[국내논문]동자개 Pseudobagrus fulvidraco 암컷과 동자개 P. fulvidraco $\\times$ 대농갱이 Leiocassis ussuriensis 잡종 수컷간 역교배체의 초기 생존을 및 염색체 핵형 Early Survival and Karyotype of Backcross Bullhead Hybrid between Pseudobagrus fulvidraco Female and P. fulvidraco $\\times$ Leiocassis ussuriensis Hybrid Male원문보기
동자개(PF) 암컷과 대농갱이(LU) 수컷에 의해 유도된 잡종(FU)을 대상으로 동자개 및 대농갱이 암컷과 역교배체(PFU, LFU)를 유도하여 수정률, 부화율, 초기생존을, 염색체 수 및 핵형분석을 수행하였다. 유도된 PFU ($PF{\times}FU$)의 수정률은 86.8%, 부화율은 70.7% 및 생존율은 76.4%로 양친으로 사용된 PF 및 LU보다 유의적으로 높게 나타났다. 그러나 FU를 사용한 LFU ($PF{\times}FU$)는 모두 사망하였다. PF (2n=52)와 FU(2n=52)간의 PFU의 염색체 수는 2n = 52로 양친과 동일하게 나타났으며 핵형분석 결과 22 metacentrics + 20 submetacentric + 10 acrocentric으로 구성되어 있었다.
동자개(PF) 암컷과 대농갱이(LU) 수컷에 의해 유도된 잡종(FU)을 대상으로 동자개 및 대농갱이 암컷과 역교배체(PFU, LFU)를 유도하여 수정률, 부화율, 초기생존을, 염색체 수 및 핵형분석을 수행하였다. 유도된 PFU ($PF{\times}FU$)의 수정률은 86.8%, 부화율은 70.7% 및 생존율은 76.4%로 양친으로 사용된 PF 및 LU보다 유의적으로 높게 나타났다. 그러나 FU를 사용한 LFU ($PF{\times}FU$)는 모두 사망하였다. PF (2n=52)와 FU(2n=52)간의 PFU의 염색체 수는 2n = 52로 양친과 동일하게 나타났으며 핵형분석 결과 22 metacentrics + 20 submetacentric + 10 acrocentric으로 구성되어 있었다.
Backcross hybridization between Korean bullhead Pseudobagrus fulvidraco female and Korean bullhead P. fulvidraco $\times$ Ussurian bullhead Leiocassis ussuriensis hybrid male was performed, and early viability and karyotype of the backcross hybrids were examined along with their parental ...
Backcross hybridization between Korean bullhead Pseudobagrus fulvidraco female and Korean bullhead P. fulvidraco $\times$ Ussurian bullhead Leiocassis ussuriensis hybrid male was performed, and early viability and karyotype of the backcross hybrids were examined along with their parental species. Mean fertilization rate (86.8%), hatching success (70.7%) and early survival rate (76.4%) of backcross hybrids were similar with those found in the maternal species, the Korean bullhead. From the chromosome analysis, modal chromosome numbers of Korean bullhead, Ussurian bullhead, their hybrid and backcross hybrid were the same as 2n = 52. However, their karyotypes were different among genotypes. The karyotype of backcross hybrid was 22 metacentric + 18 submetacentacentric + 12 acrocentric chromosomes.
Backcross hybridization between Korean bullhead Pseudobagrus fulvidraco female and Korean bullhead P. fulvidraco $\times$ Ussurian bullhead Leiocassis ussuriensis hybrid male was performed, and early viability and karyotype of the backcross hybrids were examined along with their parental species. Mean fertilization rate (86.8%), hatching success (70.7%) and early survival rate (76.4%) of backcross hybrids were similar with those found in the maternal species, the Korean bullhead. From the chromosome analysis, modal chromosome numbers of Korean bullhead, Ussurian bullhead, their hybrid and backcross hybrid were the same as 2n = 52. However, their karyotypes were different among genotypes. The karyotype of backcross hybrid was 22 metacentric + 18 submetacentacentric + 12 acrocentric chromosomes.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
, 1997) 잡종 또는 역교배체를 양^산업에 이용하기 위해서는 다양한 유전형질 및 생산 형질들이 사전에 분석 , 평가되어야만 한다. 본 연구에서는 동자개 Pseudobagrus fulvidraco^ 대농갱이 Leiocassis ussuriensis간 우량품종 개발을 위한 유전 육종 학적 연구의 일환으로, 동자개와 대농갱이간 잡종수컷과 동자개 및 대농갱이 암컷과의 역교배체를 유도하여 수정률, 부화율, 초기생존율 및 염색체 핵형 분석을 수행하였다.
