NGS분석 기법을 이용한 소청초 해양과학기지 수역의 춘계 초미소 식물플랑크톤 다양성 연구

Abstract

초미소 식물플랑크톤은 세포 직경이 3 ㎛ 이하인 원핵생물(picocyanobacteria)과 초미소 진핵생물(picoeukaryotes)을 포함하며. 이들은 일차생산, 먹이망 및 생지화학적 순환에 중요한 역할을 하며, 이들의 생체량 및 군집구조 및 다양성의 변동은 그 해역의환경에 따라 달라짐으로 생태계 반응의 지표로서 활용될 수 있어 생태학적으로 중요한 위치를 지닌다. 초미소 식물플랑크톤은 크기가 작아 이전 분류학적 방법으로 분류가 어렵다는 문제점이 있었으나, NGS (Next-generation sequencing)기법의 발달로 활발히 연구가 진행되고 있다. 춘계대번성은 온대 해역에서 가장 중요한 이벤트 중 하나로 해황과 이들의 군집 구조 및 다양성이 역동적으로 변하는 시기이므로 특히 중요한 시기이다. 그리하여 본 연구는 picoeukaryote와 picocyanobacteria의 군집구조 변화를 각각 plastid 16s RNA와 16s-23s ITs gene sequencing을 이용하여 2017년도, 2018년도 소청초 과학기지 춘계 대 번성 기간의 초미소 식플랑크톤 군집구조의 변동 특성을 비교하였다. 2017년, 2018년 대번성 시기에 picoeukaryote의 생체량 증가는 Micromonas (Chlorophyta) 속(genus)이 이끄는 유사한 패턴을 보였으며, 대번성 중반부터 미세먼지와 황사로 인한 외부 영향으로 Chl-a 농도가 일시적으로 증가하는 현상을 보였으나, 초미소 식물플랑크톤 군집구조 변화를 이끌어 내지는 못하였다. 대번성 이전 기간에는 N/P비율이 높을수록 번성에 유리한 것으로 알려진 Phaeocystis globosa (Haptophyta)가 2018년도에 두 배 가량 높게 우점 하였다. Picocyanobacteria는 대번성 전 중 모두 Synechococcus clade I 이 85%이상 우점하는 공통점이 보이나, 2017년도가 201