본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

대청호 수화발생시기의 미생물 다양성 및 계통분류학적 분석

Dynamics of Bacterial Communities Analyzed by DGGE during Cyanobacterial Bloom in Daechung Reservoir, Korea

이영기|안치용|오희목|고소라
한국환경생물학회 (Korean Society Of Environmental Biology)|2011.09|환경생물 (Korean Journal of Environmental Biology)|제29권 제3호|pp. 225-235

1

조회

0

다운로드

1

인용

0

참고문헌

키워드

communitycyanobacteriaDGGEalgal bloom

초록

하절기 수화발생이 빈번한 대청호에서 2003~2005년(3년)에 걸쳐 분자생태학적 방법의 하나인 DGGE를 이용하여 시간에 따른 미생물 군집구조의 변화를 연구하였다. 조사기간 동안 출현한 식물플랑크톤을 형태학적으로 분류한 결과 Cyanophyceae가 우점하였고, 이중에서Microcystis, Planktothrix (Oscillatoria), Phormidium 그리고 Anabaena 속이 크게 우점하였다. 분자적 군집분석 방법으로서 16S rDNA의 DGGE profile 분석과 계통학적분류에 의하여 우점하는 미생물 군집의 구조와 다양성을 확인하였다. Microcystis는 조사기간 동안 지속적으로우점하였으나, Planktothrix는 2003년과 2004년 9월에,Anabaena는 2005년 9월, 그리고 Aphanizomenon은 2003년 8월에 우점하였다. DGGE와 계통분류학적 분석방법은 형태학적 분석법에 의해 얻지 못하는 새로운 정보를제공하며, 남조류와 수생 세균사이의 상관관계를 추정할수 있고, 그들의 유전적 다양성을 보다 자세하게 확인할수 있다.

Abstract

The change of microbial communities during cyanobacterial bloom was comparatively analyzed by 16S rDNA PCR-DGGE in Daechung Reservoir during 2003~2005. Morphological analysis showed that Cyanophyceae dominated algal community in the bloom. Dominant cyanobacteria were Microcystis, Planktothrix (Oscillatoria), Phormidium and Anabaena. We used 16S rDNA-denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) profiles and phylogenetic affiliations of the DGGE bands to analyze the community structure and diversity of the predominant microbial community. The DGGE band patterns demonstrated that the most frequent bands were identified as Microcystis during the monitoring periods, Planktothrix also dominated on September 2003 and 2004, whereas Anabaena was showed a peak on September 2005 and Aphanizomenon on August 2003. DGGE and phylogenetic analysis provided us new information that could not be obtained by traditional, morphological analysis. The relationship between cyanobacteria and other aquatic bacteria can be traced and their genetic diversity also identified in detail.

참고문헌 (36)

