• ALGAE
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• 제31권4호
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• pp.373-378
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• 2016

Cochlodinium polykrikoides is a red-tide forming dinoflagellate that causes significant worldwide impacts on aquaculture industries and the marine ecosystem. There have been extensive studies on managing and preventing C. polykrikoides blooms, but it has been difficult to identify an effective method to control the bloom development. There is also limited genome information on the molecular mechanisms involved in its various ecophysiology and metabolism processes. Thus, comprehensive genome information is required to better understand harmful algal blooms caused by C. polykrikoides. We estimated the C. polykrikoides genome size using flow cytometry, with detection of the fluorescence of DNA stained with propidium iodide (PI). The nuclear genome size of C. polykrikoides was 100.97 Gb, as calculated by comparing its mean fluorescence intensity (MFI) to the MFI of Mus musculus, which is 2.8 Gb. The exceptionally large genome size of C. polykrikoides might indicate its complex physiological and metabolic characteristics. Our optimized protocol for estimating the nuclear genome size of a dinoflagellate using flow cytometry with PI can be applied in studies of other marine organisms.

• ALGAE
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• 제38권4호
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• pp.265-281
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• 2023

Hypoxia can indeed impact the survival of protists, which play a crucial role in marine ecosystems. To better understand the protistan community structure and species that can thrive in hypoxic waters, we collected samples from both the surface and bottom waters during the hypoxic period in Jinhae and Masan Bays and the non-hypoxic period in Jinhae Bay. Subsequently, we utilized metabarcoding techniques to identify the protistan species. During hypoxia, with dissolved oxygen concentrations of 0.8 mg L^-1 in Jinhae Bay and 1.8 mg L^-1 in Masan Bay within the bottom waters, the phylum Dinoflagellata exhibited the highest amplicon sequence variants richness among the identified protist phyla. Following the Dinoflagellata, Ochrophyta and Ciliophora also displayed notable presence. In hypoxic waters of Jinhae and Masan Bays, we identified a total of 36 dinoflagellate species that exhibited various trophic modes. These included one autotrophic species, 14 mixotrophic species, 9 phototrophic species with undetermined trophic modes (either autotrophic or mixotrophic), 2 kleptoplastidic species, and 10 heterotrophic species. Furthermore, the hypoxic bottom water exhibited a greater number of heterotrophic dinoflagellate species compared to the non-hypoxic surface water within the same water column or the non-hypoxic bottom water. Therefore, feeding by mixotrophic and heterotrophic dinoflagellates may be partially responsible for their dominance in terms of the number of species surviving in hypoxic waters. This study not only introduces the initial documentation of 26 dinoflagellate species surviving in hypoxic conditions but also establishes a foundation for a more comprehensive understanding of the ecophysiology of dinoflagellates in hypoxic marine environments.

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권2호
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• pp.111-120
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• 2003

