[논문]근친교배에 의한 북방전복 (Haliotis discus hannai)의 근교약세 현상

박철지; 남원식; 이명석; 강지윤; 김경길

doi:10.9710/kjm.2014.30.4.415

근친교배에 의한 북방전복 (Haliotis discus hannai)의 근교약세 현상
Inbreeding depression of Pacific abalone, Haliotis discus hannai by inbreeding mating experiments 원문보기

한국패류학회지 = The Korean journal of malacology, v.30 no.4, 2014년, pp.415 - 419

박철지 (국립수산과학원 육종연구센터) , 남원식 (국립수산과학원 육종연구센터) , 이명석 (국립수산과학원 육종연구센터) , 강지윤 (국립수산과학원 육종연구센터) , 김경길 (국립수산과학원 육종연구센터)

초록
AI-Helper

북방전복의 근친교배로 인한 근교약세현상의 유무를 명확히 하기 위하여 근친교배 2가계 (AA 및 BB)와 비근친교배 (ww1 및 ww2) 2가계를 같은날 동시에 생산하여 유생단계부터 동일한 수조에 혼합 사육관리한 후 친자확인 기술을 통하여 4개월째 및 10개월째 각각의 가계별 생존율 및 성장을 비교분석하였다. 성장의 경우, 4개월째 근친교배구 AA가계만이 비근친교배구 ww1 및 ww2가계보다 유의적으로 낮은 값으로 나타났지만, 10개월째는 근친교배구 AA가계 및 BB가계 모두 비근친교배구 ww1 및 ww2가계보다 유의적으로 낮은 값을 나타냈다. 또한 생존율에 있어서도 근친교배구가 비근친교배구에 비하여 낮은 값을 나타내었다. 이것은 한세대의 근친교배(근교계수 : 0.25) 에 있어서도 근교약세현상이 나타난다는 것을 보고하고 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

Inbreeding depression may be an avoidable phenomenon for abalone culture. However, only a few studies were carried out on inbreeding depression. In the present study, to demonstrate inbreeding depression in growth trait of Pacific abalone, H. discus hannai, inbreeding and outbreeding families were produced in 2010. Inbred and outbred families from each experiment were reared in same tank until 10 month for the same breed environment. The individual of inbred and outbred were distinguished by paternity test using microsatellite DNA. The shell length between inbred and outbred families was compared. At the results, significantly higher shell length was observed in the outbred families at 10 mon (P < 0.05). These results indicate that inbreeding depression is obviously observed in growth traits in the first generation of full-sib family of the H. discus hannai.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 연구에서는 북방전복의 근친교배에 의한 근교약세현상이 생존율 및 성장형질에서 나타나는지를 명확히 파악하기 위하여 근친교배 실험구와 비근친교배 실험구를 만들어 비교실험을 하였다. 각 실험구의 사육관리는 환경적 요인을 최소화 하기 위하여 수정후 혼합하여 사육 관리하였으며 형질분석 시에는 micorsatellite DNA를 이용한 친자확인을 통하여 각 개체의 가계를 확인한 후 가계간의 성장형질을 분석하였다.
각 실험구의 사육관리는 환경적 요인을 최소화 하기 위하여 수정후 혼합하여 사육 관리하였으며 형질분석 시에는 micorsatellite DNA를 이용한 친자확인을 통하여 각 개체의 가계를 확인한 후 가계간의 성장형질을 분석하였다. 본연구는 전복의 양식산업 및 육종연구에 있어 기초자료를 제공하고자 수행되었다.

