• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2005년도 봄 학술발표회지 제14권(제1호)
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• pp.241-244
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• 2005

The aim of this study was to determine the first outbreaks of nontoxic Gonyaulax polygramma Stein in Yeosu waters in place of harmful Cochlodinium polykrikoides Margalef, which has occurred annually in the same coastal region since 1995. The observation of cellular arrangement and structure by electron microscopy showed that G. polygramma isolated from Yeosu waters had a few spines connecting with mem-branes and prominent longitudinal ridges on the cell surface, with a cingular dis-placement 1.5 times their cell width. Furthermore, the location of the nucleus wasposterior of large oval formation according to electron microscopy. On 6 August, 2004,the first bloom of G. pozygramma occurred, the date of own its disappearance was with a maximum cell density of 8,000 cells ml$^{-1}$ on 21 August, 2004. During the period of this study, the horizontal distribution of sea water temperature and salinity showed a strong coastal front, whereas the front of DIN (Dissolved Inoganic Nitrogen) was significantly different between the occurrence and disappearance of G. polygramma blooms. These results suggested that the process of the breakdown of stratification by wind and a low level of inorganic nitrogen play important roles in the rapid growth of G. polygrmma, which is associated with a greater robustness in growth against DIN than that of C.polykrikoides in nature.

• 한국수산과학회지
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• 제34권5호
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• pp.457-464
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• 2001

우리나라 남해안에서 매년 유해 와편모조류인 Cochlodinium polykrikoides에 의한 적조가 발생하고 있는데, 본 연구에서는 남해안의 사량도 주변 해역을 대상으로 AGP 시험을 통하여 C. polykrikoides의 성장 제한영양염을 평가하였다. Macro- 및 micro-nutrients 첨가에 의한 적조 발생 단계별 C.polykrikoides의 성장은 두 가지의 서로 다른 반응으로 나타나 조류성장 제한영양염이 명확하게 확인되었다. 사량도 해역의 고정점에서 적조가 발생하기 전인 7월과 8월, 적조가 소멸한 후인 10월의 AGP 시험에서는 질산질소 ($50{\mu}M$)와 인산인 ($5{\mu}M$), 암모니아질소 ($50{\mu}M$)와 인산인 ($5{\mu}M$)의 복합첨가에 의해 성장률이 크게 증가하였다. Macro-nutrients의 단일첨가에 대해서는 뚜렷한 성장을 나타내지 않았고 micro-nutrients도 성장을 촉진시키지 않았다. 이러한 결과로 이 시기에는 질소와 인이 동시에 C. polykrikoides의 성장 제한영양염으로 작용하였다는 것이 확인되었다. 그러나, 적조가 발생한 9월의 AGP 시험에서는 성장에 필요한 macro- 및 micro-nutrients의 결핍이 나타나지 않아 이 기간 중에 C. polykri-koides의 성장은 영양염의 제한을 받지 않는다는 것이 확인되었다. 이때 사량도 연안의 영양염 농도는 암모니아질소와 인산인 농도가 각각 $24.33{\mu}M$, $1.61{\mu}M$로 적조가 발생하기 전과 소멸한 후에 비해 평균 8.2, 4.8배 높은 값을 나타냈고, 질산질소 농도는 $0.58{\mu}M$로 평 균 3.3배 낮은 값을 나타냈다. 그러므로, C. polykrikoides 적조는 N, P 농도 증가에 기인한 부영양화가 진행되는 해역에서 발생할 가능성이 높다는 것을 시사한다.

• 한국수산과학회지
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• 제31권1호
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• pp.71-76
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• 1998

