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문제 정의
- , 1998b). 본 연구에서는 동시간대의 노출선에서 서식하는 자연산 굴과 삼배체 양식굴의 형태 성장 및 생리학적 특성을 조사하여 산란기를 거치지 않는 삼배체의 월별 건강도 변화를 핵산의 비로 조사하였고, 형태학적 차이를 이배체와 비교분석하여 향후 서해안 양식 굴 생산성을 향상시키기 위한 기초자료로 활용하고자 하였다.
제안 방법
- 무작위적으로 채취한 샘플의 폐각근 조직을 잘게 잘라 Yang et al. (2000) 의 분석방법에 따라 1 ml의 nucleus isolation buffer (10% DMSO) + 3ul SYBR green 용액으로 핵을 추출한 후 20 μm 뮬러가재로 걸러 이물질을 제거하고 Flow cytometry (Accuri C6, USA) 로 삼배체와 이배체의 DNA 양을 조사하여 판별하였다.
- 본 연구에 사용된 굴은 씨에버(seaever.co.kr) 에서 2011년 4배체 수컷과 2배체 암컷으로 삼배체 굴을 생산하여 입식한 종패로서 충남 태안군 이원지역의 수평망식으로 양식되어온 1년산 삼배체 굴과 의항지역의 자연산(1-2년산) 이배체 굴의 형태학적 특성과 차이를 비교분석 하였다. 이원지역은 조간대로서 모래와 갯벌로 이루어져 수년간 수평망 굴양식이 집중적으로 이루어지는 곳으로서 자연산 굴이 서식할 수 있는 기질이 충분하지 않아 매년 자연산 굴 수확이 이루어지고 있는 인근 의항지역의 굴과 비교를 하였다.
- 조사기간은 2012년 5월부터 2013년 4월까지로 매월 충남 태안군 이원지역의 수평망 삼배체 양식지로부터 50마리, 의항지역의 이배체 굴을 50마리씩 샘플을 취하여 각장, 각고, 각폭, 전중, 육중을 Fig. 1과 같이 측정하여 연체부지수(fatness = 육중량/전중량 × 100), condition index(CI = 건조 육중량 × 100/건조 패각중량), 각고에 대한 각장의 비율(SL/SH), 각고에 대한 각폭의 비율 (SL/SD)을 계산하였다.
이론/모형
- 폐각근 및 외투막의 핵산함량 측정은 Kim et al. (2005) 의 방법에 따라 형광광도법으로 EtBr (ethidium bromide, Sigma) 을 dye로 하여 microplate reader (Varioskan FL, Thermo Sci.) emmission 355 nm, excitation 590 nm에서 RNA, DNA 양을 측정하였으며 단백질 함량은 핵산 측정 후 시료 10 μL에 50 μL의 Coomassie Brilliant Blue (G-250)를 혼합하고 증류수로 총량이 250 μL가 되게 하여 흡광도 595 nm에서 측정하였다.
성능/효과
- 굴 폐각근 핵산비와 농도의 변화를 보면 삼배체의 경우 RNA/DNA의 비가 5월 5.48 ± 1.31에서 9월에 4.15 ± 1.32로 비교적 일정한 값을 보이다가 11월 12.4 ± 3.89로 증가, 이듬해 1월에 7.26 ± 2.85로 다시 감소한 후 2월에 13.42 ±2.88로 재상승하는 경향을 보였다 (Fig. 5).
- 3%로 가장 높게 나타난 것이 주목할 사항이다. 그 후 산란기 이후 동절기로 들어서면서 해수온의 하강과 더불어 플랑크톤 현존량 감소에 따라 CI 값이 낮게 유지된 것으로 추정되었다. 형태학적인 비를 보면 각고에 대한 각장의 비율에서 삼배체와 이배체의 차이가 없어 가로와 세로 성장 비율이 동일하였으나 각폭에 대한 각장의 비율에서 삼배체가 이배체보다 높은 값을 보여 이배체는 더 얄팍하고 삼배체는 더 두툼한 형태를 보였다.
- 본 연구에서 형태학적 특성은 삼배체와 이배체의 경우 각고에 대한 각장의 비율이 일정하였으나 각폭의 비율이 삼배체가 이배체보다 높아 더 두툼한 형태를 갖는 것으로 나타났다. 형태학적 건강도를 판정하는 요인인 연체부지수와 condition index 또한 삼배체가 이배체보다 뚜렷하게 높은 값을 보였다.
- , 2002). 본 연구에서도 체세포 성장과 관련한 조사를 보면 동일해역에서 1년간 성장한 이후 삼배체가 이배체보다 월별 평균 각고는 20-43% 크고, 각장은 12-44%, 각폭은 2-32%, 전중 25-75%까지 더 큰 것으로 나타났다. 월별 건강도 변화를 파악한 연체 부지수와 CI의 변화를 Fig.
- , 1995; Suresh and Sheehan, 1998a). 본 연구에서도굴 조직을 flow cytometry로 분석한 결과와는 달리 어류 삼배체를 연구한 결과와 동일하게 폐각근과 외투막에서 삼배체가 이배체보다 전반적으로 낮은 RNA와 DNA 농도를 보였다 (일부 5-7월 제외). 이러한 결과가 세포에서 DNA를 직접 추출하여 분석하는 flow cytometry 방법과 본 연구에서 별도로 핵산을 추출하지 않고 EtBr을 염기사이에 삽입시켜 형광량의 증폭으로 보는 Microplate fluorescence 측정 방법과의 차이에 의한 가능성이 있으며, 또한 위의 발표된 논문들과 같이 삼배체가 단백질 합성과 관련된 RNA 양의 증가 및 그에 따른 biomass의 증가로 인하여 근육조직의 단위무게로 환산된 DNA 양이 적게 측정되는 두 개의 가능성이 있다.
