[논문]고유종 칼납자루의 재생산 기초 연구

김치홍; 이완옥; 이종하; 백재민

[국내논문] 고유종 칼납자루의 재생산 기초 연구
Reproduction Study of Korean Endemic Species Acheilognathus koreensis 원문보기

Korean journal of Ichthyology = 한국어류학회지, v.23 no.2, 2011년, pp.150 - 157

김치홍 (국립수사과학원 중앙내수면연구소) , 이완옥 (국립수사과학원 중앙내수면연구소) , 이종하 (국립수사과학원 중앙내수면연구소) , 백재민 (국립수사과학원 중앙내수면연구소)

초록
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칼납자루를 중심으로 납자루아과 고유종 각시붕어, 한강납줄개, 묵답자루의 재생산을 위한 기초 연구를 하였다. 난의 형태와 부화 자어는 종별로 독특하였으며 암컷의 크기와 1회 산란량의 상관관계는 뚜렷하게 나타나지 않았다. 칼납자루 $13.0^{\circ}C$에서도 산란이 가능하였으나 수정란의 부화율은 43.5%로 낮았으며, 수온 $21.0^{\circ}C$에서 79시간 만에 부화하였고 다른 비교 종들과 같이 수온이 높을수록 부화에 이르는 시간은 단축되었다. 칼납자루는 부화 후 자어 시기를 거쳐 300일 만에 52.4 mm로 성장하여 재생산에 참여할 어미가 되기에 충분하였다. 납자루아과 어류의 재생산 연구는 고유 담수어 보존 연구의 기초자료로 활용될 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study we described reproduction study of Korean endemic species, Acheilognathus koreensis and three other acheilognathinae species A. signifer, Rhodeus pseudosericeus, and R. uyekii. Morphology of egg shape and larvae just hatched is unique by the species respectively. There is no interrelation factor between size of female and number of spawned eggs per one time. Minium water temperature for spawning of A. koreensis was observed in $13.0^{\circ}C$ having low hatching rate with 43.5 percent. The egg of A. koreensis began to hatch approximately 79 hours after insemination. As higher as water temperature until $22.0^{\circ}C$ hatching elapsed time for developing eggs of A. koreensis and three species in this study was shortened. A. koreensis was grew up to be a adult enough which can be join to new production for three hundred days after hatching with 52.4 mm in total length. This reproduction study will be applied to preservation of Korean endemic fresh water fishes basically.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

칼납자루는 한반도의 금강, 섬진강, 낙동강, 탐진강 수계에 고루 분포하는 종으로 외부 형태적인 특성과 분자계통학적 연구 및 개체군 생태 생활사와 더불어 미세서식처 등이 잘 알려져 있는 종이다(Kim and Kim, 1990; 양, 2004). 따라서 본연구에서는 칼납자루를 대상으로 채란과 채정, 인공수정과 부화관리 및 자치어의 사육 과정에서 나타나는 물리적인 환경의 변화와 생활사의 관계를 논의하고 납자루아과내의 종들과 그 특징을 비교함으로써 칼납자루의 재생산을 위한 기초 자료를 마련하고자 한다.
인기가 증대되고 있다. 우리나라에 서식하는 납자루아과 어류 14종 중 7종이 고유종으로 고유화 빈도가 50% 에 이르고 있어 한반도에 분포하는 담수어의 종 분화 연구를 위한 소중한 자료.가 될 수 있다(강 등, 2006).
지역별 칼납자루의 외부 형태의 계수 계측치의 비교에서 낙동강산은 타 수역 집단에 비해 미병고가 약간 높고 문장이 짧은 특징을 가지고 있어 분류학적으로 분화 기능성을 제시하고 있어(양, 2004) 본 시험에서는 이러한 오차를 줄이기 위해 동일 집단의 개체들 끼리 수정한 결과를 제시하였다. 칼납자루의 인공수정을 위한 시험에 사용한 28개체들 중 채란이 가능한 암컷의 최소 체장은 50.
칼납자루를 중심으로 납자루아과 고유종 각시붕어, 한강납줄개, 묵납자루의 재생산을 위한 기초 연구를 하였다. 난의 형태와 부화 자어는 종별로 독특하였으며 암컷의 크기와 1회 산란량의 상관관계는 뚜렷하게 나타나지 않았다.