제안 방법
PF, LU, FU, PFU 및 LFU 실험군의 수정률은 수정 후 12시간에 전체 수정란 중 사란수블 제외하고 배체가 형성된 난 수를, 부화율은 전체 수정난 중에서 부화된 개체수를 백분율로 측정하였다. 또한 유도된 역교배체의 기형어 출현을 파악하기 위해 실험 종료 시 실험구별로 30마리씩 무작위로 추출하여 두부, 아가미뚜껑 및 미부 척추골을 중심으로 외부 형태상 기형 개체 수를 조사하였다.
동자개(PF) 암컷과 대농갱이(LU) 수컷에 의해 유도된 잡종 (FU)을 대상으로 동자개 및 대농갱이 암컷과 역교배체(PFU, LFU)를 유도하여 수정률, 부화율, 초기생존율, 염색체 수 및 핵형분석을 수행하였다. 유도된 PFU (PF X FU)의 수정률은 86.
또한 유도된 역교배체의 기형어 출현을 파악하기 위해 실험 종료 시 실험구별로 30마리씩 무작위로 추출하여 두부, 아가미뚜껑 및 미부 척추골을 중심으로 외부 형태상 기형 개체 수를 조사하였다. 초기생존율은 부화 후 난황 흡수가 완료되는 2일째부터 100일까지의 개체수를 대상으로 측정하였으며 자치어 사육은 Park et al.
(2006)에 의해 생산된 개체들을 사용하였다. 역교배체 유도는 Park et al. (2006)의 방법에 의거 동자개 및 대농갱이 임컷 각각 3마리와 잡종 수컷 3마리를 각각 1 : 1로, 대조군으로 동자개 및 대농갱이도 암수 3마리씩 각각 1 : 1로 인공수정을 통해 생산하였다. 유도된 각 실험군의 유전자형을 다음의 약자로 표기하였다.
대상 데이터
본 실험 에 사용된 동자개 Pseudobagrus fulvidraco^r 서산시 부석면 간척지 저수지에서, 대농갱이 Leiocassis ussuriensis 는 충남 부여 백마강에서 수집된 성숙된 개체를 사용하였으며, 이들간 역교배체 생산을 위한 동자개 X 대농갱이 잡종 수컷(평균 체장 및 체중: 15.6 ± 0.9 cm, 38.9 ± 6.2 g)은 Park et al. (2006)에 의해 생산된 개체들을 사용하였다. 역교배체 유도는 Park et al.
데이터처리
(2006)의 방법에 의거 45 L 용량의 반 순환 여 과식 사각수조를 이용하여 3반복 실험하였다. 실험군간 수정류 부화율, 기형률 및 초기생존율의 유의차 검정은 ANOVA- test로 처리한 후 평균간 유의성(F<0.05)을 검정하였다.
이론/모형
실험군의 염색체 수 판별 및 핵형 분석을 위해 신장직접법 (Kim et al., 1982; 1988)을 사용하였다. 염색체 분석을 위한 표본채집, 처리방법은 Park et al.
, 1982; 1988)을 사용하였다. 염색체 분석을 위한 표본채집, 처리방법은 Park et al. (2006)의 방법에 의거 수행하였으며, 핵형은 Levan et al. (1964)의 방법에 따라 분석하였다.
또한 유도된 역교배체의 기형어 출현을 파악하기 위해 실험 종료 시 실험구별로 30마리씩 무작위로 추출하여 두부, 아가미뚜껑 및 미부 척추골을 중심으로 외부 형태상 기형 개체 수를 조사하였다. 초기생존율은 부화 후 난황 흡수가 완료되는 2일째부터 100일까지의 개체수를 대상으로 측정하였으며 자치어 사육은 Park et al. (2006)의 방법에 의거 45 L 용량의 반 순환 여 과식 사각수조를 이용하여 3반복 실험하였다. 실험군간 수정류 부화율, 기형률 및 초기생존율의 유의차 검정은 ANOVA- test로 처리한 후 평균간 유의성(F<0.
성능/효과
05). 기형률에서는 "가 4.3%로 가장 낮았으며, PFU (5.2%), PF (7.2%), LU (7.6%)로 순으로 나타났으며, 초기생존율에서는 FU가 83.5% 로 가장 높았으며, PFU (76.4%), PF (77.6%), LU (66.9%) 순으로 나타났다(F<0.05).
그러나 FU를 사용한 LFU (LF X FU)는 모두 사망하였다. PF (2n = 52)와 FU (2n = 52) 간의 PFU의 염색체 수는 2n = 52로 양친과 동일하게 나타났으며 핵형분석 결과 22 metacentrics + 20 submetacentric + 10 acrocentric으로 구성되어 있었다.
