Partial sequences of 16S rRNA gene of five chroococcalian blue-green algal strains, Aphanothece nidulans KCTC AG10041, Aphanothece naegelii KCTC AG10042, Microcystis aeruginosa KCTC AG10159, Microcystis ichthyoblabe KCTC AG10160, and Microcystis viridis KCTC AG10198, which were isolated from water from the Geumgang River, were determined and were inferred their phylogenetic and taxonomic positions among taxa of order Chroococcales. Most taxa of Chroococcales whose partial 16S rRNA gene sequences were aligned in this study, are clustered with other related taxa. Aphanothece nidulans KCTC AG10041 and Aphanothece naegelii KCTC AG10042 made a cluster with other European species of these genera, which supported 100% of the bootstrap trees with a very high sequence similarity (97.4-99.4%) in this study. Three strains, Microcystis aeruginosa KCTC AG10159, M. ichthyoblabe KCTC AG10160, and M. viridis KCTC AG10198, formed a cluster with other Microcystis spp. supported 100 % of the bootstrap trees with a similarity of 97.0-99.9% except for two strains. However, this phylogentic tree made no resolution among the species of Microcystis spp. The topology of the tree reconfirmed the taxonomic status of three species of Microcystis, identified in this study based on the morphology, as three colonial types of Microcystis aeruginosa com. nov. Otsuka et al. (1999c). The genera of chroococcalian cyanophytes are heterogeneously clustered in these sequence analyses. We suggest that more molecular studies on the genera of Chroococcales with reference strains, widely collected from restricted geographic or environmental ranges, get accurate taxonomic or phylogenetic determinations.
Maha Youssef Kamal Elmousel;Eithar El-Mohsnawy;Yassin Mohamed Al-Sodany;Eladl Galal Eltanahy;Mohamed Ali Abbas;Awatif Saad Ali
Journal of Ecology and Environment
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제47권3호
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pp.157-167
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2023
Background: The most hazardous wastewater sources in the northern part of the Middle Nile Delta, Egypt; receiving a massive amount of agricultural, industrial, and sewage drainage are Kitchener drain which is one of the tallest drainage systems, and Burullus Lake which represents the 2nd largest Egyptian coastal lake. Results: The current work is to determine the abundance and frequency of cyanophytes, chlorophytes, and bacillariophytes and the correlation between them and environmental abiotic components. Among sixty nine microalgal species, 19 species are belong Cyanophyta, 26 belong Chlorophyta and 24 belong Bacillariophyta. Genus Scenedesmus (Chlorophyta) was the most abundant in the study area (13 species), followed by Genus Oscillatoria (9 species) and Genus Navicula (7 species). Nostoc muscorum and Chlorella vulgaris were the most common and recorded in all sites (100% of the locations) under study. The application of the two-way indicator species analysis (TWINSPAN) and detrended correspondence analysis revealed agglomerating of 4 groups (communities) at 4th level of classification and reasonable segregation between these groups. Zinc, cadmium and lead were showed the highest levels (0.26±0.03, 0.26±0.06, and 0.17±0.01 ppm, respectively). Conclusions: The correlation analysis between water and community variables indicated a high negative correlation of total algae richness with nickel (r = -0.936, p < 0.01). Cyanophyta and Bacillariophyta were correlated negatively (r = -0.842, p < 0.01). However, Chlorophyta showed a negative richness with each of Ni and Pb (r = -0.965, -0.873, respectively) on one hand and a high positive correlation was revealed (r = 0.964) with all environmental variables on the other hand.
영양상태가 다른 두 호수에서 식물플랑크톤 군집에 대한 담수산 패류의 섭식 효과를 2000년 6월부터 9월까지 조사하였다. 실험은 10 l 플라스틱 용기에 패류를 투입하지 않는 것과 투입한 것으로 처리되었고 2반복으로 수행되었다. 수체 내 존재하는 총질소와 총인 그리고 엽록소 a 농도는 소양호에 비해 일감호에서 월등히 높았다(p<0.01). 일감호에서 우점한 식물플랑크톤 군집은 거의 대부분 남조류 였던 반면 소양호에서는 편모조류가 우점하였다. 패류가 투입된 용기 내 총 식물플랑크톤의 감소율은 소양호와 일감호에서 각각 $1.70{\sim}7.39\;d^{-1}$그리고 $0.38{\sim}1.64\;d^{-1}$의 범위였다. 시간에 따른 식물플랑크톤의 변화를 바탕으로 한 패류의 유기물함량에 따른 여과율(FR; $ml\;mgAFDW^{1}\;h^{-1}$)은 일감호(0.24${\sim}$0.88)에서 보다 소양호(1.70${\sim}$3.06)에서 높았다. 조개 개체 당 여과율($l\;mussel^{-1}\;day^{-1}$)은 소양호에서 1.6${\sim}$7.8 l,일감호에서 1.7${\sim}$3.0 l로 나타났다(p<0.05).생물량에 대한 C-flux로 고려할 때, Corbicula leana는 소양호의 경우 식물플랑크톤 현존량의 0.8${\sim}$4.4배를, 일감호에서는 0.4${\sim}$l.6배를 섭식하는 것으로 조사되었다. 패류의 섭식 활동으로 인해 인의 농도가조개가 없는 용기에 비해 30${\sim}$50%증가하였다. 본 연구에서 나타난 결과들은 참재첩 (Corbicula leana)의 여과 섭식 잘동이 식물플랑크톤의 밀도와 군집구조에 따라 차이가 있음을 제시한다. 또한, 매우 부영양화된 호수에서도 참재첩은 높은 여과율을 나타냄으로써 국내 소규모의 부영양화된 호수에서 수질관리에 담수패류를 이용할 수 있는 가능성을 제시한다.
