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문제 정의
- 본 연구에서는 성전환에 의해 수컷 대농갱이를 생산하기 위한 기초 연구의 일환으로 우선 본 종의 생식소 기관형성과 초기 생식소 발달을 조직학적으로 조사하여, 대농갱이의 성 종류 및 초기 미분화 생식소의 난소 또는 정소로 분화하는 양상을 구명하고 정확한 호르몬 처리 시기 및 기간을 결정하고자 하였다.
제안 방법
- 작성한 조직 절편 슬라이드를 생물 현미경(Olympus, Japan) 하에서 검경하여 생식소 발달 과정과 암·수로의 생식소 성분화 양상을 조사하였다. 각 단계별 특징적인 조직상을 생물현미경에 부착된 디지털 카메라(Olympus, Japan)로 촬영하였다.
- 대농갱이의 산란 유도를 위하여 인간 융모막성 성선자극 호르몬 (human chorionic gonadotropin, hCG, Sigma, USA)을 어체중당 20,000 IU/kg로 주사하고 24시간이 경과한 후 복부를 가볍게 눌러 알을 얻었다. 건식법에 의해 알과 정자를 수정시킨 후 수정란의 점착력을 제거하기 위하여 1.5%의 Na2SO3에 침지하여 젤리층을 제거한 다음 25℃에서 부화시켰다.
- 대농갱이, Leiocassis ussuriensis의 생리학적 성전환을 위한 기초적인 연구로 성분화 과정을 조직학적으로 조사하였다. 부화 후 1일째에 중신관과 장 사이의 장간막에 원시생식세포가 나타났으며, 부화 후 5일째의 초기 생식소는 생식융기를 형성하는 원시생식소 구조를 나타내었다.
- 대농갱이의 산란 유도를 위하여 인간 융모막성 성선자극 호르몬 (human chorionic gonadotropin, hCG, Sigma, USA)을 어체중당 20,000 IU/kg로 주사하고 24시간이 경과한 후 복부를 가볍게 눌러 알을 얻었다. 건식법에 의해 알과 정자를 수정시킨 후 수정란의 점착력을 제거하기 위하여 1.
- 대농갱이의 크기와 사육 일수에 따른 성분화 과정을 관찰하기 위하여 부화 후 사육 일수에 따른 전장 및 체중성장을 조사하였다. 전장은 부화 직후에 평균 5.
- 부화한 자치어는 인공배합사료 섭식이 가능한 시기까지 물벼룩을 공급하였으며, 매일 1/3 정도의 사육수를 교체하였다.
- 생식소 관찰을 위한 자치어의 표본은 단계별로 부화 직후에서 7일까지는 매일, 7~10일까지는 3일, 10~30일까지는 5일, 30~80일까지는 10일, 80~120일까지는 20일, 120~150일까지는 30일 간격으로 무작위로 20~30마리씩 표본하였다. 표본된 20~30마리 전 어체를 버어니어 캘리퍼스로 전장은 0.
- 생식소 조직 관찰을 위하여 고정한 표본을 전 어체, 또는 생식소 출현 부위를 파악하여 부위별로 파라핀에 포매하여 5 µm 두께로 transverse section하였다. 이후 각 절편은 Harris’s haematoxylin과 Eosin-phloxine B로 비교 염색하였다.
- 생식소 조직 관찰을 위하여 고정한 표본을 전 어체, 또는 생식소 출현 부위를 파악하여 부위별로 파라핀에 포매하여 5 µm 두께로 transverse section하였다. 이후 각 절편은 Harris’s haematoxylin과 Eosin-phloxine B로 비교 염색하였다. 작성한 조직 절편 슬라이드를 생물 현미경(Olympus, Japan) 하에서 검경하여 생식소 발달 과정과 암·수로의 생식소 성분화 양상을 조사하였다.
