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문제 정의
- 따라서 이 연구에서는 북방대합의 정자 운동성 및 수정률과 부화율 향상을 위한 수정방법을 조사하였다.
- 따라서 이 연구에서는 북방대합의 정자 운동성 및 수정률과 부화율 향상을 위한 수정방법을 조사하였다.
제안 방법
- 수정 후 세란까지의 매정시간에 따른 수정률과 부화율을 조사하기 위하여 절개법으로 얻어진 알과 정자를 채란 채정 30분 후에 1:1005] 비율로 수정한 다음, 10, 20, 30, 60, 120 및 240분 후에 세란 하여 수정 율을 조사하였으며 , 부화율은 veliger 유 생기까지의 생존율로서 계산하였다. 인공수정은 여과 살균한 20°C의 해수가 들어 있는 1L 비이커에서 실시하였으며, 이 때 알의 수용밀도는 mL당 100개로 하였다.
- 실험은 수온 20t의 여과 살균 해수가 들어있는 1L 비이커에 절개법으로 채란된 알을 100개/mL의 밀도로 수용한 후 절개법으로 채정된 원정액을 각각의 비율로 해수에 희석하여 운동성을 확인한 다음 첨가하여 실시하였다. 수정률은 수정 20분 후에 세란하여 발생 중인 알의 비율로 하였으며, 부화율은 밸리저유생기까지의 생존율로서 계산하였다 .
- 수정시 알의 수용밀도는 100개/mL였으며, 정자는 수정 직전에 절개법으로 채정하여 운동성을 확인한 후 사용하였으며, 정자농도는 알 1개당 정자 100개의 비율로 하였다. 수정률은 수정 20분 후에 세란하여 발생중인 알의 비율로 하였으며, 부화율은 veliger 유생기 까지의 생존율로서 계산하였다.
- 채란 후 알은 해수에 수용하여 실온(20°C)에 보관하였으며, 인공수정을 위하여 뮬러가 제로 알을 거른 다음, 여과 살균 해수가 들어있는 1L 비이커에 넣어 정액과 혼합하였다. 수정시 알의 수용밀도는 100개/mL였으며, 정자는 수정 직전에 절개법으로 채정하여 운동성을 확인한 후 사용하였으며, 정자농도는 알 1개당 정자 100개의 비율로 하였다. 수정률은 수정 20분 후에 세란하여 발생중인 알의 비율로 하였으며, 부화율은 veliger 유생기 까지의 생존율로서 계산하였다.
- 실험은 수온 20t, 염분 34%)의 여과살균 해수가 들어있는 1L 비이커를 사용하여 3반복 실험을 실시하였다. 수정은 절개법으로 채란 및 채정된 알과 정자를 사용하였으며, 알 1개당 정자 100개의 비율로 하였다. 수정률은 수정 20분 후에 세란하여 발생중인 알의 비율로 하였으며, 부화율은 veliger 유생기 까지의 생존율로서 계산하였다.
- 부화율을 조사하였다. 실험은 수온 20t, 염분 34%)의 여과살균 해수가 들어있는 1L 비이커를 사용하여 3반복 실험을 실시하였다. 수정은 절개법으로 채란 및 채정된 알과 정자를 사용하였으며, 알 1개당 정자 100개의 비율로 하였다.
- 부화율을 조사하였다. 실험은 수온 20t의 여과 살균 해수가 들어있는 1L 비이커에 절개법으로 채란된 알을 100개/mL의 밀도로 수용한 후 절개법으로 채정된 원정액을 각각의 비율로 해수에 희석하여 운동성을 확인한 다음 첨가하여 실시하였다. 수정률은 수정 20분 후에 세란하여 발생 중인 알의 비율로 하였으며, 부화율은 밸리저유생기까지의 생존율로서 계산하였다 .
- 인공 수정시 알의 최적 수용밀도를 조사하기 위하여 mL당 20, 100, 200, 400, 800 및 1, 600개의 밀도로 수용하여 수정한 후 수정률과 부화율을 조사하였다. 실험은 수온 20t, 염분 34%)의 여과살균 해수가 들어있는 1L 비이커를 사용하여 3반복 실험을 실시하였다.