PFU의 염색체 수는 2n = 52 (계수된 세포의 85%)이었으며 (Table 2) 핵형분석 결과 11쌍의 metacentric chromosomes, 10 쌍의 submetacentric chromosomes 과 5쌍의 acrocentric chromosomes으로 구성되어 있었다(Fig. 1). 잡종개체의 염색체 수 및 핵형은 미꾸라지와 미꾸리 및 유도된 종간 잡종의 세포 유전학적 연구(Lee, 2006), brown trout와 Atlantic salmon간 종간잡종 생산(Eva et al.
간의 잡종은 첫 먹이를 먹기 이전까지의 생존율이 그들의 양친보다 낮다고 보고히였다(McGowan and Davidson, 1992). 또한 이들간 상반 교배에 의해 생산된 1세대 잡종을 대서양연어 수컷과 역교배 시 첫 먹이 섭취까지의 생존율은 대서양연어 X brown trout 잡종 암컷인 경우 60~64%인 반면, brown trout x 대서양연어 집종암컷인 경우는 0.7〜2.3%로 매우 낮게 나타났다. 이는 잡종 1세대의 생존율은 잡종 유도시 사용된 양친 중 모계에 의해 결정되는 것으로 판단되며, 대서양연어와 brown trout간 유전 물질 불균형으로 brown trout 유전인자는 대서잉연어 유전자 pool로 이입(introgression)이 가능하지만 역으로는 되지 않는 것으로 제시되었다(Eva et al.
, 2003)에서와 같이 양친의 반수체의 조합으로 이루어진다. 본 실험에서 PF (2n = 52)와 FU (2n = 52)간의 PFU의 염색체 수는 由 = 52로 양친과 동일하게 나타났으며, 핵형 차이를 분석한 결과 22 metacentrics + 20 submetacentric + 10 acrocentric로 구성되어 사용된 친어로부터 각각의 반수체 세트를 전달받은 것으로 판단된다.
본 실험에서도 PFU의 수정률, 부화율 및 생존율은 각각 86.8%, 70.7% 및 76.4%로 양친의 PF와 LU보다 유의적으로 높게 나타나 주목되었다. 반면 LFU는 수정(수정률: 73%)은 이루어졌으나 수정 후 10시간 내에 모두 사망하여 LFU 와 LU 간 유전인자 상호 부조화로 인한 정상적인 배 발생이 이루어지지 않은 것으로 판단되며, 이는 Eva et al.
05). 부화율에서도 FU가 75.8%로 가장 높게 나타났으며, PFU (70.7%), PF (67.5%), LU (61.8%) 순으로 나타났으며, LFU는 수정 후 10시간째 사망하였다(F<0.05). 기형률에서는 "가 4.
실험 군별로 수정률에서는 FU가 86.9%로 가장 높게 나타났으며, PFU (86.8%), PF (84.1%), LU (80.8%), LFU (77.4%) 순으로 나타났다(户<0.05). 부화율에서도 FU가 75.
수행하였다. 유도된 PFU (PF X FU)의 수정률은 86.8%, 부화율은 70.7% 및 생존율은 76.4%로 양친으로 사용된 PF 및 LU보다 유의적으로 높게 나타났다. 그러나 FU를 사용한 LFU (LF X FU)는 모두 사망하였다.
후속연구
, 1991). 따라서 본 연구의 LFU 유전형을 대상 点 수정 후 배 발생 구간별로 DNA 함량, 유전자 발현, 유전물질의 소실 및 유전자 재조합 등에 관한 분석이 추후 수행된다면 유전자 이입에 따른 어류 발생의 분자생물힉적 기작에 관한 유용한 정보를 제공할 수 있으리라 판단된다.
양^ 대상종으로의 개발 가능성을 나타내었다. 따라서 본연구를 바탕으로 역교배체의 성장, 생식, 외형, 질병저항성 등 양식 생산 형질들에 관한 평가가 이루어져야 할 것이다.
본 연구를 통해 유도된 PFU 역교배체의 경우 비교적 우수한 초기 생존 형질과 유전학적인 안정성을 나타냄으로써 향후 새로운 양^ 대상종으로의 개발 가능성을 나타내었다. 따라서 본연구를 바탕으로 역교배체의 성장, 생식, 외형, 질병저항성 등 양식 생산 형질들에 관한 평가가 이루어져야 할 것이다.
