화의 가속화로 인한 지속적인 수온상승의 영향으로 감태 배우체의 생장은 잠재적으로 감소할 수 있을 것으로 판단된다.
- 본 연구는 배우체의 생장과 성숙 원리가 다른 점을 고려하여 성숙 전 감태 배우체 초기 생장의 생리·생태적 특성을 파악하기 위해 온도와 조도조건의 변화가 성숙 전 배우체의 생장률에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 기후변화로 인한 지구온난화의 가속화로 수온상승이 지속될 경우, 고온에서의 배우체의 생장률 변동을 통해 자연상태의 감태 개체군에 미칠 잠재적인 영향을 파악해 보고자 하였다.
- 위의 결과는 본 연구결과와는 약간의 차이를 보였다. 본 연구에서는 감태 배우체의 길이 대신 면적 측정을 이용하여 상대생장률을 도출했으며 이는 3차원적으로 생장하여 분지하는 배우체의 형태적 특성을 고려한 것이다. Wi et al.
제안 방법
- 그 후 적정 밀도(5 개체/홈)로 희석 하였고 배양 해수 250 mL와 함께 GeO2 5 mgL-1를 첨가하여 규조류의 번성을 억제하였다(Shea and Chopin, 2007). 각각 암, 수 배우체 단편이 포함된 배양액은 24 다중 홈 플레이트를 이용하여 한 홈당 600 µL씩 분주하였다. 배양액은 3일 간격으로 전량 교체하였다.
- 38% day-1로 나타났다. 또한 온도와 조도조건을 온도 5 X 조도 3의 요인설계로 조합하여 실험한 결과를 분석하였다. 각 요인별 분석 시 통계적으로 유의한 결과를 확인하였다(F<0.
- 성숙 전 배우체 초기 단계의 생장은 도립현미경 하에서 사진을 촬영하여 Image J 프로그램으로 면적 측정을 통해 분석하였다. 배우체의 상대생장률은 아래의 식으로 계산하였고(Morita et al., 2003), 실험구 별로 암 배우체, 수 배우체 각각 12개체의 면적을 측정하였다.
- 조도는 LI-250 (LI-COR, USA)으로 측정하였다. 성숙 전 배우체 초기 단계의 생장은 도립현미경 하에서 사진을 촬영하여 Image J 프로그램으로 면적 측정을 통해 분석하였다. 배우체의 상대생장률은 아래의 식으로 계산하였고(Morita et al.
- 암 배우체와 수 배우체로 구별하였다. 암 배우체와 수 배우체를 각각 PES 배양해수(Provasoli, 1968) 250 mL와 함께 blender를 이용하여 1,000 µm2 이하, 세포수 10개 정도의 조각으로 나누었다. 그 후 적정 밀도(5 개체/홈)로 희석 하였고 배양 해수 250 mL와 함께 GeO2 5 mgL-1를 첨가하여 규조류의 번성을 억제하였다(Shea and Chopin, 2007).
- 암 배우체와 수 배우체의 구별이 가능한 크기인 직경 3 mm에 도달한 배우체 덩어리를 도립현미경(Olympus CK40-F200) 아래에서 암 배우체와 수 배우체로 구별하였다. 암 배우체와 수 배우체를 각각 PES 배양해수(Provasoli, 1968) 250 mL와 함께 blender를 이용하여 1,000 µm2 이하, 세포수 10개 정도의 조각으로 나누었다.
- 배양액은 3일 간격으로 전량 교체하였다. 온도구배판(Temperature gradient table)과 LED (Light Emitting Diode)를 이용하여 7일간 배양을 실시하였고, 배양조건은 5개의 온도구간(10, 15, 20, 25, 30℃) 그리고 3개의 조도 구간(5, 20, 40 µmol·m-2·s-1)으로 설정하였다. 조도는 LI-250 (LI-COR, USA)으로 측정하였다.
- 온도구배판(Temperature gradient table)과 LED (Light Emitting Diode)를 이용하여 7일간 배양을 실시하였고, 배양조건은 5개의 온도구간(10, 15, 20, 25, 30℃) 그리고 3개의 조도 구간(5, 20, 40 µmol·m-2·s-1)으로 설정하였다. 조도는 LI-250 (LI-COR, USA)으로 측정하였다. 성숙 전 배우체 초기 단계의 생장은 도립현미경 하에서 사진을 촬영하여 Image J 프로그램으로 면적 측정을 통해 분석하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 사용된 감태 성숙 모조는 2014년 10월, 제주도 문섬(33° 13΄ N, 126°34΄ E)에서 SCUBA diving을 통해 채집하였다. 제주도 문섬은 천연보호지역으로 해조류의 분포가 다양하며, 연중 감태가 우점하고 있다(Ko et al.
