• 제목/요약/키워드: toxic dinoflagellate

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춘계 제주 연안에서 유독 저서성 와편모류 Ostreopsis sp.의 분포와 분자계통학적 위치 (Distribution and Molecular Phylogeny of the Toxic Benthic Dinoflagellate Ostreopsis sp. in the Coastal Waters off Jeju Island, Korea)

  • 김선주;서효정
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제24권2호
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    • pp.236-248
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    • 2019
  • 본 연구는 2017년 4월 춘계 제주 연안에서 총 7개의 정점(협재, 이호테우, 함덕, 성산, 표선, 남원, 사계)을 선정하여 해조류에 부착하여 서식하는 유독 착생 와편모류 Ostreopsis의 출현양상을 조사하고 분자계통학적 분석을 실시하였다. 본 연구 해역의 표층 수온은 $15.7^{\circ}C-18.3^{\circ}C$의 범위를 보였으며, 염분은 33.4-34.9의 범위로 나타났다. 각 연구 정점에서 채집된 전체 13종의 해조류 가운데 8종에서 Ostreopsis가 출현하였으며, 정점 6에서 출현한 홍조식물 참지누아리(Grateloupia filicina)에서 해조류 단위 무게당 Ostreopsis의 출현밀도($cells\;g^{-1}$)가 $157.5cells\;g^{-1}$로 가장 높은 농도로 출현하였다. Ostreopsis가 출현한 4개의 연구정점에서 분리한 종주들의 LSU rDNA D8/D10 영역의 염기서열은 모두 100% 동일한 것으로 나타났다. LSU rDNA 염기서열 정보를 이용한 분자계통수에서 이들은 모두 Ostreopsis cf. ovata의 잠재종(cryptic species)으로 알려진 Ostreopsis sp. 1의 분기군에 속하는 것으로 나타났다. Ostreopsis sp.1 종주를 이용하여 수온과 염분에 따른 생장 반응을 측정한 결과, $10-30^{\circ}C$의 광범위한 수온과 20-35의 염분 범위에서 뚜렷한 생장을 나타내었고, 수온 $25^{\circ}C$와 염분 30에서 $0.49d^{-1}$의 최고 생장률을 나타내었다. 또한, 수온 $10^{\circ}C$의 저온에서도 염분 35에서 뚜렷한 생장을 보여, 이들은 온대 해역에서 적응하여 정착한 종으로 판단된다.

여수해만에서 분리한 유독 와편모조류, Gymnodinium catenatum (Graham)의 성장에 미치는 수온, 염분과 광 조건 (Effects of Water Temperature, Salinity and Irradiance on the Growth of the Toxic Dinoflagellate, Gymnodinium catenatum (Graham) Isolated from Yeosuhae Bay, Korea)

  • 오석진;윤양호
    • ALGAE
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    • 제19권4호
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    • pp.293-301
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    • 2004
  • 여수해만에서 분리한 Gymnodinium catenatum의 성장에 있어서 최적 수온과 염분 조건을 파악하기 위해 수온 6단계,염분 5단계의 조합에 의한 30단계의 배치배양을 실시하여, 성장속도를 계산하였다. C. catenatum은 약 18${^{\circ}C}$ 이상의 수온과 전 염분단계에서 0.3day$^{-1}$ 이상의 성장속도를 보였으며 수온의 감소와 함께 성장속도도 감소하였다. 하지만 염분은 성장에 그다지 영향을 미치지 않았다. 최대성장속도(0.5day$^{-1}$)는 수온 25${^{\circ}C}$와 염분 30psu에서 얻어졌다. 따라서, 수온과 염분에 따른 성장속도를 고려할 때, C. catenatum은 이른 여름부터 가을까지 한국남해연안해역에서 서식 가능한 것으로 판단된다 이 종의 출현을 예측하기 위한 모델식은 $\mu$ = 0.005-T$^2$ - 0.0001164 T$^3$ - 0.063-S + 0.005-S$^2$ - 0.00007608-S$^3$ - 0.003-T-S + 0.00005308-T$^2$-S로 나타났다. 한편. 수온 18${^{\circ}C}$와 염분 30psu 조건하에서 6단계의 광도 실험을 실시한 결과, 광량에 따른 C. catenatum의 성장은 $\mu$ = 0.16 (I - 10.4)/(1+21.8), (r=0.96)의 관계식으로 Ks는 42.6$\mu$mol m$^{-2}$s$^{-1}$, I$_0$는 10.4$\mu$mol m$^{-2}$s$^{-1}$이었다. 따라서 수온, 염분과 광 조건만을 고려할 경우 C. catenatum은 고수온기 한국 남해 내만과 연안해역에서 우점종으로 출현할 가능성이 높을 것으로 판단되었다.

