보고서 정보
| 주관연구기관 |
국립생물자원관
National Institute of Biological Resources |
| 연구책임자 |
정동현
|
| 참여연구자 |
배은희
,
김민경
,
김보미
,
우은주
,
신동현
,
백지혜
,
김광형
,
박천석
,
김예진
,
김은정
,
이병호
,
류혜정
,
임영운
,
반성희
,
이윤길
,
김남규
,
박재영
|
| 보고서유형 | 최종보고서 |
|---|
| 발행국가 | 대한민국 |
|---|
| 언어 |
한국어
|
| 발행년월 | 2022-12 |
|---|
| 과제시작연도 |
2022 |
| 주관부처 |
환경부
Ministry of Environment |
| 등록번호 |
TRKO202300005339 |
| 과제고유번호 |
1485018777 |
| 사업명 |
생물자원발굴및분류연구 |
| DB 구축일자 |
2023-08-30
|
초록
▼
4. 연구결과
○ 기후변화 감시지역 토양시료 확보 및 이화학적 특성 분석
- 안면도(국토 서쪽) 월별(1월-12월) 토양시료 확보
∙국토 서쪽 기후변화 감시지역의 토양･갯벌의 월별 시료 채취(총 48점)
- 토양･갯벌환경의 이화학적 특성 분석
∙토양･갯벌 온도･습도, pH, 염농도, 유기물, 질소, 인, 황, 규산, 미량원소, 수분, 등 토양환경 인자의 월별 분석 자료 확보
∙Ca과 S가 가장 많이 존재하고 변화가 컸으며, 여름철에 최대치를 보임. 다음으로 P가 많았으며 계절별 경향은 반대를 보임
4. 연구결과
○ 기후변화 감시지역 토양시료 확보 및 이화학적 특성 분석
- 안면도(국토 서쪽) 월별(1월-12월) 토양시료 확보
∙국토 서쪽 기후변화 감시지역의 토양･갯벌의 월별 시료 채취(총 48점)
- 토양･갯벌환경의 이화학적 특성 분석
∙토양･갯벌 온도･습도, pH, 염농도, 유기물, 질소, 인, 황, 규산, 미량원소, 수분, 등 토양환경 인자의 월별 분석 자료 확보
∙Ca과 S가 가장 많이 존재하고 변화가 컸으며, 여름철에 최대치를 보임. 다음으로 P가 많았으며 계절별 경향은 반대를 보임
○ 토양･갯벌 마이크로바이옴 분석
- 토양･갯벌 환경 원핵생물의 군집 분석
∙토양은 1% cut-off value에도 미동정종(unidentified)의 비율이 50~70%로 월등히 많아 원핵생물 분석의 한계가 나타남
- 시료 간 원핵생물의 종풍부도･종균등도 분석
∙계절별로 계절별 미생물 다양성은 토양 (123)/(45)/(6)/(78)/(9)월, 갯벌 (145)/(23)/(67)/(89)월로 그룹화될 수 있으며, 토양은 기온에 따라 갯벌은 강수량에 따라 크게 영향을 받는 것으로 확인
∙갯벌보다 토양의 미생물 다양성이 높지만, 변화가 적은 안정적 구조를 이루고 있음
∙갯벌은 월별 특이적 미생물이 많으며, 토양은 월별 공유 미생물이 많이 존재
- 환경인자와 토양미생물간의 상관관계 분석
∙갯벌과 토양 환경은 S 및 Ca를 제외하고 통계적으로 유의미한 차이를 보임
∙토양미생물 다양성은 온･습도에 크게 영향을 받았으며, 갯벌 온도에 따라 Colwellia 속, 토양 온도와 습도에 따라 Gaiella, Tepidisphaera 및 Pseudolabrys 속이 음의 상관관계를 보임
∙갯벌에서는 pH와 P에 따라 Bacteroidetes가 양의 상관관계를 보였으며 Ca 농도에 따라 Proteobacteria가 음의 상관관계가 보여짐
∙토양에서는 Si에 따라 Rhodospirillaceae및 Acidobacteria가 양의 상관관계를 보였으며 Ca에 따라 Proteobacteria의 증가가 보임
∙황화물 및 치환성 Ca은 갯벌/토양의 미생물 영향지표로 사용될 수 있으며, 토양에서 미생물에 가장 영향을 미치는 환경인자는 Na 및 P로 예측됨
∙토양미생물에서 CO2는 Rhodanobacter, Caballeronica 및 Resiarcus와 양의 상관관계, N2O는 Mucilaginibacteria, Bradyrhizobium 및 Rhodophilia 속과 양의 상관관계가 있음
∙갯벌미생물에는 CH4를 대사하는 것으로 알려진 여러 methanotroph가 존재했으며 CO2와 N2O 존재에 따라 월별로 다양한 미생물의 생장이 확인됨
○ 원핵생물 표준균주 참조DB 구축
- 표준 균주 참조 서열 확보 및 질적 선별을 통한 확정 서열 확보
∙미생물 표준 종 목록 확보 및 계통 유전자 데이터 확보(18,474개)
∙필터링을 통한 DB적용 서열 확정(16,813개), 참고 보조서열 확보 (2,441,555개)
- 미지서열의 참조유전자 정렬 분석을 통한 근연종 분석 기능 웹구현
∙BLAST 알고리즘 기반 목적 서열 정렬 및 분석 기능 개발 완료
○ 기후 민감 국내 멸종위기 균류 검토 및 서식지 조사
- 화경버섯 특이적 유전자 마커 제작 및 종판별법 수립 완료
∙ITS1-ITS2 영역의 화경버섯 특이적 프라이머 제작하여 서어나무 목재칩 분석을 통해 화경버섯 유전자 확인 가능
- 서어나무에 발생하는 버섯 표본 및 화경버섯 분포 확인
∙서오릉, 동구릉, 설악산, 오대산, 치악산, 지리산, 서귀포휴양림, 한남시험림 등 8지역 조사
∙설악산과 지리산의 서어나무 목재칩에서 화경버섯의 유전자 발견 및 자실체 확인
(출처 : 요약문 5p)
Abstract
▼
According to the Sixth Assessment Report (AR6) of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). It is clear that human life is warming the atmosphere, oceans and land, resulting in widespread and rapid changes in the atmosphere, oceans, cryosphere and biosphere. Climate warming has accelerat
According to the Sixth Assessment Report (AR6) of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). It is clear that human life is warming the atmosphere, oceans and land, resulting in widespread and rapid changes in the atmosphere, oceans, cryosphere and biosphere. Climate warming has accelerated over the past 40 years more that ever before, and changes in temperature and rain precipitation due to abnormal climates cause extreme weather events such as desertification, floods, droughts, and forest fires, which lead to the extinction of species vulnerable to climate change.
