대형 해양생물의 DNA 바코드 분석 및 분자마커를 이용한 종 판별 기술 개발, 현장 적용 및 평가 대형 해양생물의 DNA 바코드 분석 및 분자마커를 이용한 종 판별 기술 개발, 현장 적용 및 평가
유비쿼터스 통신환경에서 정보서비스를 구현하기 위해 스마트폰과 태블릿 PC에서 사용할 수 있는 유무선 웹사이트와 모바일 앱을 개발하여 해양생물지리정보 및 통계처리정보를 검색 및 참조할 수 있도록 하였습니다. 국제 네트워크: 국제해양생물지리정보시스템(OBIS)과의 연동
현장에서 실험한 결과 결정된 생물의 종정보 및 관련정보를 검색 입력할 수 있는 현장정보 검색/가져오기 기능을 개발하고, 현장에서 관찰된 음향탐지 분석정보를 실시간으로 수집하여 DB. , 구축된 서비스 체계 제공 해양생물분야 국제정보망 참여를 통해 국가경쟁력을 높여 국제사회에서 우리나라 해양생물자원의 주권을 확보할 수 있다.
SUMMARY
- Title
- Necessaries and Objectives of the Study
- Necessities the study
- Objectives of the study
- Contents and scopes of the study
- Research period
- DNA barcode analysis of major marine organism and the development of species identification technique and in-situ analysis and assessment
- Studies on acoustical characteristics of harmful organism
- Establishment of an biogeographic information system for useful/harmful marine organisms and participation in the international OBIS network
- Result
- Establishment of an biogeographic information system for
Synthesis of species-specific probe/primer set and validation of species identification in the field. Species-specific probe/primer sets were synthesized and a total of 11 probe/primer sets were validated for species identification in the field.
Application plans of the results of the study
An acoustic detection system enables real-time detection of harmful organisms using research vessels and buoy. Participation in the international OBIS network can increase competitiveness in international society in the field of conservation and use of marine organisms.
In the network diagram, the size of the circles indicates the number of individuals containing the haplotype. Variation of backscatter strength difference using 3.5 MHz. a) and 5.0 MHz(b), temperature and salinity (c), plate angle from buoy type system.
연구의 경제․사회 기술적 필요성
환경에 대한 관심이 높아지면서 바다의 생물자원에 대한 관심도 높아졌다. 해양 연안 생태계의 구조적 변화를 실시간으로 파악하고 정보시스템을 통한 공공정보 제공은 생물자원 관리에 대한 관심을 높이고 지적 욕구를 해소하는 데 도움이 될 것입니다.
연구개발의 목표
재난 유발 유기체의 음향 탐지를 위한 프로토타입 시스템 설계. 유해한(위험한) 유기체 감지를 위한 프로토타입 음향 시스템의 테스트 생산 및 평가.
DB 국제 네트워크 : OBIS 컨소시엄(국제해양생물지리정보시스템) 참여 및 DB 공유 국제생물다양성정보기구(GBIF), 해양생물다양성지리정보시스템(OBIS)과 DB연동
유해 유기체의 음향 감지를 위한 프로토타입 시스템 설계. 해양생물지리정보시스템(OBIS) DB 시스템 분석.
1. 1차년도(2008년)
현장 분석을 위한 DNA 칩 분석 시스템 설계. 과거 음향자료로부터 해파리의 음향특성 분석 및 규명.
2. 2차년도(2009년)
유익한/유해한 유기체의 DNA 바코드 추가 분석. 남부 해안의 주요 해양 생물의 DNA 바코드 보완 분석.
