[논문]수온과 광주기 조절에 의한 볼락 (Sebastes inermis)의 혈장내 성 스테로이드호르몬 농도의 변화

장영진; 임한규; 권준영

수온과 광주기 조절에 의한 볼락 (Sebastes inermis)의 혈장내 성 스테로이드호르몬 농도의 변화
Changes in Plasma Steroid Hormone Level in Rockfish (Sebastes inermis) by the Controlled Water Temperature and Photoperiod 원문보기

한국수산학회지 = Journal of the Korean Fisheries Society, v.34 no.1, 2001년, pp.13 - 16

장영진 (부경대학교 양식학과) , 임한규 (국립수산진흥원 울진수산종묘시험장) , 권준영

초록
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수온과 광주기 조절에 따른 볼락, Sebastes inermis의 혈장내 성steroid hormone 변화를 조사하였다. 월별 GSI의 변화에서 암컷은 대조구의 경우 11월부터 증가하기 시작하여 1월에 최고값이 되었다. 수온과 광주기를 조절한 실험구중 조절에 반응한 개체들 (Tr-r)에서는 대조구 보다 1개월 늦은 2월에 최고값을 나타내었다 그러나 수온과 광주기의 조절에 반응하지 않은 개체들 (Tr-n)은 GSI의 발달이 중단되어 전 실험기간동안 1.2 이하의 낮은 값을 유지하였다. 수컷의 월별 GSI 변화는 대조구와 조절구 사이에서 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다. 암컷에서 혈장 E2와 T의 변화는 GSI의 변화와 같이 수온과 광주기를 조절한 실험구가 대조구에 비해 2개월 늦게 최고값에 도달하였다. GSI의 월별 변화에서 차이가 없었던 수컷에서 혈장 11-KT와 T의 월별 변화도 대조구와 조절구에서 큰 차이를 보이지 않았다. 수온과 광주기를 자연상태보다 2개월 늦추어 사육한 결과, 자연상태의 대조구에 비해 암컷의 성숙이 지연되었다. 이것은 수온과 광주기의 자극이 시상하부-뇌하수체-생식소 축을 따라 전달되면서 성 steroid의 분비가 영향을 미쳤기 때문에 난소의 성숙이 지연되었다고 생각된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Plasma levels of sex steroid hormones in rockfish, Sebastes inermis were examined monthly in relation to gonadosomatic index (GSI) under a controlled water temperature and photoperiod, The GSI of a control group (C) in female began to increase from November and reached a maximum in January, Sample fish under a controlled water temperature and photoperiod (Tr) were divided into a responded group (Tr-r) and a un-responded group (Tr-n) by the gonadal maturation condition and GSI. The GSI of females in Tr-r reached a maximum in March. But the female GSI in Tr-n kept lower than 1.2 during the experimental period. No differences in male GSI were noticed between C and Tr. The $estradiol-17\beta$ and testosterone levels of female plasma in Tr reached a maximum in October, later than those in C. In males, these was no difference in 11-ketotestosterone and testosterone between C and Tr. When rockfish was reared in September under the controlled water temperature and photoperiod which were equivalent to those in July, that is two months earlier, the maturation of females was delayed in comparison with C. This finding suggested that delayed maturation in ovary was caused by the secretion of sex steroid hormones in relation to the water temperature and photoperiod of the hypothalamus-pituitary-gonad axis.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

즉, 수온과 광주기가 성숙과 출산조절에 효과적으로 작용함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 동계 출산종인 볼락의 난모세포 발달부터 최종성숙과 배란에 이르는 과정에 있어 성 steroid 호르몬의 역할을 보다 명 확히 밝히기 위하여 볼락의 인위 성숙에 따른 E₂, 11-KT 및 T의 혈장내 농도 변화가 조사되었다.
그러나 대부분의 연구는 난생 어류를 대상으로 한 연구 결과이기 때문에 새끼를 낳는 어류를 대상으로 한 보고 자료는 많지 않다. 따라서 새끼를 낳는 어류인 볼락, Sebastes inermis의 성숙과 산란 조절기구를 밝히기 위한 연구의 일환으로 저자 등은 이미 수온과 광주기 조절에 의한 볼락의 성숙 지연에 관한 연구 (Ko et al, 1998)를 수행하였다.
본 연구는 이전의 연구결과를 보다 명확히 하고 볼락의 성숙과정과 배란에 있어 성 stroid 호르몬의 역할을 알아보기 위하여 인위적인 환경조절에 의한 estradiol-17β(E₂), 11-ketotestosterone (11-KT) 및 testosterone(T)의 혈장내 농도 변화를 조사하였다.

제안 방법

수온과 광주기 조절에 따른 볼락, Sebastes inermis의 혈장내 성 steroid hormone 변화를 조사하였다.
3 g이었다. 실험은 9월부터 수온과 광주기를 자연조건 보다 2개월 늦춘 실험구 (Tr)와 자연 수온과 광주기를 이용한 대조구(C)를 2반복으로 설치하여 이듬해 4월까지 실시하였다 (Ko et al., 1998).