  1. 고소라, "DGGE를 이용한 대청호 수화 발생시기의 세균군집 분석", 미생물학회지, 40(3), pp.205~210 (2004), 한국미생물학회
  2. 김동주, "소양호에서 세균군집구조의 계절적∙수직적 변화", 한국미생물학회지, 35, pp.242~247 (1999)
  3. 김명, "삽교호의 세균 다양성과 계통분류학적 분석", 미생물학회지, 39(4), pp.272~276 (2003), 한국미생물학회
  4. 김명운, "Cyanobacteria의 증식에 따른 대청호 생태계내의 생물군집 변화", 한국육수학회지, 28, pp.1~9 (1995)
  5. 김범철, "국내 호수에서 발생한 남세균의 microcystin함량과 독성평가", 한국육수학회지, 32, pp.288~294 (1999)
  6. 박정아, "김치의 저온 발효 중 미생물 변화 양상", 미생물학회지, 39(1), pp.45~50 (2003), 한국미생물학회
  7. 박종근, "대청호의 남조세균 수화 발달 특성", 환경생물, 23(3), pp.304~314 (2005), 한국환경생물학회
  8. 빙선혜, "대청호에서 계절에 따른 세균 군집 및 환경요인의 변화", 한국하천호수학회지, 35(2), pp.71~78 (2002), 한국하천호수학회
  9. 오희목, "대청호의 남조류 수화발생에 대한 단기적 예측", 한국육수학회지, 28, pp.127~135 (1995)
  10. 이영옥, "농업용 저수지에서의 질화세균의 계절적인 변화", 한국하천호수학회지, 35(3), pp.152~159 (2002), 한국하천호수학회
  11. 이헌경, "독소 생성 Microcystis 검출을 위한 PCR primer의 평가", 미생물학회지, 39(3), pp.166~174 (2003), 한국미생물학회
  12. 정승현, "대청호에서 강우와 식물플랑크톤 군집의 관계", 환경생물, 23(1), pp.57~63 (2005), 한국환경생물학회
  13. 정준, "한국담수조류도감", pp.496~ (1993), 도서출판 아카데미서적
  14. 천세억, "대청호 유입유량 변동과 수질 및 조류증식의 관계", 한국물환경학회지, 22(2), pp.342~348 (2006), 한국물환경학회
  15. Ahn CY, "Rainfall, phycocyanin, and N : P rations related to cyanobacteria bloom in a Korean large reservoir", Hydrobiologia, 474, pp.117~124 (2002)
  16. Ahn CY, "Evaluation of environmental factors on cyanobacterial bloom in eutrophic reservoir using Artificial Neural Networks", Journal of Phycology, 47, pp.495~504 (2011)
  17. Amann RI, "Phylogenetic identification and in situ detection of individual microbial cells without cultivation", Microbiology Reviews, 59, pp.143~169 (1995)
  18. An KG, "Factors regulating bluegreen dominance in a reservoir directly influenced by the Asian monsoon", Hydrobiologia, 432, pp.37~48 (2000)
  19. Choi HJ, "Streptomyces neyagawaensis as a control for the hazardous biomass of Microcystis aeruginosa (Cyanobacteria) in entrophic freshwaters", Biological Control, 33, pp.335~343 (2005)
  20. Crumpton WG, "Nitrate and organic N analyses with second derivative spectroscopy", Limnology and Oceanography, 37, pp.907~913 (1992)
  21. D’Elia CF, "Determination of total nitrogen in aqueous sample using persulfate digestion", Limnology and Oceanography, 22, pp.760~764 (1977)
  22. Demergasso C, "Distribution of prokaryotic genetic diversity in athalassohaline lakes of the Atacama Desert, Northern Chile", FEMS Microbiology Ecology, 48, pp.57~69 (2004)
  23. Diez B, "Application of Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) to study the diversity of marine picoeukaryotic assamblages and comparison of DGGE with other molecular techniques", Applied and Environmental Microbiology, 67, pp.2942~2951 (2001)
  24. Felip M, "The relationship between phytoplankton biovolume and chlorophyll in a deep oligotrophic lake: decoupling in their spatial and temporal maxima", Journal of Plankton Research, 22, pp.91~105 (2000)
  25. Felske A, "Quantification of 16S rRNAs in complex bacterial communities by multiple competitive reverse transcription PCR in temperature gradient gel electrophoresis fingerprints", Applied and Environmental Microbiology, 64, pp.4581~4587 (1998)
  26. Gucht KV de, "Contrasting bacterioplankton community composition and seasonal dynamics in two neighbouring hypertrophic freshwater lakes", Environmental Microbiology, 3, pp.680~690 (2001)
  27. Ishii K, "Optimization of annealing temperature to reduce bias caused by a primer mismatch in multitemplate PCR", Applied and Environmental Microbiology, 67, pp.3753~3755 (2001)
  28. Jaspers E, "Multitude and temporal variability of ecological niches as indicated by the diversity of cultivated bacterioplankton", FEMS Microbiology Ecology, 36, pp.153~164 (2001)
  29. Kanoshina I, "The influence of weather conditions (temperature and wind) on cyanobacterial bloom development in the Gulf of Finland (Baltic Sea)", Harmful Algae, 2, pp.29~41 (2003)
  30. Kim SG, "Determination of cyanobacterial diversity during algal blooms in Daechung Reservior, Korea, on the basis of cpcBA intergenic spacer region analysis", Applied and Environmental Microbiology, 72, pp.3252~3258 (2006)
  31. Kirchman D, "The ecology of Cytophaga-Flavobacteria in aquatic ecosystem", FEMS Microbiology Ecology, 39, pp.91~100 (2002)
  32. Menzel DW, "The measurement of total phosphorus in seawater based on the liberation of organically bound fractions by persulfate oxidation", Limnology and Oceanography, 10, pp.280~282 (1965)
  33. Muyzer G, "Profiling of complex microbial populations by denaturing gradient gel eletrophoresis analysis of polymerase chain reactionamplified genes coding for 16S rRNA", Applied and Environmental Microbiology, 59, pp.695~700 (1993)
  34. Nergo AI, "Phytoplankton structure and dynamics in Lake Sanabria and Valparaiso reservoir (NW Spain)", Hydrobiologia, 424, pp.25~37 (2000)
  35. Shunyu S, "Lysis of Aphanizomenon flos-aquae (Cyanobacterium) by a bacterium Bacillus cereus", Biological control, 39, pp.345~351 (2006)
  36. Wood LW, "Chloroform-methanol extraction of chlorophyll- a", Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 42, pp.38~43 (1985)

