Design of Universal Primers and Diversity Analysis of Eucarid Species in Korean Waters

Abstract

Superorder Eucarida consists of three orders including Decapoda, Euphausiacea, and Amphionidacea and many of their species have a high economic value. Spatiotemporal distributions of their larvae provide the important ecological information such as reproduction or population, which is useful for the scientific management of their resources. However, it is hard to analyze them from the zooplankton net samples due to the difficulty in the morphological identification and their relatively smaller numbers in the zooplankton samples, which are often dominated by copepods. Here, we developed a universal primer set (EUC), which specifically amplify eucarid species from the mixture of the zooplankton sample. In addition, low amount of decapod species were also presented by blocking Euphausia pacifica. The reliability of EUC was tested by next generation sequencing (NGS) analysis of zooplankton net samples collected from Korean waters in 2016 using MiSeq system.

상목에 속하는 Eucarida는 Decapoda, Euphausiacea, Amphionidacea 의 3개의 목을 포함한다. Eucarida에 속하는 종들은 대부분 높은 경제적 가치를 가진다. Eucarid 종 및 유생들에 대한 시공간적인 분포는 번식 및 개체군에 대한 중요한 생태학적 정보가 될 수 있으며, 이러한 정보는 체계적인 관리를 가능하게 한다. 그러나, 동물플랑크톤 내에서는 Copepoda가 우점하며, Eucarida는 적은 비율을 차지하는 특성과 Eucarid 종들에 대한 형태학적인 동정의 어려움 때문에 분석이 힘든 실정이다. 이 논문에서는 혼합된 동물플랑크톤 시료에서 Eucarid 종들을 특정적으로 증폭시키는 프라이머(EUC)를 개발하였다. 또한 낮은 비율을 차지하는 Decapod 종들은 Euphausia pacifica에 대한 블로킹 프라이머를 사용하여 비율을 높였다. MiSeq 차세대 염기서열 분석기법을 통해 EUC 프라이머의 신뢰성을 검정 및 확인하였으며, 2016년의 한국 해역 동물플랑크톤 시료들을 이용하여 시공간적 분포를 분석하였다.