3. 3차년도(2010년)
중요유익/유해생물 지리정보 유/무선 웹서비스 시스템 구축 유익/위험 생물에 대한 모바일 정보 서비스 시스템 구축
4. 4차년도(2011년)
음향탐지분석 실시간 정보 제공 서비스 구현 소리관측 정보 실시간 서비스 체계 구축
5. 5차년도(2012년)
남해/서해 대형유해생물의 분자마커 분석 및 DB구축 연약한 퇴적물에 서식하는 유익한 무척추동물 30종의 시료 채취 및 DNA 바코드 분석
18S rRNA 유전자의 전체 염기서열을 결정하고 범용 프라이머로 알려진 부분을 증폭하여 각 종의 유전적 변이 정도를 측정하였다. 각 종에 대해 3개의 샘플을 분석하여 종 내 및 종 간의 유전적 변이를 측정했습니다.
휴대용 DNA 칩 분석 장비 개발 => 휴대용 DNA 분석 장비 시제품 개발. 실험실용 Real-time PCR 장비 => 현장 분석용 Real-time PCR 장비 Fig.
CCCTTCTTTCTTACTC CTTCTAGCTTCC
GCCAAATGCAAAGAAA AGATAGCAAGATC
CGGCTCTCTTCTAAAA GATGACCAAATC
AGCCATATCTGGTGCT CCAATCATTA
TCGTTACCGCACATGC ACTGGTCAT
TCTGAGCCCACCATAT GTTTACTGTG
TGCAGATTAGACCCTT GGAGTGTTG
TTGATACACGAGCAT ACTTCACCGCTGC
CCTCTATCTGTGTACC CCTATCATAGAG
ACTGGTATGTTCTTAT TTGTGCTAGCAAA
GCCAGGGTCTCTTTAT CTTATGCTTATG
GCAAGGTCTATACAAA CTCCATGATAAGAG
ATGACAGGGGATA
GCACCAGCTAAAACTG GAAGAGATAAAAG
GGAGTGTCTTCCATTT TAGGAGCAGTA
GACTGGGAGAGATAGA AGTAGTAGAATTGC
GCTGGAATAGTAGGTA CCGCTCTTAG
CGTGGGCTGTAACTAC AACATTGTAAA
ACCTGGAAGA
GGTACTAGTCAATTTC CAAAACCTCCG
CGTCTTCCCTTATTTG TTTGAAGAGTTTTC
GGATGTATTAAGGTTT CGGTCTGTCAAG
TGCCTCCTGCGTTATT TATGCTATTG
GCCCAGAATGAGCTAA ATTCCTTGATAA
전라남도 : 잠수장비를 이용한 어종은 바지락, 바지락, 키조개, 바지락이 주를 이룬다. 경상남도: 잠수 장비를 갖춘 주요 어종은 바지락, 키조개, 바지락, 왕바위조개입니다.
2008년
가) 대상해역의 거대저서동물 현황 및 중저서동물 군집구조. ① 대상해역의 연퇴적층에 서식하는 대형저서동물 현황.
2011년 (4차년도)
대상해역의 유익한 어류 무척추동물 현황 연구기간 동안 채집된 주요 무척추동물 현황.
2012년 (5차년도)
우리나라 남해안 만의 내측에 분포하는 것으로 알려져 있으며, 수심은 조간대에서 조간대 40m까지 분포한다. 홍합(Saxidomus purpurata), 홍합(Atrina pectinata), 홍합(Urechis unicinctus)에 비해 상대적으로 저렴하지만 주요 식용 수종이다.
41 -2009년
43 -2010년
46 -2011년
샘플은 현장 조사를 통해 주요 항구 및 수산 시장에서 수집 및 구입하거나 종종 갯벌에서 수집되었습니다. 표본은 충청남도 태안과 전북 군산의 갯벌에서 채집하였으며 표본은 주로 전북 군산과 전남 무안의 주요 어시장에서 구입하였다.
52 -2012년
② 대상 해역의 연저저에 서식하는 중형 저서동물의 군집구조. 본 연구는 가막만을 중심으로 한 여수해역에서 진행되었으며, 이러한 연약한 바닥에 밀도가 매우 높고 주요 어자원의 먹이생물이 되며 환경적으로 이로운 중형 저서동물군집을 대상으로 하였다. 환경적 특성을 분석하고 고려합니다.