C. polykrikoides의 항생제에 대한 특이성을 알아보기 위해 C. polykrikoides의 항생제에 대한 $50\%$ 생존시간을 조사하였다. C. polykrikoides는 tetracycline과 thlorarnphe-nicol에 대해서는 아주 민감하였고, polymixin-B, ampicil-lin, penicillin-G, dihydrostreptomycin, neomycin에 대 해 서 는 저항성이 큰 선택적 특이성을 가졌다. C. polykrikoides에 민감한 항생제인 tetracycline과 chloramphenicol의 경우는 사멸곡선을 분석하여 사멸에 영향을 주지 않는 농도를 확인했으며, 또한, 농도에 따른 C. polykrikoidess에 대한 항생제의 작용특성을 분석하였다. 박테리아에 오염된 C. polykrikoides 배양액을 percoll 원심분리로 박테리아를 제거하기 전에 C. polykrikoides에 저항성이 큰 항생제에 대한 박테리아 군집의 감수성 시험을 행하여 박테리아 제거를 위한 적당한 항생제와 농도를 결정 한 뒤, percoll 원심분리로 박테리아와 곰팡이를 제거하고, 조체를 회수한 후, 남아있는 소량의 박테리아를 감수성이 큰 항생제를 연속적으로 처리 (antibiotic cascade)하여 C. polykrikoides의 순수배양(axonic culture)이 가능하게 되었다. 순수배양한 C. polykrikoides은 밀도가 약 740cells/ml 이상에서 대수증식기에 접어들었고 최대 5,800cells/ml까지 증식하였다. C. polykrikoides의 하루당 분열율 k 값은 저밀도 세포 상태에서 아주 정확한 증식지표를 제시하였고, 대수증식기 전에 반드시 최대의 k 값 변화를 가진 세포의 밀도가 존재하였으며, 우리는 이 최대 k 값 변화를 가진 밀도를 정확한 적조 예보와 초기에 적조제어를 위한 모델로서 사용될 수 있음을 제시한다. 결론적으로 본 연구에서 확립된 C. polykrikoides의 순수분리에 의한 배양방법은 C. polykrikoides 뿐만 아니라 다른 적조 생물의 독성학적, 면역학적, 생화학적, 생태학적, 분자생물학적 연구를 위해 편리하게 이용할 수 있을 것이다.

• ALGAE
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• 제32권2호
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• pp.101-130
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• 2017

The ichthyotoxic Cochlodinium polykrikoides red tides have caused great economic losses in the aquaculture industry in the waters of Korea and other countries. Predicting outbreak of C. polykrikoides red tides 1-2 weeks in advance is a critical step in minimizing losses. In the South Sea of Korea, large C. polykrikoides red tide patches have often been recorded offshore and transported to nearshore waters. To explore the processes of offshore C. polykrikoides red tides, temporal variations in 3-dimensional (3-D) distributions of red tide organisms and environmental parameters were investigated by analyzing 4,432 water samples collected from 2-5 depths of 60 stations in the South Sea, Korea 16 times from May to Nov, 2014. In the study area, the vegetative cells of C. polykrikoides were found as early as May 7, but C. polykrikoides red tide patches were observed from Aug 21 until Oct 9. Cochlodinium red tides occurred in both inner and outer stations. Prior to the occurrence of large C. polykrikoides red tides, the phototrophic dinoflagellates Prorocentrum donghaiense (Jun 12 to Jul 11), Ceratium furca (Jul 11 to Aug 21), and Alexandrium fraterculus (Aug 21) formed red tides in sequence, and diatom red tides formed 2-3 times without a certain distinct pattern. The temperature for the optimal growth of these four red tide dinoflagellates is known to be similar. Thus, the sequence of the maximum growth rates of P. donghaiense > C. furca > A. fraterculus > C. polykrikoides may be partially responsible for this sequence of red tides in the inner stations following high nutrients input in the surface waters because of heavy rains. Furthermore, Cochlodinium red tides formed and persisted at the outer stations when $NO_3$ concentrations of the surface waters were < $2{\mu}M$ and thermocline depths were >20 m with the retreat of deep cold waters, and the abundance of the competing red-tide species was relatively low. The sequence of the maximum swimming speeds and thus potential reachable depths of C. polykrikoides > A. fraterculus > C. furca > P. donghaiense may be responsible for the large C. polykrikoides red tides after the small blooms of the other dinoflagellates. Thus, C. polykrikoides is likely to outgrow over the competitors at the outer stations by descending to depths >20 m and taking nutrients up from deep cold waters. Thus, to predict the process of Cochlodinium red tides in the study area, temporal variations in 3-D distributions of red tide organisms and environmental parameters showing major nutrient sources, formation and depth of thermoclines, intrusion and retreat of deep cold waters, and the abundance of competing red tide species should be well understood.