- 인공 수정시 최적 정자농도를 조사하기 위하여 알 1개당 정자 1, 10, 100, 1, 000, 10, 000개의 비율이 되도록 알과 정자를 수정하여 수정률과 부화율을 조사하였다. 실험은 수온 20t의 여과 살균 해수가 들어있는 1L 비이커에 절개법으로 채란된 알을 100개/mL의 밀도로 수용한 후 절개법으로 채정된 원정액을 각각의 비율로 해수에 희석하여 운동성을 확인한 다음 첨가하여 실시하였다.
- 계산하였다. 인공수정은 여과 살균한 20°C의 해수가 들어 있는 1L 비이커에서 실시하였으며, 이 때 알의 수용밀도는 mL당 100개로 하였다.
- 절개법으로 채란된 알의 경과시간에 따른 수정능력을 파악하기 위하여 채란 직후, 1시간 후, 2시간 후 3시간 후 및 4시간 후에 수정하여 수정률과 부화율을 조사하였다. 채란 후 알은 해수에 수용하여 실온(20°C)에 보관하였으며, 인공수정을 위하여 뮬러가 제로 알을 거른 다음, 여과 살균 해수가 들어있는 1L 비이커에 넣어 정액과 혼합하였다.
- 절개법으로 채정한 정자의 경과시간에 따른 수정능력을 파악하기 위하여 채정 직후, 1시간 후 2시간 후, 3시간 후 및 4시간 후에 수정하여 수정률과 부화율을 조사하였다. 채정한 정액은 해수에 희석하여 실온(20t)에서 보관하면서 수정에 사용하였으며, 알은 수정 직전에 절개법으로 채란하여 사용하였다.
- 정액의 농도는 충분히 성숙한 수컷 어미로부터 해수가 섞이지 않도록 절개법으로 채정한 원정액을 여과해수로 희석한 후 2% eosin 용액으로 정자를 염색한 다음, 광학현미경 아래에서 혈구 계산 판으로 계수하여 계산하였다. 정자의 운동성은 원정액 및 채정직후 해수 중에 희석한 정액을 실온(20t)에 보관하며 채정 직후, 1시간 후, 2시간 후, 3시간 후, 4시간 후 및 5시간 후에 현미 경하에서 전진운동하는 정자의 비율을 3회 측정하여 평균을 계산하여 조사하였다.
- 계수하여 계산하였다. 정자의 운동성은 원정액 및 채정직후 해수 중에 희석한 정액을 실온(20t)에 보관하며 채정 직후, 1시간 후, 2시간 후, 3시간 후, 4시간 후 및 5시간 후에 현미 경하에서 전진운동하는 정자의 비율을 3회 측정하여 평균을 계산하여 조사하였다.
- 수정률과 부화율을 조사하였다. 채란 후 알은 해수에 수용하여 실온(20°C)에 보관하였으며, 인공수정을 위하여 뮬러가 제로 알을 거른 다음, 여과 살균 해수가 들어있는 1L 비이커에 넣어 정액과 혼합하였다. 수정시 알의 수용밀도는 100개/mL였으며, 정자는 수정 직전에 절개법으로 채정하여 운동성을 확인한 후 사용하였으며, 정자농도는 알 1개당 정자 100개의 비율로 하였다.
- 수정률과 부화율을 조사하였다. 채정한 정액은 해수에 희석하여 실온(20t)에서 보관하면서 수정에 사용하였으며, 알은 수정 직전에 절개법으로 채란하여 사용하였다. 실험 방법 및 환경은 채란 후 경과시간에 따른 실험과 동일하게 하였다.
대상 데이터
- 실험은 2000년 5월 하순 강원도 양양군 현남면 연안에서 형망으로 채취된 북방대합을 실내수조에 수용하여 실시하였다.
성능/효과
- Santos and Nascimento (1985)는 굴의 수정에서 50% 이상의 정상적인 veliger 유생을 얻기 위한 알과 정자의 비율을 1 : 100〜5, 000으로 보고하였으나, 이 연구에서 북방대합의 부화율은 알과 정자의 비율이 1:10~100일 때 85% 이상의 나타냈으며, 1:1, 000~10, 000의 비율에서는 부화율이 감소하였다. 또한 1:1의 비율에서는 51.6%와 47.5%의 수정률과 부화율을 보임으로써, 낮은 정자 농도에서는 알과 정자가 만날 확률이 낮다는 것을 알 수 있었다. 또한 수정시킨 후 세란까지의매정시간에 따른 부화율에 있어서도 수정 1시간 이내에는 80% 이상이었으나 4시간 후에는 68.