유독성 와편모류 Alexandrium catenella에 대한 Pseudoalteromonas sp. NH-12의 살조능 (The Algicidal Activity of Pseudoalteromonas sp. NH-12 against the Toxic Dinoflagellate Alexandrium catenella)

  • 정남호;손홍주;정성윤
    • 한국환경농학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.175-184
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    • 2012
  • 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 적조 및 마비성 패독을 일으켜 문제시되고 있는 유독성 와편모류인 A. catenella 를 살조시키는 해양미생물 Pseudoalteromonas sp. NH-12를 마산만의 적조발생 해역에서 분리, 동정하고 그 특성과 살조능에 대해 연구함으로써 보다 환경 친화적인 적조 구제 기술개발의 기초 자료를 제공하고자 하였다. 적조발생 해역인 마산만의 해수에서 분리한 38개의 해양미생물 균주 중 4종의 미생물이 A. catenella 에 대해 살조능을 나타내었으며, 이중 살조능이 가장 우수한 NH-12 균주를 선별하였다. 본 균주는 API kits 및 16S rRNA gene 염기서열을 분석하여 계통분류를 행한 결과 Pseudoalteromonas 속으로 분류되었으며, 최적 배양조건은 $25^{\circ}C$, pH 8.0, 3.0% NaCl 농도였다. Pseudoalteromonas sp. NH-12의 성장 단계별 살조능은 대수증식기 후기, 정지기, 대수증식기 중기, 유도기 순으로 높게 나타났다. 살조물질은 대수증식기 중기 이후에 활발히 생산되기 시작하여 대수증식기 후기에 가장 고농도로 축적되는 것으로 판단된다. 2조 배양계를 이용한 살조 유형 조사에서 Pseudoalteromonas sp. NH-12는 격리된 상태에서도 A. catenella 를 살조시켜 '직접 공격형'이 아니라 세포외로 물질을 분비하여 살조시키는 '살조인자 분비형'으로 확인되었다. 또한 NH-12 균주 배양여과액을 5% 첨가하였을 때 36시간 후에 A. catenella 는 100% 살조되었고, 10%를 첨가한 경우 24시간 후에 99% 이상 살조되었다.

Occurrence of Toxic Alexandrium and Intoxification of Two Mollusk Species by Paralytic Shellfish Poisoning Toxins on the Southeastern Coast of Korea

  • Kim Young-Soo;Lee Jong-Soo;Jang Joon-Ho;Kim Keun-Yong;Kim Chang-Hoon
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제8권2호
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    • pp.76-82
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    • 2005
  • We analyzed the paralytic shellfish poisoning (PSP) toxins of the toxic marine dinoflagellate Alexandrium tamarense collected from Dadaepo and Gaduck-do in Busan and from Sujeong-ri in Jinhae Bay, Korea, in April 2003. We also analyzed the PSP toxin of mussels (Mytilus galloprovincialis) and oysters (Crassostrea gigas) collected around Busan and Jinhae Bay. PSP toxin analyses were conducted by high performance liquid chromatography (HPLC). Fifteen cultured A. tamarense isolates contained 2.78 to 57.47 fmol/cell, with nearly identical toxin profiles: major components C2, GTX4; minor components C1, GTX1, NEO; and trace components GTX2, GTX3, STX. PSP toxin contents were 0 to $492\;\mu{g}$ STXeq/100 g in mussels and 0 to $48\;\mu{g}$ STXeq/100 g in oysters. Mussels at Gijang and Sujeong-ri contained the most PSP toxin contents ($492\;\mu{g}\;STXeq/100\;g\;and\;252\;\mu{g}\;STXeq/100\;g,\;respectively$), exceeding the quarantine level ($80\;\mu{g}$ STXeq/100 g). Their dominant toxin components were C2, C1, GTX2, and GTX3; the minor components GTX1, GTX4, GTX5, and NEO were sporadically detected. Phytoplankton contained 0.774 fmol/L seawater and 1.228 fmol/L seawater at Gijang and Sujeong-ri in April. At that time, Alexandrium cells were present in the water column at Gijang at 2,577 cells/mL and at Sujeong-ri at 6,750 cells/mL. Overall, we found the high and similar PSP toxin contents in AZexandrium isolates and mussels, and a correlation between occurrence of toxic Alexandrium cells in the water column and mussel intoxification. High densities of toxic Alexandrium cells in the water column immediately preceded shellfish intoxification at Gijang and Sujeong-ri in April.