Soil microorganisms are involved in a very large part in the biogeochemical cycle. An increase in average temperature causes soil warming and increases the growth rate of microbial groups in the soil. Plants grow by photosynthesis using carbon dioxide, and the grown leaves are circulated to the ground and accumulated as humus. Microorganisms decompose such organic carbon in the soil. Growth-promoting microorganisms promote the decomposition of soil organic carbon, and greenhouses gas (GHG) emmission are also increased by GHG-producing microorganisms. Although plant-derived organic carbon serves as energy sources for soil microorganisms and is directly or indirectly related to GHG emissions, the correlation between soil microbes and climate change is less studied in Korea. In this study, the studies on soil microorganisms and climate changes was conducted. Through long-term monitoring of soil microorganisms at the genetic level, microbial diversity data related to climate change were systematically obtained, Conclusively, the aim of this study is to provide a scientific basis for establishing climate change response policies. In addition, for accurate species identification of soil microorganisms, 16S rRNA genes of soil prokaryotes that are widely spread worldwide were collected and filtered accroding to accurate criteria, and database system that can be used for species identification was also constructed.
In 2010, National Institute of Biological Resources announced the National Climate Change Biological Indicator (CBIS), and has been investigated the impact of climate change on the distribution of species in the Korean. In Korea, as the mushroom habitat is being damaged due to climate change, the number of endangered mushrooms is increasing. In this study, specific genetic markers of Omphalotus japonicus, an endangered species, were constructed and distribution was investigated in this year. In addition, through the investigation of Laurilia sulcata, which has a limited habitat, it is intended to provide and establish a basis for endangered species.
(source : Abstract 13p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 요 약 문 ... 4
- 목차 ... 8
- 표목차 ... 10
- 그림목차 ... 11
- Abstract ... 13
- Ⅰ. 서 론 ... 14
- Ⅱ. 연구방법 ... 16
- 1. 기후변화 관련 미생물 다양성 장기 모니터링 조사 ... 16
- 가. 토양 시료 채취 ... 16
- 나. 환경 마이크로바이옴 분석 ... 16
- 2. 원핵생물 표준균주 참조DB 구축 ... 17
- 가. 원핵생물 표준균주 목록 확보 및 필터링 ... 17
- 나. 원핵생물 표준균주의 참조유전자 서열 정렬 분석 ... 21
- 3. 기후 민감 국내 멸종 위기 균류의 서식 관찰 ... 27
- 가. 서어나무 목재칩, 균류 자실체 채집 및 DNA 추출 ... 27
- 나. 서어나무 자생 균류 자실체 동정 ... 29
- 다. 화경버섯 특이적 프라이머 제작 및 동정 ... 29
- 라. 솔비늘버섯의 분포지 확인 ... 31
- Ⅲ. 연구결과 ... 32
- 1. 기후변화 관련 미생물 다양성 장기 모니터링 조사 ... 32
- 가. 안면도 시료 채취 ... 32
- 나. 안면도 기후-환경 자료 ... 32
- 다. 안면도 토양 마이크로바이옴 ... 34
- 라. 안면도 갯벌 마이크로바이옴 ... 37
- 마. 안면도 토양-갯벌 마이크로바이옴 ... 39
- 바. 환경 요인과 마이크로바이옴의 관계 ... 40
- 사. 온실가스에 따른 마이크로바이옴 변화 ... 41
- 아. 온실가스에 따른 마이크로바이옴 네트워크 ... 44
- 2. 원핵생물 표준균주 참조DB 구축 ... 45
- 가. 미지서열의 참조유전자 정렬 분석을 통한 근연종 분석 기능 구현 ... 45
- 나. 비교종간 계통수 분석 기능 구현 ... 47
- 다. 웹 기반 원핵생물 종동정 기능 구현 ... 47
- 3. 기후 민감 국내 멸종 위기 균류의 서식 관찰 ... 49
- 가. 화경버섯의 서식지 추가 확인 ... 49
- 나. 기후 민감 솔비늘버섯의 분포지 확인 ... 53
- IV. 결론 및 고찰 ... 55
- V. 참고문헌 ... 58
- 부록. 2022-A-1005 토양 분석법 ... 61
- 끝페이지 ... 65
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