- 또한 외투막에서 폐각근보다 더 높은 비와 주기적인 증감패턴을 보였는데 Wright and Hetzel (1985) 의 연구와 같이 RNA/DNA 비가 높아 패각형성의 주원료인 단백질이 신속하게 합성된다는 것을 감안하면 연중 성장이 비교적 주기적으로 일어난다고 보여진다. 삼배체의 세포내 DNA 양의 감소가 생리적 또는 기능적으로 영향을 미치며 세포 또는 핵의 수 감소가 단백질 합성과 같은 생명현상을 어떻게 보상하는지에 관한 연구가 보고되어 있지 않음으로 더 정밀한 연구가 필요하지만 형태학적 특성과 비교하여 볼 때 삼배체가 이배체보다 더 높은 condition index와 RNA/DNA 비를 보임으로 생리적 또는 기능적 저하가 존재하지 않을 것이라 추정 가능하였다.
- 형태학적 건강도를 판정하는 요인인 연체부지수와 condition index 또한 삼배체가 이배체보다 뚜렷하게 높은 값을 보였다. 생리·생화적 건강도 판정요소인 RNA/DNA의 비 역시 이배체굴에서 보이는 생식소 성숙과 관련된 폐각근 및 외투막에서의 핵산비의 감소현상이 나타나지 않아 삼배체가 조사 기간 동안 높은 건강도와 체세포 성장과 관련하여 향후 이배체보다 더 빠른 성장이 이루어질 것이라는 예측이 가능하였다.
- 7%였다. 수평적인 성장비를 나타내는 SL/SH의 비는 삼배체와 이배체 각각 0.54-0.63, 0.53-0.64로 큰 차이를 보이지 않고 일정한 비를 유지하였으나 수직적 성장을 나타내는 SL/SD의 경우는 삼배체가 1.68-1.98로 이배체 1.41-1.78 보다 높은 비를 보였다.
- 외투막내 단백질 함량의 변화는 삼배체 이배체 모두 동일한 변화 양상을 보였으나 이배체의 단백질함량이 다소 높아 51.80-70.64 μg/mg, 삼배체는 48.23-71.44 μg/mg의 범위로 변화하였다.
- 본 연구에서도 체세포 성장과 관련한 조사를 보면 동일해역에서 1년간 성장한 이후 삼배체가 이배체보다 월별 평균 각고는 20-43% 크고, 각장은 12-44%, 각폭은 2-32%, 전중 25-75%까지 더 큰 것으로 나타났다. 월별 건강도 변화를 파악한 연체 부지수와 CI의 변화를 Fig. 2에서 보면 삼배체가 이배체보다 매우 높은 값을 보였다. 이배체의 생식주기와 관련하여 볼 때 연체부지수는 생식소 성숙기에 높은 값을 보였으며 산란기와 더불어 겨울철까지 이배체, 삼배체 모두 지속적으로 감소하였다.
- 2와 같다. 이배체 굴과 수평망식으로 양식을 한 삼배체 굴의 DNA의 비는 1: 1.40으로 차이가 나타나 이배체와 삼배체 구별을 확인하였다.
- 2에서 보면 삼배체가 이배체보다 매우 높은 값을 보였다. 이배체의 생식주기와 관련하여 볼 때 연체부지수는 생식소 성숙기에 높은 값을 보였으며 산란기와 더불어 겨울철까지 이배체, 삼배체 모두 지속적으로 감소하였다. CI는 삼배체가 주 산란기인 8월에도 이배체와는 달리 높은 값을 보였다.
- 05) 외투막과 아가미 조직에서보다 더 높은 함량을 보였다. 이와 동일하게 본 연구에서도 폐각근내 단백질 농도가 계절에 상관없이 일정한 농도를 유지하였고 외투막에서의 농도보다 높은 값을 보였으며 RNA/DNA의 변화와 유사한 경향을 보였다. 이는 폐각근이 생리학적 기능을 수행하기보다 영양소 저장 및 기능적인 역할을 담당하는 것이 원인으로 추정되었다 (Evseev et al.
- 본 연구에서 형태학적 특성은 삼배체와 이배체의 경우 각고에 대한 각장의 비율이 일정하였으나 각폭의 비율이 삼배체가 이배체보다 높아 더 두툼한 형태를 갖는 것으로 나타났다. 형태학적 건강도를 판정하는 요인인 연체부지수와 condition index 또한 삼배체가 이배체보다 뚜렷하게 높은 값을 보였다. 생리·생화적 건강도 판정요소인 RNA/DNA의 비 역시 이배체굴에서 보이는 생식소 성숙과 관련된 폐각근 및 외투막에서의 핵산비의 감소현상이 나타나지 않아 삼배체가 조사 기간 동안 높은 건강도와 체세포 성장과 관련하여 향후 이배체보다 더 빠른 성장이 이루어질 것이라는 예측이 가능하였다.
- 그 후 산란기 이후 동절기로 들어서면서 해수온의 하강과 더불어 플랑크톤 현존량 감소에 따라 CI 값이 낮게 유지된 것으로 추정되었다. 형태학적인 비를 보면 각고에 대한 각장의 비율에서 삼배체와 이배체의 차이가 없어 가로와 세로 성장 비율이 동일하였으나 각폭에 대한 각장의 비율에서 삼배체가 이배체보다 높은 값을 보여 이배체는 더 얄팍하고 삼배체는 더 두툼한 형태를 보였다. 이러한 형태학적 특성과 관련하여 본 연구기간동안 삼배체의 연체부지수와 CI 의 값이 큰 이유를 설명할 수 있다.
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