- , 2008). 본 연구에서는 동시에 발아하여 직경 3 mm에 도달한 암 배우체와 수 배우체를 대상으로 단편 조직이 훼손되지 않는 크기를 고려해 약 10개의 세포로 된 분지하지 않은 사상체를 이용하였으며, 면적 1,000 呻2 정도의 초기 배우체 생장으로 한정하였다. 조도조건 5 呻ol m-2 s-1에서 암 배우체와 수 배우체 모두 20 ℃에서 최대의 생장을 보였다.
데이터처리
- 암 배우체, 수 배우체의 생장과 관련된 일련의 자료는 Levene의 등분산검정을 실시하였다. 온도와 조도 조건에 대해 분산분석으로 유의성 분석을 실시하였으며, 자료에 관한 유의성이 확인되면 사후검정을 실시하였다.
- 등분산검정을 실시하였다. 온도와 조도 조건에 대해 분산분석으로 유의성 분석을 실시하였으며, 자료에 관한 유의성이 확인되면 사후검정을 실시하였다. 모든 분석은 SPSS (version.
성능/효과
- 49% day-1로 최대의 생장을 보였다(Table 2). 그러나 25℃의 이상의 온도 조건에서는 상대생장률이 현저하게 감소하였으며 30℃의 온도 조건에서 가장 낮은 생장률을 보였다. 온도조건 30℃에서 암 배우체의 상대 생장률은 1.
- 보였다. 또한 온도와 조도조건의 상호작용이 확인되었다(Table 1).
- 본 연구는 대형 갈조류 감태를 대상으로 온도와 조도에 따른 배우체의 생장 변동을 확인하고자 하였으며, 암 배우체와 수 배우체의 생장률 차이를 확인하였다. 또한 지구온난화의 가속화로 인한 지속적인 수온상승의 영향으로 감태 배우체의 생장은 잠재적으로 감소할 수 있을 것으로 판단된다.
- , 2014). 본 연구 결과, 감태는 위에 언급된 종들과 유사한 15-20℃의 온도조건에서 최대의 생장이 이루어졌다
- 6C의 수온에서 자라게 된다. 본 연구결과에서 감태의 암 배우체와 수 배우체는 15- 20C에서 최대의 생장을 보였다. 본 연구에서 조사한 감태 배우체 생장은 서식지의 수온 및 조도 조건에 적응해 있는 것으로 생각된다.
- 본 연구결과에서 감태의 암 배우체와 수 배우체는 15- 20C에서 최대의 생장을 보였다. 본 연구에서 조사한 감태 배우체 생장은 서식지의 수온 및 조도 조건에 적응해 있는 것으로 생각된다. 일반적으로 배우체의 생장은 서식지의 수온 및 조도 조건에 순응하며, 대형 갈조류의 경우 해당 수역의 수온 및 조도 조건에 적응하고 있다(Fain and Murray, 1982; Rothausler et al.
- 수 배우체는 암 배우체와 동일하게 10, 15, 20℃까지 상대 생장률이 증가하였고, 20℃에서 최대 생장률을 보였다(Fig. 1D). 온도조건 20℃에서 생장률은 6.
- 2A). 수 배우체의 상대생장률은 20 μmol·m-2·s-1에서 7.58±1.94% day-1로 가장 높게 나타났으나(Fig. 2B), 5와 40 μmol·m-2·s-1에서는 각각 6.36±0.19, 6.37±0.56% day-1로 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 조도0조건 5와 20 μmol·m-2·s-1에서는 수 배우체의 상대생장률이 암10 15 20 25 30배우체에 비해 높게 나타났고, 40 μmol·m-2·s-1에서는 암 배우체의 상대생장률이 높게 나타났다
- 2A). 수 배우체의 상대생장률은 조도조건 5, 20, 40 RmoLmFT에서 각각 1.41+0.84, 1.17 +0.71, 1.36 + 0.11% day-1로 나타났으며 암 배우체와 마찬가지로 통계적으로 유의한 차이가 없었다(Fig. 2B). 조도조건 5, 20, 40 Rmol m-2 s-1에서 수 배우체의 상대생장률이 암 배우체에 비해 높게 나타났다
- 온도조건 20℃ 이상에서 감소하는 경향성을 보였으나 10℃에 비해 20℃와 25℃에서 상대생장률이 높게 나타났다. 암 배우체와 동일하게 30℃의 온도 조건에서 최저 생장률을 보였으며 그 값은 1.36±0.11% day-1였다. 온도조건 20℃를 제외하고 10, 15, 25, 30℃에서 수 배우체의 상대생장률이 암 배우체에 비해 높게 나타났다.
