• 생태와환경
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• 제55권4호
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• pp.368-375
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• 2022

보구치는 어류와 요각류가 공통 먹이원으로 분석되었다. 광양만에서 채집한 보구치가 가장 많이 먹은 먹이원은 단각류로 ASV 빈도가 62.5%로 나타났으며 여수 어시장에서 구입한 보구치는 어류의 ASV 빈도가 16.6%로 가장 많았다. 광양만에서 채집한 참조기의 우점 먹이원은 십각류로 ASV 빈도가가 99.9%로 나타났으며 어시장의 참조기는 어류의 ASV 빈도가 51.2%로 조사되었다. 광양만과 어시장의 자주새우 우점 먹이원은 각각 요각류로 92.6%와 100%로 조사되었다. 광양만에서 채집한 꼴뚜기는 요각류(91.4%)를 가장 많이 먹었으나 어시장에서 구입한 갑오징어는 어류(96.6%)를 가장 많이 섭식하였다. 계층적 군집 분석 결과, 꼴뚜기 및 채집한 자주새우와 구입한 자주새우는 먹이원이 유사하였으며 보구치와 참조기, 갑오징어와는 차이가 있는 것으로 조사되었다. 네트워크 분석 결과, 요각류는 참조기를 제외한 모든 수서 생물과 연결되어 있어 가장 중요한 먹이원인 것으로 조사되었다. 먹이원 폭 분석 결과 광양만에서 채집한 참조기의 먹이원 폭 값은 0.001로 낮았으나 어시장에서 구입한 참조기의 먹이원 폭 값은 0.886으로 먹이원 다양성이 가장 높았다. 영양단계 분석 결과, 어류를 주로 섭식했던 갑오징어가 3.98로 가장 높았으며, 광양만에서 채집한 보구치가 2.0으로 영양단계가 가장 낮은 것으로 조사되었다. 이를 통해 위 내용물의 DNA 메타바코딩을 활용한 먹이원 분석 연구는 육안을 통한 먹이원 분석 사이에서 상호보완하여 섭식생태 연구에 활용할 수 있을 것이다.

• 생태와환경
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• 제54권3호
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• pp.247-256
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• 2021

동물플랑크톤이 식물플랑크톤을 선택적으로 섭식하는 특성에 대한 이해는 수생태계 먹이사슬 내의 물질 이동에 중요하다. 하지만 해부를 통한 위내용물 추출 방법은 소형 요각류를 대상으로 적용하기에는 적절하지 않고, 유전자가 유실되거나 위내용물이 아닌 개체 외부의 유전자로 인해 오염될 가능성이 존재한다. 본 연구에서 호 내 식물 플랑크톤 조성 및 기타 환경이 상이한 두 지점을 선정하여 모든 지점에서 지속적으로 출현하는 기수성 요각류인 Sinocalanus tenellus를 대상으로 위내용물의 유전자 분석을 수행하였다. 요각류 개체 외부의 DNA를 제거하는 데 2.5%로 희석한 시판용 표백제(차아염소산나트륨 5.4%)에 2분간 처리하여 증류수로 2회 세척한 뒤 유전자를 추출하였다. 추출된 유전자는 23S rRNA을 증폭하여 서열분석을 실시하였다. Capillary sequencing 분석 결과, 원수와 처리수 및 요각류 위내용물에서 다양한 분류군(규조강, 녹조강, 남조강, 와편모조강, 은편모조강, 황갈조강)에 속하는 식물플랑크톤이 검출되었으며, 새만금호 내 시공간 차이에 따라 상이한 경향을 보였다. 현미경을 이용하여 동정한 식물플랑크톤 군집 조성의 경우 규조강이 우점한 반면, 동일한 원수의 유전자 분석(capillary sequencing) 결과에서는 주로 녹조강, 남조강 및 와편모조강이 우점하여 다소 상반된 경향을 나타냈다. 본 연구에서 적용한 위내용물 분석에 특화된 외부 유전자 제거 전처리 방법은 농도와 처리시간 조절 등의 응용방법에 따라 다양한 동물플랑크톤 분류군에 적용이 가능할 것으로 사료된다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제48권2호
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• pp.144-151
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• 2024

Background: This study focused on the diet of Clithon retropictum, level II endangered species in Korea. Since the development of brackish water zones has led to a decline in the population of this species, to obtain information on the ecology of C. retropictum required for its conservation and restoration. To investigate the actual preys of C. retropictum in south coast of Korea, we conducted high-throughput sequencing and metabarcoding techniques to extract DNA from gut contents and periphyton in their habitats. Results: Total 118 taxonomic groups were detected from periphyton samples. 116 were Chromista and Cyanobacteria dominated in the most samples. In gut contents samples, 98 taxonomic groups were detected. Similar to the results of periphyton, 96 were Chromista and Cyanobacteria dominated in the most samples. In the principal component analysis based on the presence/absence of taxonomic groups, gut content composition showed more clustered patterns corresponding to their habitats. Bryophyta was the most crucial taxonomic group explaining the difference between periphyton and gut contents compositions of C. retropictum. Conclusions: Our finding suggests that C. retropictum may not randomly consume epilithic algae but instead, likely to supplement their diet with Bryophyta.