대상 데이터

실험어는 거제도 남부해역에서 자연산 치어를 잡아 가두리에서 3년간 사육한 볼락 어미로 크기는 전장 16.6~19.4cm, 체중 92.6~161.3 g이었다. 실험은 9월부터 수온과 광주기를 자연조건 보다 2개월 늦춘 실험구 (Tr)와 자연 수온과 광주기를 이용한 대조구(C)를 2반복으로 설치하여 이듬해 4월까지 실시하였다 (Ko et al.

이론/모형

)를 사용하여 RIA를 실시하였다. Testosterone(T)과 11-ketotestosterone (11- KT)의 분석은 Aida et al. (1984b)의 방법에 따랐으며, T와 11- KT의 표지호르몬으로는 [1,2,6,7-³H]-T (Amersham International Ltd)과 ll-keto-[l,2-³H]-T (Amersham International Ltd)를, 항체로는 rabbit anti-T-11α-hemiscuccinate-BSA (Teikokuzoki Pharm. Co.)와 11-KT-3-carboxymethyl-BSA (gift of Professer Y. Naga- hama, National Institute for Basic Biology)를 각각 사용하였고, 모든 호르몬 분석은 일본 동경대학 수권생물학과 Aida 교수의 연구실에서 수행하였다.
혈장 estradiol-17β(E₂)의 분석은 Kobayashi et al. (1987)의 방법에 따라 혈장을 전처리하고 표지호르몬으로 [2,4,6,7-³H]-E₂ (Amersham International Ltd.)를, 항체로 rabbit anti-E₂-6-(O-ca-rboxymethyl)-oxime-BSA (Teikokuzoki Pharm. Co.)를 사용하여 RIA를 실시하였다. Testosterone(T)과 11-ketotestosterone (11- KT)의 분석은 Aida et al.

성능/효과

암컷에서 혈장 E2와 T의 변화는 GSI의 변화와 같이 수온과 광주기를 조절한 실험구가 대조구에 비해 2개월 늦게 최고값에 도달하였다. GSI의 월별 변화에서 차이가 없었던 수컷에서 혈장 11- KT와 T의 월별 변화도 대조구와 조절구에서 큰 차이를 보이지 않았다.
그러나 수온과 광주기를 조절한 실험구 (Tr)에서는 12월부터 전 실험기간을 통하여 수온과 광주기의 변화에 반응하여 GSI의 발달이 대조구에 비해 지연된 개체들(Tr-r)과 중단된 개체들 (Tr-n)로 나뉘어졌다. 대조구의 GSI는 1월에 가장 높았다가 2월에 급격히 감소하였으나, 실험구중 수온과 광주기의 변화에 반응한 개체들은 대조구보다 1개월 늦은 2월에 최대값을 보였다. 그러나 전실험 기간을 통하여 수온과 광주기의 변화에 반응하지 않은 개체들은 실험개시시와 비슷한 수준을 유지하였다.
, 1991). 본 실험에서 암컷 혈장의 E₂ 농도는 수온과 광주기를 조절한 실험구와 대조구에서 1~2개월의 시간적 차이를 두고 최고 정점을 보였다. 즉, E₂가 난황단백전구체 (vitellogenin)의 형성을 조절한다는 사실을 감안할 때 (Nagahama, 1987), 조절된 수온과 광주기와 같은 환경자극은 시상하부 — 뇌하수체 — 생식소 축을 따라 전달되어 난소에서 E₂의 분비를 지연시켰을 것이다.
본 연구에서 암컷 혈장의 E₂는 탁자볼락, Sebastes taczanowskii (Nagahama et al., 1991)에서와 같이 GSI의 상승과 함께 증가하였고 임신기 전에 감소하였다. 난황형성기간 동안 높았다가 임신기에 낮아지는 E₂의 혈장농도는 난생 어류에서와 같이 태생어류의 일반적인 특징으로 생각된다 (de Vlaming et al.
수온과 광주기를 자연상태보다 2개월 늦추어 사육한 결과, 자연상태의 대조구에 비해 암컷의 성숙이 지연되었다. 이것은 수온과 광주기의 자극이 시상하부 — 뇌하수체 — 생식소 축을 따라 전달되면서 성 steroid의 분비가 영향을 미쳤기 때문에 난소의 성숙이 지연되었다고 생각된다.
암컷에서 혈장 E2와 T의 변화는 GSI의 변화와 같이 수온과 광주기를 조절한 실험구가 대조구에 비해 2개월 늦게 최고값에 도달하였다. GSI의 월별 변화에서 차이가 없었던 수컷에서 혈장 11- KT와 T의 월별 변화도 대조구와 조절구에서 큰 차이를 보이지 않았다.
(1998)의 실험에서 출산 시기가 2~3월로 대조구 보다 1~2개월 지연되었다. 즉, 수온과 광주기가 성숙과 출산조절에 효과적으로 작용함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 동계 출산종인 볼락의 난모세포 발달부터 최종성숙과 배란에 이르는 과정에 있어 성 steroid 호르몬의 역할을 보다 명 확히 밝히기 위하여 볼락의 인위 성숙에 따른 E₂, 11-KT 및 T의 혈장내 농도 변화가 조사되었다.

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