본 연구는 수심이 얕은 부영양 저수지에서 동${\cdot}$식물플랑크톤 천이양상을 이해하기 위해 2002년 11원부터 2004년 2월까지 수행하였다. 봄철 규조류와 녹조류가 우점한 시기를 제외하고는 연중 남조류가 우점하였다. 남조류 군집 내 종 조성의 변화는 6월과 12월에 나타났으며, 식물플랑크톤 밀도 증가는 유입부하량이 많았던 7월과11월에 관찰되었다. 남조류는 5월에 Oscillatoria spp.와 Aphanizomenon sp.의 우점 이후 Microcystis spp.가 우점하였으며, 12월 이후에는 Oscillatoria spp.와 Aphanizomenon sp.의 밀도가 증가하였다. 남조류 군집 중 Microcystis spp.가 우점한 6월부터 12월까지 수체 내 TN-TP비는 13 ${\sim}$ 46의 범위 (평균 $27{\pm}5$)였다. 동물플랑크톤 군집 중 Keratella cochlearis, Keratella valga, Polyarthra spp., Conochilus unicornis, Pompholyx complanata와 같은 윤충류의 점유율이 평균 67.8%로 높았다. 동물플랑크톤의 최대 밀도는 Pompholyx complanata (12,388 ind $L^{-1}$)가 우점한 6월에 관찰되었다. 최대 생물량은 Conochilus unicornis ($1,048{\pm}28\;{\mu}gC\;L^{-1}$)가 우점한 5월에 관찰되었고 투명도가 현저히 증가하였다($Z_{eu}/\;Z_m=\;1.1$).본 연구 결과는 수심이 얕은 부영양 저수지에서 식물플랑크톤 군집 변화가 수온, 광도 그리고 영양염 농도의 복합적인 영향으로 이해될 필요가 있고, 윤충류가 식물플랑크톤의 생물학적 조절자로서 중요한 역할을 수행할 수 있음을 제시한다.
아산만 식물플랑크톤의 하계 종조성 변화를 조사하기 위하여 2006년 6월, 7월, 8월에 매달 두 번씩 실시하였으며 조사 정점은 공간적 분포를 나타내는 5개 정점을 선정하여 조사하였다. 6월과 7월에 염분은 내만에서 감소하는 경향을 보였다. 영양염은 6월과 7월에 높았으나 8월에 낮은 경향을 보였다. 2006년 여름철 아산만에서 식물플랑크톤 군집은 규조류(62.8%), 와편모조류(17.3%), 은편모조류(14.8%), 유글레나류(1.0%), 남조류(0.9%), 녹조류(0.4%) 등 6종과 확인되지 않은 종(2.8%)이 포함되었다. 6월에는 와편모조류(주요하게 Prorocentrum sp.(29.6%))가 우점 하였고 총 현존량의 43.5%를 차지하였지만 7월과 8월에는 규조류(주요하게 Leptocylindrus sp.(21.4%), Chaetoceros sp.(27.6%))가 우점 하였으며 각각 총 현존량의 69.1%, 89.9%를 차지하였다. 이와 같이 하계에도 강우에 따라 아산만 각 정점에서의 우점속의 변화가 발생하였으며 이는 강우에 따른 담수유입이 하계 아산만 식물플랑크톤 종조성변화에 영향을 미치고 있음을 암시한다.
High-Performance Liquid Chromatograph(HPLC)를 이용하여 식물플랑크톤의 광합성색소를 분석한 결과를 토대로 CHEMTAX 프로그램을 이용하여 식물플랑크톤 군집조성을 추정하는 방법이 많이 이용되고 있다. CHEMTAX 프로그램은 식물플랑크톤 군집별(class level)로 체내에 존재하는 주요색소의 chlorophyll a에 대한 상대적인 비 값을 기초로 분석을 한다 본 연구는 국내 해역에서 분리한 식물플랑크톤 군집별 주요 종들이 가지는 광합성색소의 상대적인 비 값을 파악하고 이 자료를 기초로 남해안에 위치한 여자만과 가막만에서 측정한 광합성색소 분석결과에 대해서 CHEMTAX 프로그램을 이용하여 식물플랑크톤의 군집조성을 파악하였다. 국내해역에 존재하는 같은 군집종들 사이에서도 주요색소의 상대적인 비 값은 차이를 보였으며, 국외의 다른 해역에서 제시된 상대적인 비 값과도 상당한 차이를 보였다. 본 연구에서 얻은 비 값을 기초로 식물플랑크톤 군집조성을 분석한 결과, 다른 해역에서 제시된 비 값을 이용하여 분석한 결과와 유의한 차이를 보였다. 우점하는 군집(bacillariophyceae와 dinophytes)에 대해서는 5% 이내에서 차이를 보였으며, 비록 chlorophyll a에 대해서 낮은 기여도를 보이지만 pico와 nano 크기의 군집들(cyanophytes와 prasinophytes)에서는 상당한 차이(2배 이상)를 보였다. 비록 HPLC-CHEMTAX 분석방법은 식물플랑크톤 군집조성 연구에 유용하게 이용되고 있지만, 보다 정확한 결과와 식물플랑크톤의 생리, 생태를 이해하기 위해서는 연구해역에 존재하는 식물플랑크톤 종들에 대한 주요색소의 상대적인 비 값에 대한 연구가 계속적으로 진행되어야 할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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