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제주도 연안에 서식하는 큰열매모자반의 형태적 특징과 계통 유연관계
고신자,김유경,이영돈 제주대학교 해양과학연구소 2021 해양과환경연구소 연구논문집 Vol.45 No.-
이 연구는 제주도 연안에 서식하는 큰열매모자반(Sargassum macrocarpum)의 종 동정을 위한 기초자료를 제공하기 위해 형태적 특성과 계통 유연관계를 조사하였다. 형태학적 분석 결과, 수집된 큰열매모자반은 원추상 부착기, 직립하는 줄기 그리고 주지의 치상돌기 등 형태적으로 기존에 보고된 연구결과와 유사한 양상을 보였다. 하지만 암생식기탁의 모양은 긴 주걱형과 도피침형에서 드물게 Y자형도 나타나 형태적 다양성이 관찰되었다. 부착기의 모양은 생육기간이나 부착기질에 적응하여 전형적인 원추상 에서 뭉툭한 다각형까지 여러 가지 형태적 변이를 보였다. 조천읍 조천리와 북촌리 연안에서 수집된 큰열매모자반의 mtDNA cox3 서열은 한경면 용당리에서 보고된 서열과 100% 일치하였는데, 이는 제주도 전 해역의 큰열매모자반이 유전적으로 동일한 기원 에서 유래된 것으로 판단되었다. 또한 큰열매모자반의 mtDNA cox3 서열이 Sargassum yamadae, S. siliquastrum의 서열들과 동일하여, 분류체계의 재조명이나, 교잡가능성과 생식적 격리에 대한 후속연구의 필요성을 시사하고 있다. 이번 연구결과는 해양생태계에서 해중림을 구성하는 주요 종 중 하나인 큰열매모자반의 형태적 특성과 계통 유연관계에 대한 정보를 통하여 모자반류의 종 동정 자료에 적용될 것이다. The purpose of this study was to investigate the morphological characteristics and phylogenetic relationship to provide information for the classification of Sargassum macrocarpum inhabiting Jeju Island, Korea. The morphological characteristics of S. macrocarpum such as conical holdfast, erect stem and denticle protuberances on both edges of the main branches were similar to those of previously reported for Sargassum morphology. However, morphological variation was observed as the female receptacle is long spatulate or oblanceolate and rarely Y-shaped. The shape of holdfast showed various morphological variations from a typical cone to a blunt polygon by adapting to the age or substrate shape. The nucleotide sequences of mtDNA cox3 gene obtained from Jocheon-ri and Bukchon-ri, Jocheon-up in this study were identical to those previously reported in Yongdang-ri, Hangyeong-myeon, suggesting that the S. macrocarpum populations over whole Jeju Island seacoast might be genetically derived from the same origin. In addition, the cox3 sequences of S. macrocarpum were identical to those of S. yamadae and S. siliquastrum, suggesting that it is necessary to review their taxonomic position and to carry out future studies on inter-specific hybridization and reproductive isolation among related species. The results of the present study will be applied to Sargassum species classification through the morphological characteristics and phylogenetic relationship of S. macrocarpum, as one of main species that form forests in marine ecosystems.
제주연안 큰열매모자반의 생장과 성숙패턴 분석을 위한 생식배분 지수의 적용
고신자,김유경,홍성완,강민수,황은경,이영돈 한국환경생물학회 2019 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.37 No.4
The ecological characteristics of Sargassum macrocarpum, an ecologically and commercially valuable brown alga, were investigated from May 2018 to June 2019 in Jeju Island, Korea. The S. macrocarpum population formed patches at depths of 3-5 m. Growth in the length of the alga reached a maximum of 135.3±20.0 cm in June. The weight of the alga reached a maximum of 3.6±2.1 kg·wet-wt in May. The mean density and biomass of S. macrocarpum was 4.5 individuals·m-2 and 4.6 kg·wet-wt.