광양만의 와편모조류 시스트를 연구하기 위하여 2001년 8월 24일 광양만의 20개 정점에서 TFO 채니기를 이용하여 표층 퇴적물과 식물플랑크톤 조사를 위한 표층 해수를 채수하였다. 퇴적물을 분석한 결과, 와편모조류 시스트는 gonyaulacoid 그룹 11종, protoperidinioid 그룹 13종, diplopsalid그룹 2종, gymnodinioid 그룹 2종, 그리고 tuberculodinioid그룹 1종, calciodinellid 그룹 1종으로 총 IT속 30종이 동정되었다. 와편모조류 시스트는 115∼2,188cysts/g의 농도로 분포하고 있었으며 , 전반적으로 조사해역의 서쪽으로 갈수록 증가하였다. 시스트 농도가 가장 높게 나타난 지역은 북서쪽에 위치한 정점 11로서, 11속 18종(2,188 cysts/g)의 시스트가 발견되었으며, 반면에 가장 낮게 나타난 지역은 조사해역의 중앙부에 위치한 정점 3으로, 6속 9종(115 cysts/g)의 시스트가 발견되었다. 가장 많이 발견된 와편모조류 시스트는 SPiniferites bulloideus였으며, Alexandrium sp., Brigantedinium simplex, S. delicatus 등이 우점하였다. 퇴적물 시료에 기록된 8종의 와편모조류 시스트의 유영세포가 해수 시료에서도 발견되었다: Polykrikos swartzii/kofoidii complex, Scripssiella trochoidea, Protoperidinium claudicans(cyst name: Votadinium spinosum), P. pentagonum(: Trinovantedinium capitatum capitatum), P. conicum(: Selenopemphix quanta), P. leonis(: Quinquecuspis concretum), P. conicoides(: Brigantedinium simplex), Gonyaulax spp.(: Spiniferites spp.). 본 연구에서 퇴적물 시료의 타가영양 와편모조류 시스트 농도가 가장 높은 정점과 표층 해수 시료의 규조류 현존량이 가장 높은 정점이 일치하였다. 이는 부영양화로 인해 영양염류가 증가한 해역에서 규조류가 많이 증식하고, 뒤이어 이를 먹이로 하는 타가영양 와편모조류도 증식함에 따라, 많은 양의 타가영양 와편모조류 시스트가 퇴적물에 집적되는 현상이 장기간에 걸쳐 진행된 결과로 생각된다 앞으로 해역의 부영양화와 퇴적물의 타가영양 와편모조류 시스트와의 관계를 보다 명확하게 규명하기 위해서는,표층수의 식물플랑크톤과 퇴적물의 와편모조류 시스트에 대한 장기간 모니터링에 따른 연속적 인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권1호
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• pp.27-41
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• 2008

2004년 봄철 제주해협과 동중국해 북부해역에서 식물플랑크톤의 군집 분포 특성과 해양 환경 요인의 관계를 파악하기 위해, 해양관측과 함께 HPLC를 이용한 식물플랑크톤 군집 조성과 flow cytometry를 이용한 초미소플랑크톤의 조성과 풍도를 조사하였다. 제주해협의 수온 염분 관측결과, 제주도 북부연안에 서쪽에서 동진하는 고온 고염 대마난류수와 제주해협의 표층 중앙부에 저염의 중국대륙연안수, 그리고 남해안 연안에 황해저층 냉수의 존재를 확인하였다. 제주도 연안에서 북쪽으로 약 20 km 떨어진 해역의 표층에 15 km 너비의 저염수(<33 psu)가 20 m 수심까지 분포하였고, 남북 방향으로 고온 고염수가 저온 저염수와 전선을 이루고 있었다. 동중국해 북부해역에서도 중국대륙연안수의 영향을 받은 저염수가 수심 20 m 표층에 존재하였고, 저층에는 약 33.5 psu 이상의 고염의 해수가 분포하고 있었다. Chl a는 $0.06{\sim}3.07\;{\mu}g/L$로, 중국대륙연안수의 영향을 받은 저염 수괴가 분포한 해역에서 매우 높아 봄철 증식이 있었음을 알 수 있었고, Chl a 최대층은 수심 25 m 부근의 수온약층 또는 하부에 존재하였다. 식물 플랑크톤 군집의 우점 분류군은 dinoflagellate, diatom과 prymnesiophyte, 소수 분류군은 chlorophyte, chrysophyte, cryptophyte, prasinophyte와 cyanophyte로 다양하게 이루어져 있었다. 제주해협과 동중국해 북부해역의 저염한(<33 psu) 표층수에 cyanophyte(Zea)와 prymnesiophyte (Hex-fuco)+chrysophyte (But-fuco)가 분포하고, 그 아래 수심 30 m까지 전선역에서 dinoflagellate의 지시색소인 peridinin이 최고 $1.0\;{\mu}g/L$ 이상의 농도로 Chl a 최대층에서 검출되어, 전체 식물플랑크톤의 생물량을 결정하는 주요종임을 확인하였다. 이로써 제주해협 및 동중국해 북부해역에서 2004년 5월에 dinoflagellate에 의한 적조의 발생이 확인되었다. 초미소플랑크톤 중 Synechococcus와 picoeukaryote의 풍도는 각각 $0.2{\sim}9.5{\times}10^4\;cells/mL$와 $0.43{\sim}4.3{\times}10^4\;cells/mL$로 매우 높게 측정되었으며, Prochlorococcus는 검출되지 않아 조사 해역이 쿠로시오 해류의 영향권에서 벗어나 있음을 알 수 있었다. 제주해협에서 picoeukaryote의 풍도는 쿠로시오 해수에 비해 약 $5{\sim}10$배 이상 높았고, Chl b (Pras+Viola)뿐 아니라 수온, 염분과 높은 양의 상관관계를 보여 picoeukaryote의 대부분이 prasinophyte로 이루어졌고, 고온 고염수의 기원을 가진 것을 알 수 있었다. 전체 Chl a 농도는 수온과 염분 모두 강한 음의 상관성을 보여, 제주해협 및 동중국해 북부해역의 일차생산과 식물플랑크톤의 생물량은 대부분 중국대륙연안수에 의한 영양염 공급에 크게 의존하고 있다고 판단된다.