- 온도조건 20C에서는 암 배우체의 경우 조도조건 40 呻ol m2 s-1, 수 배우체의 경우 조도조건 20 |imolm-2 sT에서 최대의 생장을 보였다. 연구결과를 종합하면 암 배우체의 최대 생장률은 20C, 40 μmol m-2 s-1에서 10.53+2.51% day-1 였고, 수 배우체는 15C, 20 μmol m-2 s-1에서 9.62 + 1.38% day-1로 나타났다. 또한 온도와 조도조건을 온도 5 X 조도 3의 요인설계로 조합하여 실험한 결과를 분석하였다.
- 05). 온도조건 10-20C, 조도조건 5-40 呻ol m-2 s-1에서는 온도와 조도가 모두 높아짐에 따라 상대생장률이 증가하는 경향성을 보였다. 그러나 25C 이상의 고온에서는 뚜렷한 경향성이 나타나지 않았다.
- 온도조건 10, 30C 일 때, 암 배우체와 수 배우체는 조도조건 5 μmoLmes-1에서 최대의 생장을 보였다. 온도조건 15C와 25C에서는 암 배우체와 수 배우체 모두 조도조건 20 mlloLmes-1에서 최대의 생장을 보였다. 온도조건 20C에서는 암 배우체의 경우 조도조건 40 呻ol m2 s-1, 수 배우체의 경우 조도조건 20 |imolm-2 sT에서 최대의 생장을 보였다.
- 온도조건 15℃ 아래 암 배우체의 상대생장률은 20 μmol·m-2·s-1조건에서 6.71±0.34% day-1로 가장 높게 나타났으며 (Fig. 2A), 수 배우체의 상대생장률은 20 μmol·m-2·s-1에서 9.62±1.38% day-1로 수 배우체의 전체 배양조건 중 가장 높게 나타났다(Fig. 2B). 전 조도구간에 있어서 수 배우체의 상대생장률이 암 배우체에 비해 높게 나타났다.
- 70% day-1였다(Table 3). 온도조건 20℃ 이상에서 감소하는 경향성을 보였으나 10℃에 비해 20℃와 25℃에서 상대생장률이 높게 나타났다. 암 배우체와 동일하게 30℃의 온도 조건에서 최저 생장률을 보였으며 그 값은 1.
- (2010a)의 연구결과와 유사하였다. 온도조건 25 ℃ 이상의 고온에서 암 배우체와 수 배우체의 생장은 뚜렷하게 감소하는 경향성을 보였다. 특히 30C 이상의 고온에서는 모든온도와 조도조건에서 1% day-1 정도의 최저 생장률이 나타났으며, 암 배우체가 수 배우체에 비해 온도변화에 민감하게 반응했다.
- 19% day-1였다(Table 3). 온도조건 25℃ 이상에서 상대생장률 감소가 확인되었고 30℃ 에서 최저 생장률을 보였으며 그 값은 1.41±0.84% day-1였다. 조도조건 5 µmol·m-2·s-1 아래의 전 온도구간에서 수 배우체의 상대 생장률이 암 배우체보다 높게 나타났다.
- 일부 배양 조건을 제외하고 수 배우체는 암 배우체보다 높은 상대생장률을 보였다. 이는 Laminaria saccharina (Lee and Brinkhus, 1988), Undaria pinnatfida, U.