포인트 2를 제외하고 선충류 밀도는 만 내부에서 유입구로 갈수록 증가하는 경향이 있습니다. ① 대상해역의 연저저에 서식하는 거대 저서동물의 DNA 분석 가.
Yeosu B
Ocheon B Ocheon D
Yeosu C
Ocheon C Zube type
Ohmi, Japan (AB059424) Yeosu A
Zube type, Ariake Japan (AB059422)
Ocheon A Ocheon E
Ken type, Ariake, Japan (AB059421 )
- Ariake Bay, Japan
- Deukryangman 39
- AY0805A Yeosu
- AO0808E Ocheon
- Deukryangman 16
미토콘드리아 COI 유전자 시퀀싱 결과, 일본의 두 지역(오미 만과 아리아케 만)에서 각각 약 8%의 유전적 차이를 보이는 두 종으로 판단된 두 종이 공생적으로 분포하였다. 즉, 분자유전학 연구를 일본 홍합의 종과 개체군으로 확장할 계획입니다.
여수(Y0804A) -
분화도가 8% 이상으로 판단하여 조개가 형태적으로 매우 유사한 형제종일 가능성이 매우 높다고 판단되면 2년차 진행 중인 연구를 통해 이를 확인할 예정이다. 핵심 패류에 대한 연구 1년차 결과 흥미로운 점이 많이 확인되었다.
열쇠조개(Atrina pectinata)의 개체군 유전학 연구. 집단유전학적 분석 결과 일배체형이 어떻게 연관되어 있는지 알아보기 위해 일배체형 네트워크를 만들었다(그림 3.1.19).
18S rDNA 염기서열 비교를 기반으로 한 DNA 바코드 분석을 수행하여 바다의 공극 수 환경에 서식하는 더 큰 해양 선충류의 형태학적으로 매우 가까운 친척을 분류했습니다. 분석 결과 18S 유전자는 해양 선충류 종을 분류하는데 매우 유용한 것으로 판단되었다.
샘플수와 염기서열수는 희박곡선을 이용하여 추정하였다. 형태학적 특징을 이용하여 난모세포를 동정하였다.
우리나라 해역에 서식하는 317종의 주요 어종으로부터 얻은 DNA 바코드는 다음과 같다.
101 -13Anguilla
102 -29Aulacocephalus
105 -80Ditrema
107 -113Halichoeres
108 -129Hypodites
109 -145Lagocephalus
110 -161Lophiomus
111 -177Myripristis
112 -193Pampus
113 -210Pleurogrammus
114 -226Pseudopleurone
115 -242Salangichthys
116 -258Sebastes
117 -274Sufflamen
118 -290Theragra
이를 활용하면 참돔의 산란장을 탐색하고 산란시기를 조절할 수 있을 것으로 기대된다. 이를 활용하면 종별 산란지를 탐색하고 산란시기를 확인할 수 있을 것으로 기대된다.
이로써 통영 MRC 주변에 멸치알 출현 가능성이 확인됐다. 종의 수는 약 300개의 염기서열에서 증가하지 않았다.
131 -Species name
멸치는 형태학적 특성에 따라 분류하기 때문에 알의 생김새 자료를 토대로 분석하였다. 5월부터 8월까지의 조사기간 동안 멸치와 멸치 2종이 출현하였다.
DNA를 이용하여 분석한 어란은 어란 6종과 날생선 3종이었다. 그 중 멸치, 도미, 도미에 대한 COI 유전자도 분석하였다.
미세조류 및 해파리
6종의 해파리의 염기서열 정렬 결과를 이용하여 종 식별을 위한 특정 탐침을 설계하였다(표 3.1.26). 각각의 미세조류는 인트론 세트를 사용하여 게놈 DNA 준비 및 PCR을 수행하였다.
해파리의 우산지름은 두 가지 방법으로 측정하였다. 따라서 이중밀도법을 이용하여 해파리의 밀도비를 측정하였다.