• 생명과학회지
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• 제18권9호
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• pp.1194-1201
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• 2008

본 연구는 유해성 Cochlodinium polykrikoides 적조생물을 대상으로 수온변화에 따른 세포 생화학적 및 생리 활성도를 측정했다. Genomic DNA 함량은 $12^{\circ}C$ 및 $15^{\circ}C$에서 거의 비슷한 0.6을 보였으나, $18^{\circ}C$부터 급격히 높아져서 $24^{\circ}C$ 최고 1.8를 나타내었다. RNA와 total protein도 $24^{\circ}C$에 가장 높은 1.7과 0.07 ${\mu}g$ $ml^{-1}$으로 나타났다. 광합성량도 수온에 따른 큰 변화를 보였다. 빛의 파장에 관계없이 $18^{\circ}C$ 이상에서 현저히 높은 값을 보였다. $24^{\circ}C$ $ETR_{max}$ Ch1-Ch4까지의 범위는 537.9에서 602.5 ${\mu}mol$ electrons $g^{-1}$ Chl ${\alpha}s^{-1}$ 나타났다. Nitrate reductase와 ATPase 효소 활성도는 $24^{\circ}C$에서 각각 0.11 ${\mu}mol$ $NO_{2}^{-}$ ${\mu}g^{-1}$ Chl ${\alpha}h^{-1}$ , 0.78 pmol 100 $mg^{-1}$ 나타났다. CHN 분석에서도 수온에 따라 C, H, N의 함량이 현저하게 상이했다. $27^{\circ}C$ 배양시 $24^{\circ}C$에 비하여 대부분의 세포생리물질이 낮게 보였다. 따라서 C. polykrikoides는 수온 변화에 대하여 세포대사물질의 함량이 많은 차이를 볼 수 있어서 초기 적조 발생 조건은 $18^{\circ}C$로 추측된다. 본 실험의 결과로 $24^{\circ}C$ 이상이 되면 C. polykrikoides 대번식은 세포 내 생리물질의 현저한 저하로 형성되기가 어려울 것으로 보인다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제25권6호
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• pp.475-486
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• 2009

Harmful algal blooms (HAB) caused by the dominant species Cochlodinium polykrikoides (C. polykrikoides) appear in the South Sea of Korea and are particularly present in summer and fall seasons. Environmental factors such as water temperature, weather conditions (air temperature, cloud cover, sunshine, precipitation and wind) influence on the initiation and subsequent development of HAB. The purpose of this research was to study spatial and temporal variations of HAB in the Yeosu area using environmental (oceanic and meteorological) and satellite data. Chlorophyll-a concentrations were calculated using Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS) images by an Ocean Chlorophyll 4 (OC4) algorithm, and HAB were estimated using the Red tide index Chlorophyll Algorithm (RCA). We also used the surface velocity of sequential satellite images applying the Maximum Cross Correlation method to detect chlorophyll-a movement. The results showed that the water temperature during HAB occurrences in August 2002-2008 was $19.4-30.2^{\circ}C$. In terms of the frequency of the mean of cell density of C. polykrikoides, the cell density of the HAB found at low (<300 cells/ml), medium (300-1000 cells/ml), and high (>1000 cells/ml) levels were 27.01%, 37.44%, and 35.55%, respectively. Meteorological data for 2002-2008 showed that the mean air temperature, precipitation, wind speed and direction, and sunshine duration were $22.39^{\circ}C$, 6.54 mm/day, 3.98 m/s (southwesterly), and 1-11.7 h, respectively. Our results suggest that HAB events in the Yeosu area can be triggered and extended by heavy precipitation and massive movement of HAB from the East China Sea. Satellite images data from July to October 2002-2006 showed that the OC4 algorithm generally estimated high chlorophyll-a concentration ($2-20\;mg/m^3$) throughout the coastal area, whereas the RCA estimated concentrations at $2-10\;mg/m^3$. The surface velocity of chlorophyll-a movement from sequential satellite images revealed the same patterns in the direction of the Tsushima Warm Current.

• 한국수산과학회지
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• 제31권5호
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• pp.767-773
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• 1998