제안 방법

수정 시 어미의 크기와 채란 시각, 산란량을 기록하였고 알의 크기는 현미경 하에서 장경과 단경의 길이를 측정하였으며 난의 형태와 난 내 발생 과정을 실체 현미경으로 관찰하고 촬영하였다. 개체 별 수정 란의 유지 수온과 부화까지 경과 기간을 기록하여 초기 발생 진행 정도를 비교하였고 산란량을 기준으로 수정률을 산정하였고 수정란 수를 기준으로 부화율을 산정하였다.
방법으로 사육 수를 교환하였다. 부화 기간의 산정은 발생란 전체의 50%가 부화를 마친 시점을 기준으로 하여 수온과 관계를 조사하였다. 자어의 상하 운동과 회전 운동이 시작된 후에는 수심이 5cm되는 소형 수조로 옮기고 3일에 1번 사육수를 교환해 주었다.
수계별 종별로 30x45 X60 cm 수조에 30마리씩 수용하면서 순치하였고 시판용 배합사료와 생사료를 급이하여 사육하면서 시험에 사용하였다. 산란기에는 채집 수계별 칼납자루의 수컷에 나타난 혼인색의 특징을 관찰 비교하였으며 비교 종들에 대해서도 인공수정시 채란과 채정을 위해 각각의 수컷은 혼인색이 뚜렷한 개체를 선별하고 암컷은 산란관이 미병부 전후까지 신장한 개체들을 선별하였다.
수컷의 정액은 채란된 알이 들어있는 샤레에 복부를 압박하여 유백색의 정액이 분출되도록 직접 채취하였고 샤레를 가볍게 흔들어 수정이 가능하도록 하였다. 수정 시 어미의 크기와 채란 시각, 산란량을 기록하였고 알의 크기는 현미경 하에서 장경과 단경의 길이를 측정하였으며 난의 형태와 난 내 발생 과정을 실체 현미경으로 관찰하고 촬영하였다. 개체 별 수정 란의 유지 수온과 부화까지 경과 기간을 기록하여 초기 발생 진행 정도를 비교하였고 산란량을 기준으로 수정률을 산정하였고 수정란 수를 기준으로 부화율을 산정하였다.
수 있도록 하였다. 수컷의 정액은 채란된 알이 들어있는 샤레에 복부를 압박하여 유백색의 정액이 분출되도록 직접 채취하였고 샤레를 가볍게 흔들어 수정이 가능하도록 하였다. 수정 시 어미의 크기와 채란 시각, 산란량을 기록하였고 알의 크기는 현미경 하에서 장경과 단경의 길이를 측정하였으며 난의 형태와 난 내 발생 과정을 실체 현미경으로 관찰하고 촬영하였다.
사용한 저면 여과장치를 설치하였다. 일일 3회씩 배합사료를 급이한 후 막 부화한 알테미아 유생을 1회 공급하였다. 1주일에 한 번 정도는 전체 수조의 30%의 물을 새것으로 갈아 주었으며 개체가 성장함에 10리터 수조로 옮겨주었다.
1주일에 한 번 정도는 전체 수조의 30%의 물을 새것으로 갈아 주었으며 개체가 성장함에 10리터 수조로 옮겨주었다. 자어와 치어의 성장에 따라 일정 간격을 두고 5마리씩 전장을 측정하여 연간 성장도를 산출하였다.
채란은 멸균된 유리 샤레 (직 경 90 mm)에 여 과수를 5 mm 정도 붓고 암컷의 복부를 압박하여 산란관을 통해 난이 배출될 수 있도록 하였다. 수컷의 정액은 채란된 알이 들어있는 샤레에 복부를 압박하여 유백색의 정액이 분출되도록 직접 채취하였고 샤레를 가볍게 흔들어 수정이 가능하도록 하였다.
칼납자루를 대상으로 13°C 유지 수온에서부터 2°C 간격으로 21°C까지 각 수온 별 5개의 시험구를 대상으로 인공수정 란을 사용하여 수정율과 부화율, 부화에 도달하는 시 간을 조사하였다. 수정률은 15.
칼납자루의 연간 성장도를 알아보기 위해 수조에서 키우면서 부화 후 100일까지는 10일 간격으로 그 이후로는 30 일 간격으로 자치어의 전장을 측정하였다. 부화 후 30일에 11.