• 생태와환경
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• 제54권3호
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• pp.156-169
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• 2021

동물플랑크톤 군집 연구에 DNA 바코딩과 같은 DNA 분석 기법의 적용은 분류형태학을 기반으로 하는 전통적인 종동정 시 발생할 수 있는 문제(e.g. 개체의 표현형 가소성에 의한 오동정, 유사종 및 자매종, 유생 시기의 종 동정의 어려움)를 보완할 수 있다. 최근 DNA 시퀀싱 기술의 발전으로 다양한 수생태계의 동물플랑크톤 군집은 물론, 육안 및 현미경을 통해 구분하는 데 한계가 있는 동물플랑크톤의 위 내용물에 대한 DNA 기반 군집 분석 또한 가능하게 되었으며, 이는 동물플랑크톤의 섭식 먹이원 분석을 통한 생물학적 상호작용을 이해를 돕는다. 본 논문은 동물플랑크톤 연구에 DNA 분석 기법이 활용된 사례(e.g. DNA 바코딩을 이용한 계통분류학적 연구, 메타바코딩을 이용한 군집 분석, 위 내용물 분석)를 소개하고 분석 방법을 요약하여, 최종적으로 향후 이를 활용하고자 하는 연구자들에게 연구 접근성을 높일 수 있도록 방법론적인 기초 지식을 제공하고자 하였다.

• Animal Bioscience
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• 제36권11호
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• pp.1727-1737
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• 2023

Objective: The poultry industry is a primary source of animal protein worldwide. The gut microbiota of poultry birds, such as chickens and ducks, is critical in maintaining their health, growth, and productivity. This study aimed to identify longitudinal changes in the gut microbiota of laying hens from birth to the pre-laying stage. Methods: From a total of 80 Hy-Line Brown laying hens, birds were selected based on weight at equal intervals to collect feces (n = 20 per growth) and ileal contents (n = 10 per growth) for each growth stage (days 10, 21, 58, and 101). The V4 regions of the 16S rRNA gene were amplified after extracting DNA from feces and ileal contents. Amplicon sequencing was performed using Illumina, followed by analysis. Results: Microbial diversity increased with growth stages, regardless of sampling sites. Microbial community analysis indicated that Firmicutes, Proteobacteria, and Bacteroidetes were the dominant phyla in the feces and ileal. The abundance of Lactobacillus was highest on day 10, and that of Escherichia-shigella was higher on day 21 than those at the other stages at the genus level (for the feces and ileal contents; p<0.05). Furthermore, Turicibacter was the most abundant genus after changing feed (for the feces and ileal contents; p<0.05). The fecal Ruminococcus torques and ileal Lysinibacillus were negatively correlated with the body weights of chickens (p<0.05). Conclusion: The gut microbiota of laying hens changes during the four growth stages, and interactions between microbiota and feed may be present. Our findings provide valuable data for understanding the gut microbiota of laying hens at various growth stages and future applied studies.

• Animal Bioscience
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• 제37권7호
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• pp.1213-1224
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• 2024

Objective: Enterotypes (ETs) are the clustering of gut microbial community structures, which could serve as indicators of growth performance and carcass traits. However, ETs have been sparsely investigated in waterfowl. The objective of this study was to identify the ileal ETs and explore the correlation of the ETs with growth performance and carcass traits in Muscovy ducks. Methods: A total of 200 Muscovy ducks were randomly selected from a population of 5,000 ducks at 70-day old, weighed and slaughtered. The growth performance and carcass traits, including body weight, dressed weight and evidenced weight, dressed percentage, percentage of apparent yield, breast muscle weight, leg muscle weight, percentage of leg muscle and percentage of breast muscle, were determined. The contents of ileum were collected for the isolation of DNA and 16S rRNA gene sequencing. The ETs were identified based on the 16S rRNA gene sequencing data and the correlation of the ETs with growth performance and carcass traits was performed by Spearman correlation analysis. Results: Three ETs (ET1, ET2, and ET3) were observed in the ileal microbiota of Muscovy ducks with significant differences in number of features and α-diversity among these ETs (p<0.05). Streptococcus, Candida Arthritis, and Bacteroidetes were the presentative genus in ET1 to ET3, respectively. Correlation analysis revealed that Lactococcus and Bradyrhizobium were significantly correlated with percentage of eviscerated yield and leg muscle weight (p<0.05) while ETs were found to have a close association with percentage of eviscerated yield, leg muscle weight, and percentage of leg muscle in Muscovy ducks. However, the growth performance of ducks with different ETs did not show significant difference (p>0.05). Lactococcus were found to be significantly correlated with leg muscle weight, dressed weight, and percentage of eviscerated yield. Conclusion: Our findings revealed a substantial variation in carcass traits associated with ETs in Muscovy ducks. It is implied that ETs might have the potential to serve as a valuable biomarker for assessing duck carcass traits. It would provide novel insights into the interaction of gut microbiota with growth performance and carcass traits of ducks.