성숙 유도한 한국산 고등어 (Scomber japonicus)의 난발생과 자치어의 형태 발달 Development of the Eggs, Larvae and Juveniles by Artificially-Matured Pacific Mackerel, Scomber japonicus in the Korean Waters원문보기
Development of egg, larvae and juveniles for the Pacific mackerel, Scomber japonicus are described following natural fertilization in the indoor tank of $25^{\circ}C$ water temperature. Following a routine hormone treatment technique for the brood stock, male and female mackerels were art...
Development of egg, larvae and juveniles for the Pacific mackerel, Scomber japonicus are described following natural fertilization in the indoor tank of $25^{\circ}C$ water temperature. Following a routine hormone treatment technique for the brood stock, male and female mackerels were artificially matured by intramuscular injections of LHRHa at a dosage of $400{\mu}g/kg$ body weight (BW)+Domperidone at a dosage of $4{\mu}g/kg$ body weight (BW) to induce maturation in a separate aquarium and induced natural spawning. Fertilized eggs were ca. 1.0 mm in diameter; spherical in shape with a single oil globule; pelagic and non-adhesive. Hatching occurs 41 hours after fertilization at $23-24^{\circ}C$. The newly hatched larvae was 3.03 mm in average total length (ATL), the mouth and anus were not open, oil globule located in posterior end of yolk sac, and preanal length was 42.8% of TL. The larvae measuring 2.89 mm ATL, almost absorbed yolk sac and oil globule material in 2 days after hatching, in which the mouth and anus were open. Melanophores, branch or star in shape were observed on the top of head, peritoneal region and along the ventral contour. In 13 days after hatching, the larvae was 6.88 mm ATL, its posterior end of notochord began to flex upward, finfold of caudal fin appeared, jaw teeth were already formed. In 19 days after hatching, the larvae was 7.71 mm ATL completed only caudal fin rays (9+8), and preanal length was 49.4% of TL. In 37 days after hatching, the larvae was 27.4 mm ATL already completed all the fins, and preanal length was 59.9% of TL.
Development of egg, larvae and juveniles for the Pacific mackerel, Scomber japonicus are described following natural fertilization in the indoor tank of $25^{\circ}C$ water temperature. Following a routine hormone treatment technique for the brood stock, male and female mackerels were artificially matured by intramuscular injections of LHRHa at a dosage of $400{\mu}g/kg$ body weight (BW)+Domperidone at a dosage of $4{\mu}g/kg$ body weight (BW) to induce maturation in a separate aquarium and induced natural spawning. Fertilized eggs were ca. 1.0 mm in diameter; spherical in shape with a single oil globule; pelagic and non-adhesive. Hatching occurs 41 hours after fertilization at $23-24^{\circ}C$. The newly hatched larvae was 3.03 mm in average total length (ATL), the mouth and anus were not open, oil globule located in posterior end of yolk sac, and preanal length was 42.8% of TL. The larvae measuring 2.89 mm ATL, almost absorbed yolk sac and oil globule material in 2 days after hatching, in which the mouth and anus were open. Melanophores, branch or star in shape were observed on the top of head, peritoneal region and along the ventral contour. In 13 days after hatching, the larvae was 6.88 mm ATL, its posterior end of notochord began to flex upward, finfold of caudal fin appeared, jaw teeth were already formed. In 19 days after hatching, the larvae was 7.71 mm ATL completed only caudal fin rays (9+8), and preanal length was 49.4% of TL. In 37 days after hatching, the larvae was 27.4 mm ATL already completed all the fins, and preanal length was 59.9% of TL.
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문제 정의
연구는 아직까지 거의 이루지지 않은 실정이다. 본 연구는 고등어의 인공종묘 생산을 위한 중요한 과정 중의 하나인 양질의 수정란 확보를 위하여 호르몬 처리에 의해 인위적으로 성 성숙을 유도한 후, 실내수조에서 자연산란된 수정란의 발생에 따른 형태적 특징과 부화후 자치어의 형태적 발달 과정을 상세히 조사하여 고등어 종묘생산을 위한 기초 자료를 제공하고자 하였다.
제안 방법
LHRHa와 Domperidone 복합처리 이후, 자연 산란한 난을 산란용 수조의 배수관에 연결된 집 란조 (60x40x30 cm, 200 뮬러가제)를 이용하여 난을 수거하였다. 수정란 관리 및 부화자어 사육은 분당 1 L의 여과해수가 공급되는 수조 (60 L 원형 아크릴 수조)에 수용하여 미 량의 산소를 공급해주었다.