1996년 6월부터 10월까지 적조다발해역 마산만에서 C. polykrikoides 살조세균의 분포와 분리된 110 균주 중 살조능이 우수한 Micrococcus sp. LG-1의 살조특성을 요약하면 다음과 같다. 현장해수에서 C. polykrikoides 살조세균은 $10^2\~10^3$cells/ml의 범위로, C. polykrikoides 적조가 발생한 9월에 $4.8\times10^3$cells/ml로 가장 높았으며, 적조가 소멸하는 10월에 $2.0\times10^2$cells/ml로 감소하는 경향을 나타내었다. C. polykrikoides에 대한 Micrococcus sp. LG-1의 살조특성을 혼합배양을 통하여 조사하였다. 잠복기와 대수증식기의 C. polykrikoides의 배양액에 Micrococcus sp. LG-1을 접종한 결과 각각 6일과 5일 만에 사멸되어, 대수증식기의 C. polykrikoides가 빠르게 사멸되었다. 또한, Micro-coccus sp. LG-1의 개체수와 배양여과액의 농도에 비례하여 C. polyklikoides의 사멸효과가 높게 나타났으며, 배양여과액은 최종농도가 2.5\%$일 경우는 접종 후 5.5시, $5\%$에서는 3.5시간, 10과 $20\%$에서는 1.5시간 그리고 $30\%$에서는 1시간만에 모두 사멸하였다. Alexandrium tamarense, Prorocentrum micans, Scrippsiella trochoidea. ana Gymnodinium sanguineum, Cochlodinium polykrikoides의 5종의 적조원인 편모조류에 대한 Micrococcus sp. LG-1의 살조특이성은 C. polykrikoides에만 살조효과를 나타내었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권6호
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• pp.673-679
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• 2016

본 연구에서는 Geostationary Ocean Color Imager (GOCI)의 수출광량(Water-leaving radiance) 자료와 흡광계수(Absorption Coefficients) 자료를 이용하여 한국 남해에 발생한 Cochlodinium polykrikoides 적조를 탐지하는 방법을 제안한다. C. polykrikoides의 분광스펙트럼을 분석하여, 412 nm에서 555 nm구간 파장대의 수출광 및 흡광 특성을 확인하였고 이를 이용하여 적조지수를 개발하였다. 본 연구에서 제안한 탐지기법은 광학적으로 복잡한 남해에서 발생한 적조를 탐지하였으며, 이러한 결과를 바탕으로 향후 적조 방재에 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제7권4호
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• pp.580-585
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• 2009

Harmful Algal Blooms (HABs), caused by Cochlodinium polykrikoides that causative fishery mortality, impact on aquaculture and economic loss appear particularly in summer and fall seasons in the Korean seas. It was studied on characteristics of HABs in the South Sea of Korea by using satellite and in-situ data. The in-situ data encompassed oceanic and meteorological data from July to October 2002-2008 and satellite data from July to October 2002-2006. Chlorophyll concentrations were calculated using Seaviewing Wide Field-of-view Sensor images by an Ocean Color (OC4) algorithm, and HABs were estimated using the Red tide index Chlorophyll Algorithm (RCA). The HAB occurrences were dominant when water temperature was $22.6-28^{\circ}C$ in August. The frequency of the individual numbers during 2002-2008, the HABs more than 1000 cells/ml (alert condition), were 73.57 %. In meteorological data from July to September during 2002-2008, the average precipitation, the mean air temperature, the mean wind speed and direction, and the sunshine were 9.31 mm/day, $24.07^{\circ}C$, 2.34 m/s and easterly, and 1-11 h, respectively. Our results suggest that the upwelling is caused by southwesterly wind in summer season and the Tsushima Warm Current which have influenced on the dispersion and moving of HAB (chlorophyll). In addition, the fresh water from Nakdong River, as the source of nutrients, also influences the occurrence of HABs.

• 한국수산과학회지
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• 제57권4호
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• pp.389-396
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• 2024

Reactive oxygen species (ROS) generated by harmful algal blooms (HABs) exert detrimental effects on aquaculture systems. Fish gill cells deteriorate upon exposure to HABs, suggesting that internally generated ROS in HABs influences the external environment. Therefore, we investigated the internal and external changes in ROS concentrations during growth using fluorescence staining of four representative HABs: Alexandrium affine, Chattonella marina, Karenia mikimotoi, and Margalefidinium polykrikoides. The concentrations of H₂O₂ and O₂^- produced by A. affine were low; H₂O₂ from M. polykrikoides was primarily detected internally throughout the experiments, and O₂^- was not detected. High H₂O₂ and O₂^- concentrations were observed in K. mikimotoi during the death phase, with weak external O₂^- concentrations. Regarding C. marina, which produces large amounts of ROS, H₂O₂ was observed internally during the exponential phase, whereas weak O₂^- concentrations were measured externally in the stationary phases. Collectively, our results highlight that ROS concentrations and internal/external distributions are functions of HABs and growth stage. These differences indicate the potential allelopathic mechanisms of proliferating HABs and suggest a possible impact of ROS on aquaculture organisms.