Species classification of the toxic dinoflagellate Alexandrium tamarense and A. catenella based on their paralytic shellfish toxin profiles

  • Kim, Young-Soo;Kim, Chang-Hoon
    • 한국양식학회:학술대회논문집
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    • 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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    • pp.128-128
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    • 2003
  • The annually outbreak of paralytic shellfish poisoning (PSP) were caused by toxic dinolagellate A. tamarense and A. catenella in Korea. The purpose of this study were to investigate the distribution of PSP-causative organisms, A. tamarense and A. catenella and their species classification. Sediment (Saemangeum, the south open sea) and water samples (southeastern coast) were sampled to establish clonal isolates in 2003. After isolation and purification, strains were cultured under $17^{\circ}C$, f/2 media, 14:10=L:D cycle. PST analysis and species identification were performed by HPLC-FD method and specific DNA probe, respectively. Thirty-ons strains were isolated from the Saemangeum reclamation, southeastern coast including Jinhae Bay and south open sea. PSTs were detected in all cultured strains. In eight strains from south offshore, major toxin components are GTX5, C1/2 and minors are GTX3/4, dcGTX3, neoSTX. Sixteen strains from south coastal area have GTX1/4, neoSTX, C1/2 as major toxin components and GTX2/3 as minors. Seven strains from the Saemangeum reclamation have GTX5, C1/2 as major toxin components and GTX1/2/3/4 as minors. Thus, among eight south offshore isolates, four A. tamarense have more toxic (38.31~l19.16 fmol.$cell^{-1}$) than A. catenella (3.78~13.13 fmol.$cell^{-1}$). With the previous results of different toxin composition, toxin components and toxin contents, .it is toxin profile that could used to diagnosis of regional toxic population and geographical distribution of both A. tamarense and A. catenella and their toxigenic strains.

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유독 와편모조류 Pfiesteria Piscicida 탐지 및 정량 분석을 위한 EvaGreen 기반 Real-time PCR기법 개발과 현장 적용 (Development of EvaGreen Based Real-time PCR Assay for Detection and Quantification Toxic Dinoflagellate Pfiesteria Piscicida and Field Applications)

  • 박범수;주재형;김묘경;김주환;김진호;백승호;한명수
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제22권1호
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    • pp.31-44
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    • 2017
  • Pfiesteria piscicida는 유독 종속영양 와편모조류로서, 크기가 작고 형태학적으로 유사한 Pfiesteria-like dinoflagellate (PLD) 종들로 인해, 광학 현미경 관찰만으로 정확하게 동정하는 것이 불가능하다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 한계점을 극복하기 위해 EvaGreen 기반의 정량적 real-time PCR기법을 개발하였으며, 한국 근해에서 P. piscicida의 분포와 시화호에서 개체군 변동 조사를 통해 현장에서 유용성을 검증하였다. 이를 위해, internal transcribed spacer 1 (ITS 1) 영역을 대상으로 종 특이적 프라이머를 제작하였으며, P. piscicida와 진화적 유연관계에 있는 다양한 미세조류에 대해 PCR을 수행하여 프라이머의 특이성을 검증하였다. 개발된 프라이머를 real-time PCR 기법에 적용한 결과, P. piscicida의 세포수와 $C_T$값 간의 유의한 표준 곡선($r^2{\geq}0.999$)과 하나의 융해곡선 피크($88^{\circ}C$)가 관찰되었다. 이는 본 연구에서 개발된 기법이 대상생물인 P. piscicida를 정확하게 정성 및 정량분석이 가능함을 의미한다. 개발된 real-time PCR 기법의 현장적용 결과, 광학 현미경상에서는 탐지할 수 없었던 P. piscicida를 서해(김제, 목포)와 동해(강릉) 시료에서 검출하였다. 또한, 시화호 시료를 이용한 P. piscicida개체군 동태 조사에서 다른 정점에 비해 염분도가 상대적으로 낮았던(${\leq}15psu$), St. 1에서 2007년 6, 7, 8월에 세포밀도의 피크가 관찰되었다. 본 연구에서 개발된 EvaGreen 기반 real-time PCR 기법은 현장에서 P. piscicida를 탐지 및 정량 분석 하는데 성공하였으며, 이는 향후 이들 종에 대한 다양한 생태학적 연구에 활용될 것으로 사료된다.