제안 방법

근친교배구 (AA 및 BB) 와 비근친교배구 (ww1 및 ww2) 의 4개월째와 10개월째 생존율을 조사한 결과를 Table 2에 나타내었다. 4개월째 생존율을 조사하기 위하여 무작위로 200마리를 채취하여 친자확인 실험을 통하여 가계를 확인하였다. 그 결과 근친교배구 AA가계의 개체는 총 200마리 중 29마리로 14.
본 연구에서는 북방전복의 근친교배에 의한 근교약세현상이 생존율 및 성장형질에서 나타나는지를 명확히 파악하기 위하여 근친교배 실험구와 비근친교배 실험구를 만들어 비교실험을 하였다. 각 실험구의 사육관리는 환경적 요인을 최소화 하기 위하여 수정후 혼합하여 사육 관리하였으며 형질분석 시에는 micorsatellite DNA를 이용한 친자확인을 통하여 각 개체의 가계를 확인한 후 가계간의 성장형질을 분석하였다. 본연구는 전복의 양식산업 및 육종연구에 있어 기초자료를 제공하고자 수행되었다.
근친교배구 및 비근친교배구 간의 성장도를 조사하기 위하여 수정후 4개월째 및 10개월째 200마리를 무작위로 채취하여 각장 (shell length; SL) 을 측정하였다. 그리고 근친교배구 및 비근친교배구의 4가계 구분을 위하여 Table 1에 나타낸 6개의 microsatellite DNA Hdh1321, Hdh512, Awb017, Hdh145, Awb098, Awb083를 사용하여 친자확인 실험을 실시하여 (Li et al., 2002; Park et al., 2003; Sekino et al., 2005) 각 가계의 생존개체수를 확인하고 그 비율을 생존율로 나타내었다.
근친교배구 및 비근친교배구 간의 성장도를 조사하기 위하여 수정후 4개월째 및 10개월째 200마리를 무작위로 채취하여 각장 (shell length; SL) 을 측정하였다. 그리고 근친교배구 및 비근친교배구의 4가계 구분을 위하여 Table 1에 나타낸 6개의 microsatellite DNA Hdh1321, Hdh512, Awb017, Hdh145, Awb098, Awb083를 사용하여 친자확인 실험을 실시하여 (Li et al.
근친교배구 및 비근친교배구를 각각 2가계씩 만들기 위하여 각 교배실험구의 생산을 위한 암수어미를 1:1 인공수정을 하였으며, 수정후 20시간 경과 후에 수정률을 조사하였다. 그 결과 Table 2에 나타낸 것과 같이 근친교배구 AA는 73.
본 연구에 이용된 실험재료는 북방전복이며, 근친교배 및 비근친교배 실험구는 Fig. 1에 나타낸 Mating system에 따라 각각 수정하여 각 가계별 동일유생수를 계수하여 혼합 사육관리 하였다. 근친교배구 실험구는 경북 포항 인근에서 채취한 자연산 전복을 이용하여 2004년 1:1 인공수정을 통하여 A 및 B의 가계를 각각 생산하여 5년간 분리 사육관리하여 어미로 사용하였다.
본 연구에서는 이러한 환경적 효과에 따른 성장차이를 최소화 하기 위하여 유생단계부터 각 가계별 같은 유생수를 계수하여 동일한 수조에 혼합 사육관리한 후 6개의 microsatellite DNA를 이용한 친자확인 기술을 통하여 4개월째 및 10개월째 각각 가계별 생존율 및 성장을 비교분석 하였다. 그 결과, 근친교배구 AA가계 및 BB가계의 생존율 및 성장이 비근친교배구 ww1 및 ww2가계보다 낮은 값을 나타냈다.
북방전복의 근친교배로 인한 근교약세현상의 유무를 명확히 하기 위하여 근친교배 2가계 (AA 및 BB) 와 비근친교배 (ww1 및 ww2) 2가계를 같은날 동시에 생산하여 유생단계부터 동일한 수조에 혼합 사육관리한 후 친자확인 기술을 통하여 4개월째 및 10개월째 각각의 가계별 생존율 및 성장을 비교분석하였다. 성장의 경우, 4개월째 근친교배구 AA가계만이 비근친교배구 ww1 및 ww2가계보다 유의적으로 낮은 값으로 나타났지만, 10개월째는 근친교배구 AA가계 및 BB가계 모두 비근친교배구 ww1 및 ww2가계보다 유의적으로 낮은 값을 나타냈다.

대상 데이터

1에 나타낸 Mating system에 따라 각각 수정하여 각 가계별 동일유생수를 계수하여 혼합 사육관리 하였다. 근친교배구 실험구는 경북 포항 인근에서 채취한 자연산 전복을 이용하여 2004년 1:1 인공수정을 통하여 A 및 B의 가계를 각각 생산하여 5년간 분리 사육관리하여 어미로 사용하였다. 따라서 본 실험에서 생산된 근친교배구 (AA가계 및 BB가계) 의 근교계수 0.

데이터처리

근친교배구 및 비근친교배구간의 4개월 및 10개월째 생존율 차이의 유의성 검정은 평균값에 대한 t-test를 이용하였으며, 성장에 대한 차이의 유의성 검정은 SAS Enterprise Guide (Ver.4.2) 를 이용하여 분석하였으며, SAS/GLM (General Liner Model) 분석에 있어서 최소제곱 평균치간의 유의성 검정으로 유의수준 5%로 검정하였다.