·m-2 in their habitat. Receptacles were observed from April to August and egg release was detected from June to July when the seawater temperatures were 19.3-22.9°C. The developmental initiation of thalli occurred at temperatures above 14.1°C and maturation required approximately 726.3 degree-days. The reproductive allocation of this alga, calculated from the reproductive frond length (RFL) and reproductive frond weight (RFW) indices to the whole length and weight, reached a maximum of 69.3% in June. The growth and maturation patterns of S. macrocarpum could be divided into vegetative growth (October-January), maturity preparation (February-April), maturation (May-June), egg release (June-July), and resting period (August-September). This was the first study to examine an S. macrocarpum population throughout the entire year in a natural habitat in Jeju Island, Korea. 큰열매모자반은 제주도 연안 생태계에서 수관층을 형성하는 중요한 다년생 갈조류이다. 이 연구는 2018년 5월부터 2019년 6월까지 제주연안에서 큰열매모자반 개체군의 생장 및 생식패턴을 밝히기 위하여 수행되었다. 큰열매모자반 개체군의 정량조사를 통해 월별 형질분석, 밀도 및 현존량 분석을 실시하였다. 또한 큰열매모자반의 생식자원 배분 특성을 조사하기 위하여 전체 엽체길이 및 엽중량에 대한 생식엽길이와 중량비율을 측정하였다. 조사지역에서 큰열매모자반의 최대 엽장은 6월에 135.3±20.0 cm, 최대 엽중량은 5월에 평균 3.6±2.1 kg·wet-wt., 평균밀도는 4.5 individuals·m-2 및 평균현존량은 4.6 kg·wet-wt.·m-2였다. 생식기탁의 형성은 4~8월 (수온 16.1~25.0°C)까지 관찰되었으며, 난 방출 시기는 6~7월 (수온 19.3~22.9°C)이었다. 엽체의 발달은 수온 14.1°C 이상의 조건에서 이루어졌으며, 성숙에 요구되는 유효 적산온도는 726.3 degreedays였다. 큰열매모자반의 생식배분은 6월에 최대 69.3%로 나타났다. 큰열매모자반의 생장과 성숙패턴은 생장기(10~1월), 생식시작기 (2~4월), 성숙기 (5~6월), 난 방출기 (6~7월) 및 휴지기 (8~9월)로 구분되었다.
제주도 연안에 서식하는 큰열매모자반의 형태적 특징과 계통 유연관계
고신자(Ko, Shin-Ja),김유경(Kim, Yoo-Kyung),이영돈(Lee, Young-Don) 제주학회 2021 濟州島硏究 Vol.56 No.-
이 연구는 제주도 연안에 서식하는 큰열매모자반(Sargassum macrocarpum)의 종 동정을 위한 기초자료를 제공하기 위해 형태적 특성과 계통 유연관계를 조사하였다. 형태학적 분석 결과, 수집된 큰열매모자반은 원추상 부착기, 직립하는 줄기 그리고 주지의 치상돌기 등 형태적으로 기존에 보고된 연구결과와 유사한 양상을 보였다. 하지만 암생식기탁의 모양은 긴 주걱형과 도피침형에서 드물게 Y자형도 나타나 형태적 다양성이 관찰되었다. 부착기의 모양은 생육기간이나 부착기질에 적응하여 전형적인 원추상 에서 뭉툭한 다각형까지 여러 가지 형태적 변이를 보였다. 조천읍 조천리와 북촌리 연안에서 수집된 큰열매모자반의 mtDNA cox3 서열은 한경면 용당리에서 보고된 서열과 100% 일치하였는데, 이는 제주도 전 해역의 큰열매모자반이 유전적으로 동일한 기원 에서 유래된 것으로 판단되었다. 또한 큰열매모자반의 mtDNA cox3 서열이 Sargassum yamadae, S. siliquastrum의 서열들과 동일하여, 분류체계의 재조명이나, 교잡가능성과 생식적 격리에 대한 후속연구의 필요성을 시사하고 있다. 이번 연구결과는 해양생태계에서 해중림을 구성하는 주요 종 중 하나인 큰열매모자반의 형태적 특성과 계통 유연관계에 대한 정보를 통하여 모자반류의 종 동정 자료에 적용될 것이다. The purpose of this study was to investigate the morphological characteristics and phylogenetic relationship to provide information for the classification of Sargassum macrocarpum inhabiting Jeju Island, Korea. The morphological characteristics of S. macrocarpum such as conical holdfast, erect stem and denticle protuberances on both edges of the main branches were similar to those of previously reported for Sargassum morphology. However, morphological variation was observed as the female receptacle is long spatulate or oblanceolate and rarely Y-shaped. The shape of holdfast showed various morphological variations from a typical cone to a blunt polygon by adapting to the age or substrate shape. The nucleotide sequences of mtDNA cox3 gene obtained from Jocheon-ri and Bukchon-ri, Jocheon-up in this study were identical to those previously reported in Yongdang-ri, Hangyeong-myeon, suggesting that the S. macrocarpum populations over whole Jeju Island seacoast might be genetically derived from the same origin. In addition, the cox3 sequences of S. macrocarpum were identical to those of S. yamadae and S. siliquastrum, suggesting that it is necessary to review their taxonomic position and to carry out future studies on inter-specific hybridization and reproductive isolation among related species. The results of the present study will be applied to Sargassum species classification through the morphological characteristics and phylogenetic relationship of S. macrocarpum, as one of main species that form forests in marine ecosystems.