Morphology and molecular characterization of the epiphytic dinoflagellate Amphidinium massartii, isolated from the temperate waters off Jeju Island, Korea

  • Lee, Kyung Ha;Jeong, Hae Jin;Park, Kila;Kang, Nam Seon;Yoo, Yeong Du;Lee, Moo Joon;Lee, Jin-Woo;Lee, Soojin;Kim, Taekyung;Kim, Hyung Seop;Noh, Jae Hoon
    • ALGAE
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    • 제28권3호
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    • pp.213-231
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    • 2013
  • Amphidinium massartii Biecheler is an epiphytic and toxic dinoflagellate. Prior to the present study, A. massartii has been reported in the waters off the Mediterranean, Australian, USA, and Canadian coasts. We isolated Amphidinium cells from the coastal waters of Jeju Island, Korea and their morphology and rDNA sequences indicated that they were A. massartii. Herein, we report for the first time the occurrence of A. massartii in the waters of the temperate region in the northwestern Pacific Ocean. The large subunit (LSU) rDNA sequences of the Korean strains were 0.7% different from those of an Australian strain of A. massartii CS-259, the closest species, but were 4.1-5.8% different from those of the other Australian strains and the USA strains of A. massartii and from those of Amphidinium sp. HG115 that was isolated from subtropical Okinawan waters. In phylogenetic trees based on LSU, internal transcribed spacer, small subunit rDNA, and cytochrome b sequences, the Korean strains belonged to the A. massartii clade, which was clearly divergent from the A. carterae clade. The morphology of the Korean A. massartii strains was similar to that of the originally described French strain and recently described Australian strain. However, we report for the first time here that scales were observed on the surface of the flagella. In conclusion, the Korean A. massartii strains have unique rDNA sequences, even though they have a very similar morphology to that of previously reported strains. This report extends the known range of this dinoflagellate to the temperate waters of the northwestern Pacific Ocean.

Molecular Identification of the Toxic Alexandrium tamiyavanichii (Dinophyceae) by the Whole-cell FISH Method

  • Kim Choong-Jae;Yoshimatsu Sada-Akfi;Sako Yoshihiko;Kim Chang-Hoon
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제7권4호
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    • pp.175-183
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    • 2004
  • The dinoflagellate Alexandrium tamiyavanichii Balech, a producer of toxins causing paralytic shellfish poisoning (PSP), has recently been considered as one of main organisms responsible for toxication of shellfish in Japan. In this study, A. tamiyavanichii was subjected to a molecular phylogenetic analysis inferred from 28S rDNA D1-D2 sequences and a species-specific LSU rRNA-targeted oligonucleotide DNA probe was designed to identify A. tamiyavanichii using the whole cell-FISH (fluorescence in situ hybridization). The sequences of the 28S rDNA D1-D2 region of A. tamiyavanichii showed no difference from A. cohorticular AF1746l4 (present name A. tamiyavanichii) and formed a distinct clade from the 'tamarensis species complex'. The probe, TAMID2, reacted specifically with A. tamiyavanichii cultured cells, without any cross-reaction with other species belonging to the same genus, including A. tamarense, A. catenella, A. affine, A. fraterculus, A. insuetum and A. pseudogonyaulax. In a test of cross-reactivity with a field sample, TAMID2 reacted consistently with only A. tamiyavanichii, indicating that the present protocol involving the TAMID2 probe might be useful for detecting toxic A. tamiyavanichii in a simple and rapid manner.