성능/효과

4개월째 각장을 보면, 근친교배구 AA가계는 8.46 ± 0.23 mm, BB가계는 8.93 ± 0.15 mm으로 나타난 반면 비근친교배구인 ww1은 8.99 ± 0.20 mm, ww2가계는 9.35 ± 0.17 mm로 근친교배구 보다 높은 값을 나타내었다.
근친교배구 및 비근친교배구를 각각 2가계씩 만들기 위하여 각 교배실험구의 생산을 위한 암수어미를 1:1 인공수정을 하였으며, 수정후 20시간 경과 후에 수정률을 조사하였다. 그 결과 Table 2에 나타낸 것과 같이 근친교배구 AA는 73.1%, BB는 87.1%로 나타났으며 비근친교배구 ww1는 82.4%, ww2는 96.1%로 나타났다. 각 교배구 간의 수정률은 통계적 유의차이는 나타나지 않았다.
4개월째 생존율을 조사하기 위하여 무작위로 200마리를 채취하여 친자확인 실험을 통하여 가계를 확인하였다. 그 결과 근친교배구 AA가계의 개체는 총 200마리 중 29마리로 14.5%의 생존율을 나타내었으며, BB가계는 38마리로 19.0%의 생존율을 나타내었다. 반면, 비근친교배구인 ww1가계는 77마리가 확인 되어 38.
본 연구에서는 이러한 환경적 효과에 따른 성장차이를 최소화 하기 위하여 유생단계부터 각 가계별 같은 유생수를 계수하여 동일한 수조에 혼합 사육관리한 후 6개의 microsatellite DNA를 이용한 친자확인 기술을 통하여 4개월째 및 10개월째 각각 가계별 생존율 및 성장을 비교분석 하였다. 그 결과, 근친교배구 AA가계 및 BB가계의 생존율 및 성장이 비근친교배구 ww1 및 ww2가계보다 낮은 값을 나타냈다. 더욱이 성장의 경우는 근친교배구와 비근친교배구 간에 유의적 차이를 나타내었다.
0%로 높은 생존율을 나타내었다. 또한 10개월째 생존율에 있어서도 근친교배구인 AA가계 및 BB가계는 각각 10.5%, 18.5%로 낮게 나타난 반면, 비근친교배구인 ww1가계 및 ww2가계는 각각 32.0% 및 38.0%로 높게 나타났다. 이러한 근친교배구 및 비근친교배구간의 생존율 차이에 대하여 t-test를 이용한 유의성 검정을 한 결과 유의적 차이는 나타나지 않았다.
북방전복의 근친교배로 인한 근교약세현상의 유무를 명확히 하기 위하여 근친교배 2가계 (AA 및 BB) 와 비근친교배 (ww1 및 ww2) 2가계를 같은날 동시에 생산하여 유생단계부터 동일한 수조에 혼합 사육관리한 후 친자확인 기술을 통하여 4개월째 및 10개월째 각각의 가계별 생존율 및 성장을 비교분석하였다. 성장의 경우, 4개월째 근친교배구 AA가계만이 비근친교배구 ww1 및 ww2가계보다 유의적으로 낮은 값으로 나타났지만, 10개월째는 근친교배구 AA가계 및 BB가계 모두 비근친교배구 ww1 및 ww2가계보다 유의적으로 낮은 값을 나타냈다. 또한 생존율에 있어서도 근친교배구가 비근친교배구에 비하여 낮은 값을 나타내었다.
이러한 근친교배구 및 비근친교배구 간에 성장차이에 대하여 유의성 검정을 한 결과 4개월째 근친교배구 AA가계는 비근친교배구 ww1 및 ww2가계와 유의적으로 성장이 느린 것으로 나타났으며, 10개월째에는 근친교배구 AA가계 및 BB가계 모두 비근친교배구 ww1 및 ww2가계보다 성장이 유의적으로 느린 것으로 나타났다 (P < 0.05).
0%로 높게 나타났다. 이러한 근친교배구 및 비근친교배구간의 생존율 차이에 대하여 t-test를 이용한 유의성 검정을 한 결과 유의적 차이는 나타나지 않았다.

후속연구

이러한 근교약세현상이 일어나지 않도록 종묘생산 시 유전적 다양성확보 및 어미계통관리 등 체계적이며 과학적인 방법을 도입하여 관리할 필요가 있다. 또한 방류용 종묘생산에 있어서도 이러한 현상을 피할 수 있는 방안을 모색하여야 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	암컷 수백마리 사용에 비하여 수컷은 10-20마리 정도로 매우 적은 수를 사용하는 이유는 무엇인가?	북방전복 (Haliotis discus hannai) 은 원시복족목의 전복과에 속하며, 우리나라 전 연안에 서식하는 종으로 산업적으로도 중요한 수산 자원이다. 전복은 한 개체의 산란량이 많아 적은 수의 어미를 이용하여 대량의 종묘를 생산할 수 있기 때문에 현장에서는 생산규모에 따라 암컷 수백마리 사용에 비하여 수컷은 10-20마리 정도로 매우 적은 수를 사용하고 있다. 이러한 수정방식은 유전적다양성을 저하시키는 요인이 될 수 있다.
	북방전복이란 무엇인가?	북방전복 (Haliotis discus hannai) 은 원시복족목의 전복과에 속하며, 우리나라 전 연안에 서식하는 종으로 산업적으로도 중요한 수산 자원이다. 전복은 한 개체의 산란량이 많아 적은 수의 어미를 이용하여 대량의 종묘를 생산할 수 있기 때문에 현장에서는 생산규모에 따라 암컷 수백마리 사용에 비하여 수컷은 10-20마리 정도로 매우 적은 수를 사용하고 있다.
	전복 양식에서 발생하는 문제는 무엇인가?	이러한 수정방식은 유전적다양성을 저하시키는 요인이 될 수 있다. 또한 자원회복을 위한 방류용 전복종묘에 있어서도 유전적 다양성 저하현상이 나타나고 있으며, 이러한 전복종묘의 방류로 인하여 자연산 집단의 동형접합율 (Homozygosity) 이 증가하고, 자연산 집단 내에 있어서도 이러한 동형접합율의 증가로 근친교배의 가능성을 시사하고 있다 (Fujino, 1978; Fujio et al., 1986).