참고문헌 (22)
Boris, G., D. Konrad, F.-A. M. Ann, S. William and S. C. H. James, 2004. Ploidy of backcross hybrids of largemouth bass and sma11mouth bass. North Amer. J. of Aquacult., 66(2), 133-136
Brad, J. A., L. Zhanjiang and R. A. Dunham, 2003. Dress-out and fillet yields of channel catfish, Ictalurus punctatus, blue catfish, Ictalurus furcatus, and their Fl, F2 and backcross hybrids. Aquacult., 228, 81-90
Brian, G. B., J.-W. David, S. T. Jeffery and R. W. William, 2003. Family and genetic group effects for resistance to proliferative gill disease in channel catfish, blue catfish and channel catfish ${\times}$ blue catfish backcross hybrids. Aquacult. Res., 34, 569-573
Brian, G. B., G. S. Libey and D. R. Notter, 1997. Egg, larval, and fmgerling traits of crosses among striped bass (Morone saxatilis), white bass (M chrysops), and their F1 hybrids. Aquacult., 154, 201-217
Castillo, A. G. F., P. Moran, H. Ninoska, J. S. Vega, P. Juliana, J. L. Martinez and E. G. Vazquez, 2008. Mechanisms for introgression in allotriploid fish. Aquacult., 278, 51-54
Dumas, S., J. M. B. Audet and J. de la Noue, 1992. The early development of hybrids between brook charr (Slvelinus ‘fontinalis) and arctic charr (Salvelinus alplinus). Aquacult., 108, 21-28
Eva, G.-V., J. Perez, F. Ayllon, J. L. Martinez, S. Glise and E. Neall, 2005. Asymmetry of post-Fl interspecific reproductivε barriers among brown trout (Salmo trutta) and Atlantic salmon (Salmo salar). Aquacult., 234, 77-84
Kim, K.-K.,I.-C. Bang, Y. Kim, Y. K. Nam and D. S. Kim, 1996. Early survival and chromosomes of intergeneric hybrids between Japanese flounder Paralichtys olivaceus and spotted halibut, Verasper variengatus. Fish. Sci., 62, 490-491
Kim, I. S., Y. Choi, C. L. Lee，Y. J. Lee, B. J. Kim and J. H. Kim, 2005. Illustrated book of Korean fishes. Kyo-Hak Publ. Co., Ltd., Seoul, 613 pp. (in Korean)
Lee, S. K., 2006. Cytogenetic analysis of mud loach (Misgurnus mizolepid), cyprinid loach (M anguillicaudatus) and their reciprocal hybrids. Master’s degreεs thesis. Pukyong National University, 95 pp. (in Korean)
Levan, A., K. Fredga and A. A. Sangerg, 1964. Nomenclature for centromeric positon on chromosomes. Hered., 52, 201-220
McGowan, C. and W. S. Davidson, 1992. Artificial hybridization of new found and brown trout and Atlantic salmon: Hatchability, survival and growth to first feeding. Aquacult., 106, 117-125
Mukai, T., 2001. Hybridization and introgression in speciation process of fishes. Jap. J. Ichthyol., 48, 1-18
Oshiro, T., Y. Deng, S. Higaki and F. Takashima, 1991. Growth and survival of diploid and triploid hybrid of masou salmon (Onchohynchus mαsou). Bull. Jap. Fish. Soc. Sci., 57, 1851-1857
Park, I. S., Y. K. Nam, S. Douglas, S. Johnson and D. S. Kim, 2003. Genetic characte:rization， morphometrics and gonad development of induced interspecific hybrids between yellowtail flounder, Pleuronectes ferrugineus (Storer) and winter flounder, P americanus. Aquacult. Res., 34, 389-396
Park, I.-S., B.-S. Kim, J. H. Im, H. M. Park, Y. K. Nam, C. H. Jeong and D. S. Kim, 1997. Improved early survival in backcrosses of male mud loach (Misgurnus mizolepis) ${\times}$ cyprinid loach (M anguillicaudatus) hynrids to female cyprinid loach. J. Aquacult., 10(3), 363-371.(in Korean)
Park, S. Y., D.-J. Kim, Y.-A. Lee, C.-H. Noh, D.-S. Kim and I.-C. Bang, 2006. Cytogenetic analysis of an intergeneric hybrids between Korena bullhead (Pseudobagrus fulvidraco) and ussurian bullhead (Leiocassis ussuriensis). Kor. J. Ichthyol., 18(1), 20-26
Smith, G. R., 1992. Introgression and asexual reproduction in verterbrates. Trend Ecol. Evol., 11, 253-254
Tymchuk, W. E. and R. H. Devlin, 2005. Growth differences among first and second generation hybrids of domesticated and wild rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquacult., 245, 295-300
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.