대상 데이터

분양받았다. 수계별 종별로 30x45 X60 cm 수조에 30마리씩 수용하면서 순치하였고 시판용 배합사료와 생사료를 급이하여 사육하면서 시험에 사용하였다. 산란기에는 채집 수계별 칼납자루의 수컷에 나타난 혼인색의 특징을 관찰 비교하였으며 비교 종들에 대해서도 인공수정시 채란과 채정을 위해 각각의 수컷은 혼인색이 뚜렷한 개체를 선별하고 암컷은 산란관이 미병부 전후까지 신장한 개체들을 선별하였다.
시험에 사용한 칼납자루는 금강(전북 무주군), 섬진강(전북 임실군), 낙동강(경남 산청군), 탐진강(전남 장흥군) 수계에서, 납자루아과 비교종으로 한강납줄개는 남한강(강원 횡성), 각시붕어는 탐진강(전남 장흥군)에서 2010년 3〜5월에 직접 채집하여 실험실로 운반하였고 묵납자루는 내수면양식센터에서 분양받았다. 수계별 종별로 30x45 X60 cm 수조에 30마리씩 수용하면서 순치하였고 시판용 배합사료와 생사료를 급이하여 사육하면서 시험에 사용하였다.

성능/효과

난의 형태와 부화 자어는 종별로 독특하였으며 암컷의 크기와 1회 산란량의 상관관계는 뚜렷하게 나타나지 않았다. 칼납자루 13.
4 mm로 성장한 결과와 비교하면 약 10개월 만에 자연 상태의 치어 성장보다 빨랐음을 알 수 있다. 또한 본 시험에서 관찰한 바와 같이 산란을 할 수 있는 최소 암컷의 체장이 50.1 mm인 것을 감안한다면(Table 1) 만 1년이 지난 후에는 재생산에 참여할 수 있는 어미로 충분히 성장하게 된다는 것을 알 수 있다.
수정란은 낮은 수온을 유지했을 때에 비해 21T까지 높은 수온을 유지했을 때까지 초기 발생의 진행 정도는 점차 빨라져 부화에 도달하는 시간은 짧아지는 경향을 보였다. 수온이 높은 시험구로 갈수록 시험구별 개체의 발생 진행 속도의 편차는 점차 줄어들었고 21 °C에서는 개체 간 편차가 현저히 줄어 안정된 환경 조건에 도달되 었다고 판단된다. 자연 상태의 생존률 향상을 위해 산란 최적기를 선택하는 것은 적정 수온과 밀접한 관계가 있다고 보며 이는 납자루아과 어류들이 자연 서식지의 수온이 20。(2 전후인 4〜6월에 주 산란기를 택하는 점과 관련이 있다고 본다.
5). 수정란은 낮은 수온을 유지했을 때에 비해 21T까지 높은 수온을 유지했을 때까지 초기 발생의 진행 정도는 점차 빨라져 부화에 도달하는 시간은 짧아지는 경향을 보였다. 수온이 높은 시험구로 갈수록 시험구별 개체의 발생 진행 속도의 편차는 점차 줄어들었고 21 °C에서는 개체 간 편차가 현저히 줄어 안정된 환경 조건에 도달되 었다고 판단된다.
0°C에서는 54시간 만에 부화하여 묵납자루도 수온이 상승할수록 부화까지 경과 시간은 짧게 나타났다. 시험에 사용된 납자루아과 비교 종들은 수정란의 부화율 비교 결과 낮은 수온 보다는 22.0°C까지 높은 수온을 유지했을 때가 부화율이 상대적으로 높게 나타났다(Table 5). 칼납자루와는 다르게 산란이 가능한 최저 수온이 한강납줄개와 묵납자루가 비교적 낮음에도 부화율이 현저히 낮지 않은 이유는 다른 납자루아과 어류에 비해 두 종의 주 서식처가 수온이 낮은 강의 상류에 형성되고 있고 자연 상태에서 한강납줄개는 3월말, 묵납자루는 4월 초부터 산란이 확인되는 점과 일치하는 결과라고 사료된다.
납자루아과의 다른 종들에 대해서도 초기 발생 특징과 부출기까지의 개체 성장의 보고는 있으나 실내 사육한 납자루류에 대한 연중 성장도의 대한 연구 보고는 아직 미약하여 비교할 수 없었다. 자연 서식처에서 본 종은 [년에 30〜50 mm, 2년에 60〜70 mm, 3 년에 80mm 정도로 성장한다고 알려져 있어 (김, 1997) 실내수조에서 300일 만에 52.4 mm로 성장한 결과와 비교하면 약 10개월 만에 자연 상태의 치어 성장보다 빨랐음을 알 수 있다. 또한 본 시험에서 관찰한 바와 같이 산란을 할 수 있는 최소 암컷의 체장이 50.
비교 종들은 칼납자루에 비해 소형 종으로 산란 가능한 암컷의 최소 체장도 작았다고 판단되지만 많은 개체가 서식흐]는 자연에서는 이보다 더 작은 크기에서도 산란이 가능할 수도 있다고 본다. 칼납자루 28마리의 암컷(체장 50.l~66.4mm)에서 채란 한알의 수는 한 마리당 최저 10개에서 최고 80개로 개체 당 1 회 평균 46개를 산란하였다. Suzuki and Jeon (1988b)의 금강산은 24〜27개, 섬진강산은 13〜67개의 결과와 비교하면 칼납자루의 산란량은 개체의 상태에 따라 차이가 많음을 알 수 있다.
0°C까지 높은 수온을 유지했을 때가 부화율이 상대적으로 높게 나타났다(Table 5). 칼납자루와는 다르게 산란이 가능한 최저 수온이 한강납줄개와 묵납자루가 비교적 낮음에도 부화율이 현저히 낮지 않은 이유는 다른 납자루아과 어류에 비해 두 종의 주 서식처가 수온이 낮은 강의 상류에 형성되고 있고 자연 상태에서 한강납줄개는 3월말, 묵납자루는 4월 초부터 산란이 확인되는 점과 일치하는 결과라고 사료된다.
칼납자루의 인공수정을 위한 시험에 사용한 28개체들 중 채란이 가능한 암컷의 최소 체장은 50.1 mm였고, 비교종으로 묵납자루 23개체 중에는 최소 체장이 37.0 mm, 각시붕어 10개체 중에는 최소 체장이 36.3 mm, 한강납줄개는 9개체 중에 27.0 mm로 가장 작았다. 비교 종들은 칼납자루에 비해 소형 종으로 산란 가능한 암컷의 최소 체장도 작았다고 판단되지만 많은 개체가 서식흐]는 자연에서는 이보다 더 작은 크기에서도 산란이 가능할 수도 있다고 본다.
그러나 이들 모두 추성의 변화는 없었고 시간이 지남에 따라 정액의 분출량은 약간 줄었으나 인공수정에 필요한 채정량으로는 부족하지 않았다. 한 번 정액을 채취한 개체는 3〜5일이 지나면 재 채취가 가능하였고 3회까지는 재 채정 이 확인되었다.