- 56% day-1로 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 조도0조건 5와 20 μmol·m-2·s-1에서는 수 배우체의 상대생장률이 암10 15 20 25 30배우체에 비해 높게 나타났고, 40 μmol·m-2·s-1에서는 암 배우체의 상대생장률이 높게 나타났다
- 조도조건 5 呻ol m-2 s-1에서 암 배우체와 수 배우체 모두 20 ℃에서 최대의 생장을 보였다. 조도조건 20 Rmol m-2•s-1에서 암 배우체의 경우 20C에서 최대의 생장을 보였으며 수 배우체의 경우 15C에서 최대의 생장을 보였다. 조도조건 40 呻ol m-2 s-1에서 암 배우체와 수 배우체는 각각 20C, 15C 에서 최대의 생장을 나타냈다.
- 조도조건 20 µmol·m-2·s-1하, 온도조건 10, 15, 20℃에서 암배우체의 경우 상대생장률이 증가하는 경향성을 보였으며 25℃의 온도조건에서 약간 감소하였으나 5.99±0.70% day-1의 값으로 비교적 높게 유지되었다(Fig. 1B). 암 배우체의 최대 생장은 20℃에서 7.
- 조도조건 40 µmol·m-2·s-1하, 온도조건 10, 15, 20℃에서 암 배우체의 상대생장률은 증가하는 경향성을 보였다(Fig. 1C). 암 배우체의 최대 생장은 20℃에서 나타났고 그 값은 10.
- 조도조건 20, 40 μmol·m-2·s-1 에서는 암 배우체와 동일하게 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 조도조건 5, 20 μmol·m-2·s-1에서는 수 배우체의 상대 생장률이 암 배우체에 비해 높게 나타난 반면, 40 μ mol·m-2·s-1에서는 암 배우체의 상대생장률이 높게 나타났다.
- 2B). 조도조건 5, 20, 40 Rmol m-2 s-1에서 수 배우체의 상대생장률이 암 배우체에 비해 높게 나타났다
- 2B). 조도조건 5, 40 Rmol m-2 sT에서 수 배우체의 상대생장률이 암 배우체에 비해 높게 나타났고, 20 Rmol m-2 s-1 에서는 암 배우체의 상대생장률이 높게 나타났다.
- 온도조건 25 ℃ 이상의 고온에서 암 배우체와 수 배우체의 생장은 뚜렷하게 감소하는 경향성을 보였다. 특히 30C 이상의 고온에서는 모든온도와 조도조건에서 1% day-1 정도의 최저 생장률이 나타났으며, 암 배우체가 수 배우체에 비해 온도변화에 민감하게 반응했다. 본 연구결과와 동일하게 높은 온도에서 대형 갈조류들의 생장률은 급격하게 감소하며 생장 뿐만 아니라 암 배우체의 성숙도가 급격하게 떨어진다는 연구결과가 보고된 바 있다(Morita et al.
후속연구
- , 2010b, 2013a). 따라서 감태 배우체의 생리활성 연구를 위해 온도와 조도에 따른 암 배우체, 수 배우체의 생장률 변동과 암 배우체, 수 배우체 사이의 생장률 차이가 발생하는 원인에 관한 연구가 더 필요할 것으로 보인다.
- 그러나 25C 이상의 고온에서는 뚜렷한 경향성이 나타나지 않았다. 따라서, 온도와 조 도조건의 상호작용에 관한 추가 연구가 필요할 것으로 보인다.
- 향후, 기후변화에 따른 해양학적 요소들의 변화가 감태 생활사의 기초 단계인 배우체의 생장에 미치는 영향을 파악하고, 암 배우체와 수 배우체의 생장률 차이가 발생하는 원인에 관한 생리 •생태적 연구가 더 필요할 것으로 보인다. 또한 감태 생활사의 전반적인 관찰을 통하여 개체군을 일정 수준 이상으로 유지하는 방안을 마련하는 것도 필요할 것으로 판단된다
- 지구온난화와 수온상승에 따른 감태 배우체의 생리학적 영향을 파악하는 것은 기후변화에 대한 적응방안을 마련하는 하나의 방법일 수 있다. 향후, 기후변화에 따른 해양학적 요소들의 변화가 감태 생활사의 기초 단계인 배우체의 생장에 미치는 영향을 파악하고, 암 배우체와 수 배우체의 생장률 차이가 발생하는 원인에 관한 생리 •생태적 연구가 더 필요할 것으로 보인다. 또한 감태 생활사의 전반적인 관찰을 통하여 개체군을 일정 수준 이상으로 유지하는 방안을 마련하는 것도 필요할 것으로 판단된다
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