• ALGAE
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• 제26권3호
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• pp.237-241
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• 2011

The toxic dinoflagellate Karlodinium veneficum has been implicated in numerous fish kill events around the world. Since this species commonly co-occurs with other morphologically similar dinoflagellates, field monitoring of this species in natural waters via light microscopy only has been problematic. In this study, we investigated temporal changes in K. veneficum's abundance in the waters of Obido, Tongyeong, using a species-specific real-time polymerase chain reaction (PCR) assay. The field survey, from April to December 2010, revealed K. veneficum occurred at low densities (12 to 425 cells $L^{-1}$) during this time and that cell numbers peaked in June (early summer in Korea), indicating this species generally occurs in the warmer season (mostly at $16.9-22.3^{\circ}C$ and 33.4-34.5‰) in the Obido area.

• ALGAE
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• 제23권2호
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• pp.115-118
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• 2008

Cells of the dinoflagellate Peridinium were frequently observed in water samples of Togyo reservoir, and some species were responsible for dense blooms. Recently, we could identify them as P. bipes f. occultatum Lindem. and P. aciculiferum Lemm., considering morphology (Ki et al. 2005a; Ki and Han 2005b): However, some unidentified Peridinium cells with different shapes and body sizes were found among the samples collected during early spring. Here we describe their morphological characteristics such as thecal plate and body size to characterize its taxonomic identity by morphological characters. The formula of epithecal plates was recorded as 4 apical, 2 intercalary and 7 precingular plates (i.e. 4’', 2a, 7’'’') and the epicone in an apical view was symmetric. An apical pore was easy to make out under a light microscope. No cingular displacement was observed. The average body size was 33 $\mu$m in length with a range of 26-36 $\mu$m, and average 26 $\mu$m in width with a range of 21-31 $\mu$m, respectively; the cell was, therefore, shown slightly elongated. This way we identified Peridinium umbonatum Stein, 1883 for the first time from Korean freshwaters.

• ALGAE
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• 제32권3호
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• pp.189-197
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• 2017

To quantify the abundance of the harmful dinoflagellate Cochlodinium polykrikoides in natural seawaters, we developed the innovative procedure using a droplet digital PCR (ddPCR) with C. polykrikoides-specific primers targeting the internal transcription sequence (ITS). The abundance of C. polykrikoides was estimated by the specific copy number of target ITS DNA segments per cell in cultures and natural water samples. The copy number per C. polykrikoides cell as acquired by ddPCR was $157{\pm}16$, which was evaluated against known cell numbers through a simplified protocol preparing DNAs. The abundances of C. polykrikoides in the waters of different locations estimated by ddPCR agreed with the number of cells visually counted under a microscope. This protocol was used to measure the abundance of C. polykrikoides close to and further off the southern coast of Korea in August of 2016 and 2017. The practical application showed that this method can reduce time for analysis and increase accuracy.

• 한국해양학회지:바다
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• 제15권1호
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• pp.36-40
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• 2010

선박평형 수는 유독 와편모조류 및 다양한 미세조류의 국제적인 이동경로로 알려져 있다. 본 연구에서는 선박평형 수에 있는 와편모조류의 다양성을 조사하기 위하여 와편모조류 특이적인 PCR primer와 종 특이적인 real-time PCR 유전자 탐침자를 이용하였다. 선박평형 수 시료에 대한 광학현미경 조사에서는 와편모조류가 매우 낮은 농도로 관찰되었지만, SSU rDNA의 cloning 및 염기서열 분석 결과에서는 기생 와편모조류, 초미세플랑크톤, 어패류 폐사 원인종 등 다양한 종류가 확인되었다. 본 연구 결과는 종 톡이적 PCR primer와 같은 분자생물학적 방법이 선박 평형 수에 외래 유입종의 신속 정확한 진단에 유용함을 보여주고 있다.