후속연구

4mm로 성장하여 재생산에 참여할 어미가 되기에 충분하였다. 납자루아과 어류의 재생산 연구는 고유 담수어 보존 연구의 기초자료로 활용될 것이다.
식물로 지정된 .묵납자루와 임실납자루는 물론 본 시험 연구에서 수행한 칼납자루를 비롯하여, 각시붕어, 한강납줄개, 묵납자루 등 고유종 납자루류에 대한 종 보존에 대한 기초 생활사 연구와 재생산과정 기술의 정보 축적은 국가적 생물자원의 주권확보 차원에서도 매우 귀중한 가치가 있으며 앞으로 더 많은 연구가 지속되어야 한다고 사료된다.
1, D). 산란기와 관계없이 동공이 검정색인 다른 수계에 비해 낙동강산은 은백색 동공을 가지고 있어 주목되었으며 수계별 혼인색의 차이는 생태적 종 분화와 관련하여 앞으로 연구할 필요가 있다. 산란시기의 서식지에서 채집 직후 상태에 비해 수조에 사육하게되면 혼인색의 색감은 점점 약해진다.
한강납줄개는 전돌기의 발달은 미약하지만 익상돌기와 난황은 각시붕어에 비해 둥글고 뭉툭한 모습을 보이며 부화 후 10일 정도가 지나서 익상돌기가 축소된다. 종간 속간의 부화 자어의 형태적인 차이는 담수조개에 산란하는 산란 특성 등 생태 생활사와 관련이 있다고 보며 납자루아과 어류의 계통 분류 연구에 대한 흥미 있는 형질로 추후 이와 관련된 연구가 필요하다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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