차세대 염기서열분석(NGS)과 현미경 분석을 통한 해양 식물플랑크톤(규조류) 군집 분석 비교

Abstract

현미경 및 18s rDNA V4-V5 region의 차세대 염기서열분석(NGS)을 통해 해양식물플랑크톤 중 규조류 군집을 비교하기 위하여, 2013년 10월부터 2016년 2월까지 매월 통영 연안 해역의 식물플랑크톤을 채집하였다. 두 방법간의 비교분석은 1) 개체수: 현미경의 개체수 vs. NGS의 read counts, 2) 종 수: 현미경의 출현종수 vs. NGS의 OTUs(Operational taxonomic units), 3) 두 분석의 Shannon 종 다양도 지수, 4) 두 분석간의 종조성의 분석능을 실시하였다. 현미경 및 NGS분석간의 1) 개체수 결과는 현미경에서 11-2,116 cells mL-1 (평균 140±370 cells mL-1)였고, NGS 분석에서 read counts는 21,759-222,006 (109,010±46,087)로 나타났으며, 상관관계는 0.44 (p<0.001)로 나타났다. 2) 규조류의 출현 종수는 현미경에서 14-44 (30±7)종이 출현하였으며, NGS의 OTUs는 31-67 (48±9)을 보였으며, 이들의 상관관계는 0.40 (p<0.001)로 나타났다. 3) 종 다양도 지수는 현미경 및 NGS 분석에서 각각 1.9-3.3(2.9±0.3), 3.6±6.4(5.3±0.8)로 나타났으며, 이들의 상관관계는 0.17 (p<0.001)을 보였다. 4) 규조류의 종 조성은 현미경 분석 결과, Chaetoceros curvisetus가 규조류의 26.0%를 차지하며 최우점종으로 확인되었고, Asterionellopsis glacialis, Skeletonema dohrnii-marinoi complex, Chaetoceros debilis, Thalassiosira pacifica, Chaetoceros decipiens, Pseudo-nitzschia pungens, Nitzschia sp.,가 우점종으로 출현하였다. 그러나, NGS 분석에서는 Chaetoceros group Ⅳ (C. tenuissimus or C. dayaensis), Thalassiosira-Shionodiscus-Minidiscus group, Pseudo-nitzschia group, Skeletonema groups, Cerataulina pelagica, He 개체수 vs. NGS의 read counts, 2) 종 수: 현미경의 출현종수 vs. NGS의 OTUs(Operational taxonomic units), 3) 두 분석의 Shannon 종 다양도 지수, 4) 두 분석간의 종조성의 분석능을 실시하였다. 현미경 및 NGS분석간의 1) 개체수 결과는 현미경에서 11-2,116 cells mL-1 (평균 140±370 cells mL-1)였고, NGS 분석에서 read counts는 21,759-222,006 (109,010±46,087)로 나타났으며, 상관관계는 0.44 (p<0.001)로 나타났다. 2) 규조류의 출현 종수는 현미경에서 14-44 (30±7)종이 출현하였으며, NGS의 OTUs는 31-67 (48±9)을 보였으며, 이들의 상관관계는 0.40 (p<0.001)로 나타났다. 3) 종 다양도 지수는 현미경 및 NGS 분석에서 각각 1.9-3.3(2.9±0.3), 3.6±6.4(5.3±0.8)로 나타났으며, 이들의 상관관계는 0.17 (p<0.001)을 보였다. 4) 규조류의 종 조성은 현미경 분석 결과, Chaetoceros curvisetus가 규조류의 26.0%를 차지하며 최우점종으로 확인되었고, Asterionellopsis glacialis, Skeletonema dohrnii-marinoi complex, Chaetoceros debilis, Thalassiosira pacifica, Chaetoceros decipiens, Pseudo-nitzschia pungens, Nitzschia sp.,가 우점종으로 출현하였다. 그러나, NGS 분석에서는 Chaetoceros group Ⅳ (C. tenuissimus or C. dayaensis), Thalassiosira-Shionodiscus-Minidiscus group, Pseudo-nitzschia group, Skeletonema groups, Cerataulina pelagica, He