주사시 어미의 , 안정을 위해 2-phenoxyethanol (200 ppm)에 마취하였다. LHRHa와 Domperidone의 주사량은 LHRHa 400 〃g/kg BW+Domperidone 4 〃g/kg BW의 농도로 투여 하였다.
일정하게 유지시켜 주었다. 난 발생 단계와 자치어의 형태학적 특성을 조사하기 위하여 수정 후 일정시간 간격으로 무작위로 수정란과 자치어를 5% 중성 formalin에 고정한 후 입체해부현미경 (SZH10, Olympus)을 이용하여 난발생 과정 및 자치어의 형태 발달과정을 조사하였다. 자치어의 몸의 각 부위 , 전장 (Total length), 체 장 (Standard length), 항문장 (Preanal length), 두장 (Head length), 안경 (Eye diameter), 난황장 (Yolk length), 유구경 (Oil globule diameter)은 Matarese et al.
시작되었다. 수정 후 1시간 40분 만에 4세포기 (Fig. IB), 그리고 3시간 16분 후에 8세포기 (Fig. 1C)로 진행되었다. 수정 후 4시간 46분 만에 64세포기 이상의 상실기에 접어들었고, 이때 일부 수정란에서 세포의 분리 등 기형 발생이 관찰되었다 (Fig.
한편, 수거된 수정 란은 2 L 유리 비어커에 수정란을 띄어 부상률, 수정률, 부화률을 조사하였다. 수정률은 16-32 세포기의 배체까지 발생한 난의 비율로 산정하였다.
, 2001)와도 만곡 개시 시점이 유사한 것으로 확인되었다. 척색 말단의 만곡과 함께 지느러미 줄기가 출현하기 시작하였는데, 꼬리지느러미가 가장 먼저 출현하였으며 이어, 가슴지 느러 미 , 등지 느러 미 , 뒷지느러 미 , 배 지느러 미 순으로 출현하였다. 이러한 지느러미 분화 순서는 미국산 고등어 (Matarese et al.
수정란 관리 및 부화자어 사육은 분당 1 L의 여과해수가 공급되는 수조 (60 L 원형 아크릴 수조)에 수용하여 미 량의 산소를 공급해주었다. 한편, 수거된 수정 란은 2 L 유리 비어커에 수정란을 띄어 부상률, 수정률, 부화률을 조사하였다. 수정률은 16-32 세포기의 배체까지 발생한 난의 비율로 산정하였다.
대상 데이터
실험어는 경남 통영 욕지도에서 '05년 9월부터 10월에 정치망에서 어획한 체중 100g 전후의 미성어를 해상원형 가두리 15-20 m)에서 배합사료와 냉동 크릴새우를 공급하면서 양성 한 체 중 250-540 g, 체 장 280-340 mm 전후의 성숙어 미를 국립수산과학원 남해수산연구소 사육실험실로 운반하여 사육하였다. 사육기간 동안 배합사료를 충분히 공급하였다.
Louis, MO, USA)와 성숙촉진호르몬 (GTH)의 분비를 억제시키는 작용을 하는 Dopamine에 대한 길항제인 Domperidone (DOM, Sigma- Aldrich)을 혼합한 후 주사직전에 Freund's incomplete adjuvant (FIA; Difco, Detroit, MI, USA)와 잘 섞어 주사하였다. 주사시 어미의 , 안정을 위해 2-phenoxyethanol (200 ppm)에 마취하였다. LHRHa와 Domperidone의 주사량은 LHRHa 400 〃g/kg BW+Domperidone 4 〃g/kg BW의 농도로 투여 하였다.
이론/모형
난 발생 단계와 자치어의 형태학적 특성을 조사하기 위하여 수정 후 일정시간 간격으로 무작위로 수정란과 자치어를 5% 중성 formalin에 고정한 후 입체해부현미경 (SZH10, Olympus)을 이용하여 난발생 과정 및 자치어의 형태 발달과정을 조사하였다. 자치어의 몸의 각 부위 , 전장 (Total length), 체 장 (Standard length), 항문장 (Preanal length), 두장 (Head length), 안경 (Eye diameter), 난황장 (Yolk length), 유구경 (Oil globule diameter)은 Matarese et al. (1989)의 방법에 따라 영상분석장비 (Image-Pro Plus, Version 4.5)를 이용하여 0.01 mm 단위까지 측정하였다. 자치어의 발생단계 및 용어 사용은 Kim (1989) 및 Okiyama (1988) 를 참고하였으며, 표본은 부경대학교 자원생물학과 (Depart ment of Marine Biology, Pukyong National University)에 등록, 보관하였다.