- 이후 각 절편은 Harris’s haematoxylin과 Eosin-phloxine B로 비교 염색하였다. 작성한 조직 절편 슬라이드를 생물 현미경(Olympus, Japan) 하에서 검경하여 생식소 발달 과정과 암·수로의 생식소 성분화 양상을 조사하였다. 각 단계별 특징적인 조직상을 생물현미경에 부착된 디지털 카메라(Olympus, Japan)로 촬영하였다.
- 생식소 관찰을 위한 자치어의 표본은 단계별로 부화 직후에서 7일까지는 매일, 7~10일까지는 3일, 10~30일까지는 5일, 30~80일까지는 10일, 80~120일까지는 20일, 120~150일까지는 30일 간격으로 무작위로 20~30마리씩 표본하였다. 표본된 20~30마리 전 어체를 버어니어 캘리퍼스로 전장은 0.01 mm 단위까지, 체중은 전자 저울 (Sartorius, Germany)을 사용하여 1 mg 단위까지 측정하였다. 측정이 끝난 표본은 중성 포르말린 또는 Bouin’s solution으로 고정한 후 24시간 후에 70% alcohol로 교체하였다.
대상 데이터
- 대농갱이의 초기 생식소 형성 및 성분화 과정을 조사하기 위하여 충남 부여의 백마강에서 그물망으로 채집한 친어(평균 전장: 20.6 cm, 평균 체중: 57.9 g)를 사용하였다.
- , 1980), 넙치 Paralichthys olivaceus (이와 이, 1990) 등에서는 entovarian sac에 속한다. 본 종의 경우 난소의 중앙에 난소강이 형성되는 entovarian sac의 형태로 나타났다.
성능/효과
- , 1998). 결론적으로 대농갱이에서 정소로의 분화 확인은 부화 후 20일에 정소에서 유사분열단계의 원시생식세포와 정모세포의 출현으로 하였으며, 난소로의 분화 확인은 부화 후 20일에 초기 생식소의 감수분열 단계의 세포와 entovarian sac의 구조 출현으로 가능하였다. 따라서 대농갱이의 성 분화 양상은 분화형 자웅 이체(differentiated gonochorism)였다.
- 1c, d). 그 후 15일까지의 자어(평균전장: 1.63 cm)의 생식소는 자어의 성장과 함께 생식소의 길이도 더욱 커져 장경이 신장되었으며, 생식소 내부의 체세포와 원시생식세포도 양적 증가를 나타내었다.
- 94 cm)의 난소에서는 생식소의 양 끝으로부터 세포분열이 활발하게 이루어져 난소강(ovarian cavity, OC)이 형성되고 감수 분열 전기단계 (meiotic prophase, MP)의 생식세포들이 나타나기 시작하였다. 난소 소강의 형성은 중앙부분에 나타나는 entovarian sac의 구조를 가지고 있어 난소로의 분화가 이때 시작됨을 확인하였다(Fig. 1e). 부화 후 50일째 자어(평균전장: 3.
- 1j). 부화 후 100일째(평균전장: 7.40 cm) 정소에서는 정원세포가 더욱 분열 증식하였으며 (Fig. 1k), 부화 후 150일째 (평균전장:10.92 cm) 정소에서는 더 많은 정원세포의 분열과 함께 정모세포(spermatocyte, SC)도 관찰되었다(Fig. 1l).
- 1g). 부화 후 120일째 자어(평균전장: 8.46 cm)에서는 난소의 크기가 더욱 커지고 핵막 주위에 많은 인이 관찰되는 난모세포(perinucleolus oocyte, PNO)의 크기도 직경 24 µm 정도로 성장하였다(Fig. 1h).
- 대농갱이, Leiocassis ussuriensis의 생리학적 성전환을 위한 기초적인 연구로 성분화 과정을 조직학적으로 조사하였다. 부화 후 1일째에 중신관과 장 사이의 장간막에 원시생식세포가 나타났으며, 부화 후 5일째의 초기 생식소는 생식융기를 형성하는 원시생식소 구조를 나타내었다. 부화 후 20일째의 생식소는 암, 수로의 분화가 이루어졌는데 정소는 부화 후 20일째에 유사분열 단계의 원시생식세포들이 분포하였으며, 난소에서는 난소를 특징지을 수 있는 entovarian sac의 구조가 난소 중앙부분에 나타났다.