• 환경생물
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• 제23권2호
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• pp.163-172
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• 2005

남해 중앙부해역의 해양환경특성을 파악하기 위해 표층 퇴적물중의 와편모. 조류 시스트와 유기물 분포에 대한 조사를 2002년 4월부터 2003년 1월가지 총 6회 실시하였다. 분석 항목 중 함수율, 강열감량, 화학적 산소요구량, 입자성 유기탄소, 입자성 유기질소, 식물색소량은 각각 $38.7\~68.9\%\;3.9\~\;12.5\%,\;9.60\~44.05\;m9O_2\;gdry^{-1},\;3.12\~13.14mgC\; gdry^{-1},\;0.49\~2.01mgN\;gdry^{-1}$ 및 $1.61\~29.51{\mu}g\;gdry^{-1}$ 범위로 나타났다. 시스트는 18속, 31종 2미동정으로 총 33종이 동정되었으며, 우점종은 주로 독립영양종인 Spiniferites bulloideus와 Scrippsiella trocho-idea가 나타났으며 현존량은 $42\~2,880\;cysts\;gdry{-1}$ 범위로 출현하였다. 유기물 농도와 시스트 현존량은 연안해역보다 육상에서 멀리 떨어진 외해역에서 높게 나타났으며, 유기물 기원은 육상기원보다는 해역자체 생산에 의해 지배되고 있는 것으로 나타났다. 주성분분석결과 4월과 7월 모두 제1주성분은 "외해 유기물 집적"을, 제2주성분은 "시스트 출현량"에 의해 집약되는 특성으로 판단 할 수 있었으며, 득점분포도에 의해 남해 중앙부 해역은 3개의 해역으로 나누어졌다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권4호
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• pp.310-321
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• 2016

제주 해안선 주변 항만 표층퇴적물의 와편모조류 시스트 군집구조를 파악하기 위하여, 제주 해안을 따라 위치하는 22곳의 항만을 대상으로 2012년에서 2016년까지 격년단위로 3회 조사하였다. 조사는 소형 에크만 채니기를 이용하여 0~2 cm 두께의 표층퇴적물 표본을 채집하였다. 분석결과 출현이 확인된 와편모조류 시스트는 6그룹 9속 29종으로 Protoperidinioid Group이 13종으로 44.8%의 점유율을, Gonyaulacoid Group이 9종으로 31.0%, Calciodineloid Group이 3종으로 10.3%, Gymnodinioid Group이 2종으로 6.9%, Tuberculodinoid Group과 Diplosalid Group이 각각 1종으로 3.5%의 점유율을 보였다. 또한 정점에 따른 변화는 1~6 종으로 매우 낮았다. 시스트의 세포밀도는 13~220 cysts/g dry의 범위로 낮지만, 퇴적물의 함수율과 유의적인 회귀식을 나타내었다. 또한 일부 세립퇴적물을 나타내는 항만 및 개발에 의해 인위적으로 형성된 조수웅덩이에서는 종속영양종 출현비가 높아, 오랜 시간 유기물이 퇴적되고 있음을 시사하였다. 우점종은 cyst of Gymnodinium sp 및 Protoperidinium 속 시스트가 최우점하였고, 이외 cyst of Pyrodinium bahamense, cyst of Scrippsiella trochoidea 등이 우점 출현하였다. 특히 열대 및 아열대성 유독와편모조인 P. bahamense 시스트는 제주연안에서 처음 기록되는 종으로 제주 해안주변해역의 인위적 조수웅덩이 등의 해역 수질환경 및 열대나 아열대에서 유입되는 새로운 유독와편모조류에 대한 모니터링 및 관리방안 수립이 시급한 것으로 판단되었다.