관련 논문AI추천

대청호의 남조세균 수화 발달 특성박종근한국환경생물학회 · 환경생물2005 · 제23권 제3호PCR-DGGE 방법을 이용한 북한강 수계 호수의 플랑크톤 군집 분석김민경, 김윤정, 이상돈한국습지학회 · 한국습지학회지2012 · 제14권 제3호Seasonal Changes in Cyanobacterial Diversity of a Temperate Freshwater Paldang Reservoir (Korea) Explored by using Pyrosequencing왕휘, 기장서, 이만덕, Thangavelu Boopathi한국환경생물학회 · 환경생물2018 · 제36권 제3호대청호에서 강우와 식물플랑크톤 군집의 관계안치용, 오희목, 장감용, 정승현, 최애란한국환경생물학회 · 환경생물2005 · 제23권 제1호대청호 조류발생에 따른 경보제 운영 및 개선 방안 고찰김교영, 김태승, 윤조희, 이대희, 이재정, 정동환, 홍석영, 홍선화한국환경영향평가학회 · 환경영향평가2011 · 제20권 제6호Metaproteomic analysis of harmful algal bloom in the Daechung reservoir, Korea김수현, 박윤환, 박주성, 최윤이, 최종순한국환경생물학회 · 환경생물2020 · 제38권 제3호

이 간행물의 다른 논문 (13건)

The Status of Seabirds in Korea and Environmental Monitoring Methods using Seabirds김미란, Igor Z. Zubrzycki, 이원철pp. 113-125제주도 고산 습지에서 분리한 Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria 문에 속하는 신종후보 세균조기성, 신영민, 김승범, 이상훈, 최재희, 이하나, 김하늘, 강지영, 최정욱, 조장천, 장광엽, 김규중, 천종식, 최아영, 이현환pp. 126-137중형저서동물에서 효율적인 DNA 추출 방법 비교 연구이원철, 백진욱, 이승한pp. 138-143제주도 숨은물벵뒤 습지 서식 Alphaproteobacteria 및 Gammaproteobacteria 강에 속하는 신변이주의 특성김하늘, 이상훈, 최정욱, 강지영, 이하나, 최재희, 김승범, 조기성, 천종식, 김규중, 김태의, 장광엽, 조장천, 이현환pp. 144-153제주도 숨은물벵뒤 습지 서식 Betaproteobacteria의 종다양성 및 신분류군 분포이상훈, 이하나, 조재형, 김하늘, 최아영, 신영민, 이현환, 조장천, 장광엽, 김태의, 전지선, 김규중, 천종식, 조기성, 김승범pp. 154-161
원문 보기