- 부화 후 20일째 자어(평균전장: 1.94 cm)의 정소에서 원시생식세포의 확실한 유사분열 단계 (germ cell mitosis)를 관찰함으로서 정소로의 분화를 확인할 수 있었다 (Fig. 1i). 이에 반하여 정원세포(spermatogonia, SG)의 활발한 증식은 부화 후 40일째 자어(평균전장: 3.
- 부화 후 1일째에 중신관과 장 사이의 장간막에 원시생식세포가 나타났으며, 부화 후 5일째의 초기 생식소는 생식융기를 형성하는 원시생식소 구조를 나타내었다. 부화 후 20일째의 생식소는 암, 수로의 분화가 이루어졌는데 정소는 부화 후 20일째에 유사분열 단계의 원시생식세포들이 분포하였으며, 난소에서는 난소를 특징지을 수 있는 entovarian sac의 구조가 난소 중앙부분에 나타났다. 부화 후 40일째 정소에서는 정원세포의 수가 점점 증가하였고, 부화 후 50일째 난소에서는 난소 강이 더 뚜렸해지며 부화 후 100일째 난소에서는 초기 난모세포가 난소내에 가득 차기 시작하여 기능적 난소의 형태로 분화하였다.
- 부화 후 20일째의 생식소는 암, 수로의 분화가 이루어졌는데 정소는 부화 후 20일째에 유사분열 단계의 원시생식세포들이 분포하였으며, 난소에서는 난소를 특징지을 수 있는 entovarian sac의 구조가 난소 중앙부분에 나타났다. 부화 후 40일째 정소에서는 정원세포의 수가 점점 증가하였고, 부화 후 50일째 난소에서는 난소 강이 더 뚜렸해지며 부화 후 100일째 난소에서는 초기 난모세포가 난소내에 가득 차기 시작하여 기능적 난소의 형태로 분화하였다. 이상의 결과 본 종은 초기 성분화 과정은 자성 단계를 거치지 않고 정소와 난소로 분화되는 분화형 자웅이체였다.
- 1a). 부화 후 5일째(평균 전장: 1.08 cm) 자어에서는 처음으로 초기생식소로 판별할 수 있는 생식융기(genital ridge, GR)의 형성이 관찰되었는데 이후 원시생식세포의 크기 및 수적 증가와 더불어 체세포(somatic cell, SC) 분열이 생식소 끝부분에서 활발히 일어남도 함께 관찰할 수 있었다(Fig. 1b). 부화 후 6일째(평균전장: 1.
- 1b). 부화 후 6일째(평균전장: 1.10 cm)부터 부화 후 10일째(평균전장 1.36 cm) 자어까지 초기 생식소(primordial gonad, PGO)는 점점 커져 장경이 12 µm로 늘어난 생식세포와 함께 체세포가 분열되는 것이 관찰되었다(Fig. 1c, d). 그 후 15일까지의 자어(평균전장: 1.
- 부화 후 40일째 정소에서는 정원세포의 수가 점점 증가하였고, 부화 후 50일째 난소에서는 난소 강이 더 뚜렸해지며 부화 후 100일째 난소에서는 초기 난모세포가 난소내에 가득 차기 시작하여 기능적 난소의 형태로 분화하였다. 이상의 결과 본 종은 초기 성분화 과정은 자성 단계를 거치지 않고 정소와 난소로 분화되는 분화형 자웅이체였다.
- 이상의 연구 결과 본 종의 호르몬 처리를 위한 최초 처리시기 및 처리 기간은 초기생식소가 형성되는 부화 후 5~10일부터 성분화가 이루어지는 부화 후 20일까지 (10~15일간)가 적당할 것으로 사료된다.
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