Pyrosequencing을 이용한 하절기 영산강 유역의 Phylum 계층의 세균 군집 조사

Abstract

Pyrosequencing을 이용하여 영산강 유역의 세균 군집 현황을 조사하였다. 영산강 본류 및 지천 14개 지점을 선정하여 5-7월동안 시료채취를 하였다. 총 42개의 시료를 가지고 총 989,380 reads을 얻었으며 taxonomic 분류와 OTU 분포도 분석을 실시하였다. Phylum 계층의 세균 구조 결과를 통해서 지천의 특성, 토지 이용, 시기적인 요인 등 환경적 요인에 따라 세균 군집 구조가 민감하게 변하는 경향을 나타내었다. 또한, OTU 분석을 근거한 오염원 추적기법(microbial source tracking; MST)을 통해 분변오염을 추적해보았다. Firmicutes가 가장 수질에 영향을 주는 taxa로 관찰되었다. 본 연구를 통해서, 현재 사용하는 수질 지표, BOD, pH 등에 더하여 pyrosequencing을 이용한 세균군집 조사 결과가 보다 효율적인 하천의 물관리 정책을 위해서 유용한 정보가 될 수 있을 것으로 기대한다. We have conducted pyrosequencing for freshwater microbial community analyses. Fourteen sites along the Yeongsan river were selected for this study, and samples were collected monthly from May to July, 2012. Total 987,380 reads were obtained from 42 samples and used for taxonomic classification and OTU distribution analysis. Our results showed that high geographical and temporal variation in the phylum level bacterial composition, suggesting that microbial community is a very sensitive parameter affected by the surrounding environments including tributaries and land use nearby. In addition, we conducted an OTU-based Microbial Source Tracking to identify sources of fecal pollution in the same region. From this study Firmicutes was found to be the most influential taxa in this region. Here, we report that the use of pyrosequencing based microbial community analysis may give an additional information on freshwater quality monitoring, in addition to the currently used water quality parameters, such as BOD and pH.