- 9%로 나타났다. 또한 알의 수용밀도를 mL당 200개, 400개, 800개 및 1, 600개로 하여 수정하였을 때 수정률은 94.3% 이상으로 높게 나타났으나, 부화율은 각각 84.1%, 78.5%, 68.3% 및 49.1 %로 알의 수용 밀도가 높을수록 낮게 나타났다 (Fig. 6).
- 매정시간에 따른 수정률과 부화율을 조사한 결과, 수정률은 60 분까지는 96.8% 이상으로 높게 나타났으나 120분 및 240분 후에는 88.4%로 감소하였다. 부화율에 있어서도 수정 후 60분까지는 84.
- 4%로 매우 낮아졌다. 부화율에 있어서도 채정 직후 수정시킨 정자에서는 846%로 높게 나타났으나 2시간 후에 수정시킨 정자에서는 62.7 %로 감소하였으며, 3시간과 4시간 후에 수정시킨 정자에서는 각각 3.1%와 0%로 급격히 감소하였다 (Fig. 3).
- 1%와 0%로 급격히 감소하였다. 비록 이 연구에서 사용된 정자와 알이 서로 다른 개체로부터 얻어진 것이었으나 정자의 운동성 및 알의 상태를 확인하고 수정하였으며, 채란 후 경과 시간에 따른 조사에서 수정률 및 부화율에서 차이를 보이지 않음으로써 개체 간의 차이는 없는 것으로 판단되므로 알은 채란 4시간까지는 수정 능력에 차이가 없으며, 정자는 채정 1시간 이내에 수정하는 것이 효과적이었다. 한편 Stephano and Gould (1988)는 참굴의 수정 시 난소로부터 적출한 후 즉시 수정된 알은 다정수정 가능성이 높기 때문에 부화율이 낮은 반면, 방란된 알은 다정수정이 억제되어 부화율이 높다고 하였으며, Alliegro and Wright (1983) 는방란되거나 절개법으로 채란한 참굴의 알이 해수에서 1.
- 알의 수용밀도에 따른 수정률과 부화율은 mL당 20개의 알을 수용하였을 때, 각각 91.6%와 78.0%를 보였으며, mL당 100개의 알을 수용하였을 때는 각각 92.2%와 86.9%로 나타났다. 또한 알의 수용밀도를 mL당 200개, 400개, 800개 및 1, 600개로 하여 수정하였을 때 수정률은 94.
- 알의 수용밀도에 따른 실험 결과, 밀도가 높을수록 수정률이 높게 나타나거나 차이가 없는 반면, 부화율은 낮게 나타남으로써 밀도가 높으면 알과 정자가 만날 수 있는 확률이 높으나 수정 후발 생을 위해서는 낮은 밀도가 효과적인 것으로 생각된다. 그러나 인공 종묘생산을 위한 수정란의 부화는 시설면적에 따른 경제성을 고려하여 100~200개/mL의 밀도를 유지하는 것이 효과적일 것으로 판단된다.
- 5시간 배양할 때 다정수정의 가능성이 감소한다고 하였다. 이 연구에서는 절개법으로 채란한 알을 사용함으로써 채란 직후에는 다정수정의 가능성이 높을 수 있으나 채란 직후부터 4시간까지는 수정률 및 부화율에서 차이를 보이지 않았다. 그러므로 북방대합의 채란 후경과 시간에 따른 다정수정을 방지하기 위한 알의 반응에 대해서는 더욱더 세분화된 연구가 요구된다.
- 절개법으로 얻어진 알과 정자는 각각 채란 4시간 이내에, 채정 1시간 이내에 수정하는 것이 효과적이었다. 인공수정을 위한 알 1개에 대한 정자수는 10~ 100개에서 수정률과 부화율이 모두 높았으며, 수정 후 1시간 이내에 세란하는 것이 효과적이었다. 최적의 수정 및 발생을 위한 알의 수용밀도는 100~200개/mL 였다.