기생성 와편모류 Amoebophrya의 생리 생태적 특성과 적조 (Physiological Ecology of parasitic Dinoflagellate Amoebophrya and Harmful Algal Blooms)

  • 박명길
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제7권3호
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    • pp.181-194
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    • 2002
  • 기생은 공생하는 두 생물사이에 한쪽(기생생물)은 이득을 얻는 반면에 다른 한쪽(숙주)은 해를 입는 관계를 말한다. 이러한 기생관계가 생물학적으로 적조를 제어하기 위한 하나의 방법으로서 응용될 수 있으며, 특히 적조생물을 숙주로 하는 기생성 와편모류인 Amoebophrya spp.는 그 잠재력이 큰 것으로 오랫동안 주목받아 왔다. Amoebophrya spp.는 유독성 및 유해성 적조를 일으키는 종을 포함하여 24속 40여종 이상의 와편모류들을 감염시킬 수 있는 것으로 알려져 있다 기생성 와편모류 Amoebophrya는 포자(dinospore)의 분산 및 감염 단계,감염 후 숙주 세포내에서 성장단계 (trophont), 그리고 숙주 세포 밖의 생식단계(vermiform) 등의 간단한 생활사를 가지고 있다. 최근의 연구결과에 의하면, 분산 및 감염을 담당하는 dinospore는 각 숙주-기생생물 관계에 따라 감염능력, 생존능력 및 감염 성공률 등 서로 다른 생물학적 차별성을 보인다. 각 숙주기생생물 관계 기원 dinospores의 서로 다른 생물학적 특성, 교차 감염실험 및 분자생물학적 연구결과 등으로 보아 Amoebophrya ceratil가 숙주 특이성이 없는 단일종이라는 이전의 주장보다는 아마도 숙주 특이성을 갖고 있는 여러 분류군으로 구성된 종 복합체 (species complex)라는 가설이 타당하다. 숙주 와편모류들은 기생성 와편모류 Amoebophrya에 의해 일단 감염되고 나면 더 이상 성장하지 못하고 생식능력을 잃고 모두 사망하게 되는데, 이 감염 과정동안 해당 플랑크톤 생태계에 대한 영향은 다양하게 나타난다. 독립영양성 와편모류들이 감염될 경우 그들의 광합성 능력이 크게 영향을 받으며, 감염위치(핵 또는 세포질)에 따라서 영향받는 속도가 다르다. 이 기생성 와편모류에 의한 감염은 광주성 및 유영속도 등에 영향을 미쳐서 숙주 와편모류의 일주 수직이동 양상과 같은 동태에도 커다란 영향을 끼칠 수 있다. 기생성 와편모류의 감염으로 인한 숙주의 사망은 자연 사망할 때보다 시간적으로 더 빨리 숙주로부터 다량의 유기물이 방출되게 할 수 있을 뿐만 아니라, 기생생물에 의한 감염은 감염기간 동안에도 숙주로부터 상당한 양의 용존 유기물이 인위적으로 방출되게 할 가능성이 있다. 기생생물에 감염시에는 상대적으로 크기가 큰 숙주 와편모류의 생체량이 사망과 동시에 크기가 작은 수많은 포자들로 생물학적 전환이 일어나고, 이어서 이들 포자들은 섬모류 등의 포식자들에게 먹이로서 이용i소화될 수 있으므로, 숙주 와편모류가 지녔던 물질과 에너지가 미소생물고리내에서 보다 오랜기간 동안 머무를 수 있는 가능성이 더욱 커질 것으로 생각된다 다양한 숙주-기생생물 관계에 대하여 다양한 물리, 화학적 환경요인과 여타의 생물학적 요인들이 어떠한 영향을 미치는지에 대한 보다 심도있는 연구는 플랑크톤 생태학과 적조역학에서 기생성 와편모류의 역할을 보다 잘 이해하도록 하는데 기여할 것으로 기대된다.

Monitoring of Algal Bloom at Seomjin River Estuary, Southern Coast of Korea

  • Yoo, Jong-Su
    • ALGAE
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    • 제18권4호
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    • pp.361-363
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    • 2003
  • This study was conducted at Seomjin River estuary to identify the causative species of algal bloom and their blooming cycles. Field surveys were conducted at 4 stations in every week from April to December of 1999. Thirty species were observed as the causative species of alga bloom. Skeletonema costatum, Thalassiosira sp., and microflagellate spp. (mixed red tide: Chroomonas sp. and two species of Prasinophycea) made algal blooms during the present study period. In addition, toxic algal species of diatom Pseudo-nitzschia multiseries and dinoflagellate Dinophysis acuminata were observed. The algal blooms were caused by microflagellate spp. in June, Thalassiosira sp. in July and Skeletonema costatum in August. Generally, the algal blooms persisted for about 5 days in this area.