01 mm 단위까지 측정하였다. 자치어의 발생단계 및 용어 사용은 Kim (1989) 및 Okiyama (1988) 를 참고하였으며, 표본은 부경대학교 자원생물학과 (Depart ment of Marine Biology, Pukyong National University)에 등록, 보관하였다.
성능/효과
1The number of ovulated eggs was estimated by weight sum of randomly selected 500 eggs, and the percentages of fertilization and hatched larvae were calculated total number of the ovulated eggs. *Fertilization was based on the number of 16-32 cell stage embryo.
고등어 자어의 척색 말단이 만곡되기 시작하는 시점은 본조사의 경우 평균전장 6.88 mm (평균체장 6.13 mm, 부화 후 13일째)로 미국산 고등어의 체장 6.0 mm와 잘 일치하였으며 (Matarese et 시., 1989), 유사종인 망치고등어 (체장 5.2-6.7 mm) (Neira et al., 1998) 및 참다랑어 (체장 6.0 mm) (Miyashita et al., 2001)와도 만곡 개시 시점이 유사한 것으로 확인되었다. 척색 말단의 만곡과 함께 지느러미 줄기가 출현하기 시작하였는데, 꼬리지느러미가 가장 먼저 출현하였으며 이어, 가슴지 느러 미 , 등지 느러 미 , 뒷지느러 미 , 배 지느러 미 순으로 출현하였다.
머리의 등쪽에 1-2개의 수지상 흑색소포가 관찰되며, 복강의 등쪽 가장자리에 수지상 흑색소포가 빽빽이 나타나며 가슴지느러미 기저의 아래쪽과 심장 뒤쪽에도 점상 혹은 수지상 흑색소포가 각각 1개씩 나타났다. 또한 항문 근처 창자의 배쪽면에도 2개의 흑색소포가 나타나며 꼬리의 배쪽 정중선에는 여전히 발달된 성상의 흑색소포가 꼬리 끝까지 1열로 줄지어 나타났다. 이 시기가 되면 가슴지느러미가 더욱 발달하여 적극적 인 섭 식 활동에 이 용한다.
5%로 이전에 비해 커졌다. 또한, 머리의 등쪽에 흑색소포가 발달하기 시작하여 8-10개의 수지상 또는 성상의 흑색소포가 관찰되며, 복강의 경우 등쪽 가장자리에 수지상 흑색소포가 분포하고, 꼬리의 배쪽 정중선의 경우 이전과 달리 13번째 근절에서부터 성상의 흑색소포가 꼬리 끝까지 1열로 나타났다 (Fig. 2E).
1H). 수정 후 34시간 30분 만에 꼬리 부분이 난황에서 분리되어 꼬리의 형태를 갖추고 있었으며, 심장의 박동을 관찰할 수 있었다(Fig. II). 수정 후 37시간 만에 배체가 난황을 완전히 한 바퀴 감고 있으며 막 지느러미가 관찰되었다 (Fig.
1C)로 진행되었다. 수정 후 4시간 46분 만에 64세포기 이상의 상실기에 접어들었고, 이때 일부 수정란에서 세포의 분리 등 기형 발생이 관찰되었다 (Fig. ID). 수정 후 4시간 30분 만에 수정 란은 낭배기로 진행되기 시작하여 수정 후 5시간 25분 만에 낭배 후기로 진행되었다 (Fig.
실내수조에서 사육한 고등어 자치어의 성장은 부화후 19일까지는 성장율이 완만한 반면 외부형태적으로는 다양한 변화를 보였으며, 이후부터는 서서히 성장율이 빨라져 지수 함수적 성장패 턴을 나타내 었다 (Fig. 3). 부화 후 경과일수 (X) 와전장 (Y)과의 관계식은 Y=2.
8%로 이 시기가 되면 난황과 유구가 완전히 흡수되어 사라진다. 입이 구조적으로 발달하고, 원활한 산소공급을 위해 아가미 부위가 두드러지며 눈 뒤쪽으로는 이포가 명확히 관찰되었다. 두장은 전장의 20.
후속연구
1°C 사육개체보다 더 느린 것으로 나타났다. 이는 적정 수온 범위를 벗어난 수온대에서는 오히려 성장 속도를 저하시킬 수 있다는 가능성을 보여주는 것이라 생각되며, 향후 수온에 따른 자치어의 생리적 반응 등 상세한 추가 연구가 필요하다. 한편, 24.
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