- 0%의 정자가 전진운동을 하였다. 절개법으로 얻어진 알과 정자는 각각 채란 4시간 이내에, 채정 1시간 이내에 수정하는 것이 효과적이었다. 인공수정을 위한 알 1개에 대한 정자수는 10~ 100개에서 수정률과 부화율이 모두 높았으며, 수정 후 1시간 이내에 세란하는 것이 효과적이었다.
- 절개법으로 채란한 알의 채란 직후 수정률은 94.7%였으며 채란 4시간 후까지도 94.6% 이상으로서, 채란 4시간까지는 경과 시간에 따른 수정률의 차이가 없었다. 또한 부화율에 있어서도 채란 직후에 수정시킨 알(87.
- 정자 농도에 따른 수정률과 부화율을 조사한 결과, 알 1개당 정자 1개의 비율로 수정한 경우 수정율과 부화율은 51.6%와 47.5% 로 낮게 나타났으며, 10개의 비율로 수정한 경우 수정률과 부화율은 99.0%와 87.7%로 나타났다. 한편, 100개, 1, 000개 및 10, 000개의 비율로 수정한 경우 수정률은 모두 95% 이상으로 차이를 보이지 않았으나, 부화율에 있어서는 각각 85.
- Morisawa, 1990). 조개류의 정자 운동성에 관한 연구는 많지 않으며, 이 연구에서 북방대합의 정자는 생식소로부터 적출 직후 해수와 희석되지 않은 원정액 상태에서도 운동이 시작되어 96% 이상의 정자가 전진운동을 하였으며, 해수와 희석한 1시간 및 2시간 후에는 약 60%와 40%로 감소하였다. 또한 북방대합 정자는 해수에 희석하지 않은 원정액보다 해수에 희석한 조건에서 운동성이 활발하였으며, 운동시간도 오랫동안 지속되었다.
- 채란후 경과시간에 따른 수정률과 부화율을 조사한 결과에서 채란 직후부터 4시간까지는 큰 차이를 보이지 않은 반면, 채정후경과시간에 따른 부화율에 있어서는 채정 직후 수정시킨 정자에서는 84.6%로 높게 나타났으나 2시간 후에 수정시킨 정자에서는 62.7%로 감소하였으며, 3시간과 4시간 후에 수정시킨 정자에서는 각각 3.1%와 0%로 급격히 감소하였다. 비록 이 연구에서 사용된 정자와 알이 서로 다른 개체로부터 얻어진 것이었으나 정자의 운동성 및 알의 상태를 확인하고 수정하였으며, 채란 후 경과 시간에 따른 조사에서 수정률 및 부화율에서 차이를 보이지 않음으로써 개체 간의 차이는 없는 것으로 판단되므로 알은 채란 4시간까지는 수정 능력에 차이가 없으며, 정자는 채정 1시간 이내에 수정하는 것이 효과적이었다.
- 0%로 감소하였다. 채정 3시간 후에는 해수 중에 희석한 정자와 원정액 상태의 정자 모두 20% 이하의 운동성을 보였으며, 채정 4시간 후에는 해수중에 희석한 정자만이 5.3%의 낮은 운동성을 보였다 (Fig. 1).
- 7%로 나타났다. 한편, 100개, 1, 000개 및 10, 000개의 비율로 수정한 경우 수정률은 모두 95% 이상으로 차이를 보이지 않았으나, 부화율에 있어서는 각각 85.3%, 78.9% 및 70.9%로 정자 비율이 높을수록 낮게 나타났다 (Fig. 4).
후속연구
- 이 연구에서는 절개법으로 채란한 알을 사용함으로써 채란 직후에는 다정수정의 가능성이 높을 수 있으나 채란 직후부터 4시간까지는 수정률 및 부화율에서 차이를 보이지 않았다. 그러므로 북방대합의 채란 후경과 시간에 따른 다정수정을 방지하기 위한 알의 반응에 대해서는 더욱더 세분화된 연구가 요구된다.
- 이상과 같이 이 연구에서는 북방대합 인공 종묘생산을 위한 기초연구로서 양질의 수정란 확보를 위하여 최적 수정방법을 구명하였으므로 양식생산자에 의해 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
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