참고문헌 (19)

Deng, Y., Liu, X., Zhang, G., Guo, X. (2005) Inbreeding depression and maternal effects on early performance of Pacific abalone. North American Journal of Aquaculture, 67: 231-236.

상세보기
Evans, F., Matson, S., Brake, J., Langdon, C. (2004) The effects of inbreeding on performance traits of adult Pacific oyster (Crassostrea gigas). Aquaculture, 230: 89-98.

상세보기
Fujino, K., (1978) Genetic studies on the Pacific abalone. I. Inbreeding and overdominance as evidenced by biochemical polymorphism in a wild population. Nippon Suisan Gakkaishi, 44: 357-361.

상세보기
Fujio, Y., Yuzawa, A., Kikuchi, S., Koganezawa, A. (1986) Genetic study on the population structure of abalone. Bulletin of Tohoku Regional Fisheries Research Laboratory, 48: 59-65.
Fujio, Y., Kobayashi, M., Nakajima, M., (1992) Inbreeding depression in apple snail, Pomacea canaliculata. Fish Genetics and Breeding Science, 31: 31-38. [in Japanese with English abstract].
Fujio, Y., Nakajima, M., Showa, H., (1997) Selection and inbreeding depression in maintenance of a stock population of the apple snail Pomacea canaliculata. Fisheries Science, 63: 368-371.

상세보기
Hara, M., Fujio, Y., (1992) Geographic distribution of isozyme genes in natural abalone. Bulletin of Tohoku Regional Fisheries Research Laboratory, 54: 115-124.
Kijima, A., Ikeda, M., Fujio, Y. (1992) Genetic characteristics of the artificial seed populations of abalone. Fish Genetics and Breeding Science, 18: 53-63.
Kincaid, H.L. (1976) Inbreeding in rainbow trout (Salmo gairderi). Journal of the Fisheries Research Board of Canada, 33: 2420-2426.

상세보기
Kobayashi, T. and Kijima, A. (2010) Effects of inbreeding depression in Pacific abalone Haliotis discus hannai. Journal of Shellfish Research, 29: 643-649.

상세보기
Li, Q., Park, C., Kijima, A. (2002) Isolation and characterization of microsatellite loci in the Pacific abalone, Haliotis discus hannai, Journal of Shellfish Research, 21: 811-815.

상세보기
Longwell, A.C. and Stiles, S.S. (1973) Gamete cross incompatibility and inbreeding in the commercial American oyster, Crassostrea virginica Gmelin. Cytologia (Tokyo), 38: 521-533.

상세보기
Markovcic, M. and Haley, L.E. (1979) Inbreeding depression in the Zebra fish Brachydanio reio (Hamilton Buchanan). Journal of Fish Biology, 15: 323-327.

상세보기
Park, C.J., Li, Q., Kobayashi, T., Kijima, A. (2003) Characterization novel microsatellite DNA marker in the Pacific abalone, Haliotis discus hannai. Fish genetics and Breeding science, 33: 19-24.
Park, C., Li, Q., Kobayashi, T., Kijima, A., (2006) Inbreeding depression traits in Pacific abalone Haliotis discus hannai by factorial mating experiments. Fisheries Science, 12: 774-780.
Sekino, M., Saido, T., Fujita, T., Kobayashi, T., Takami, H. (2005) Microsatellite DNA markers of Ezo abalone (Haliotis discus hannai): a preliminary assessment of natural populations sampled from heavily stocked areas. Aquaculture, 243: 33-47.

상세보기
Su, G.S., Lilijedahl, L.E., Gall, G.A.E. (1996) Effects of inbreeding on growth and reproductive traits in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquaculture, 142: 139-148.

상세보기
Wada, K.T. and Komaru, A. (1994) Effect of selection for shell coloration on growth rate and mortality in the Japanese pearl oyster, Pinctada fucata martensii. Aquaculture, 125: 59-65.

상세보기
Winemiller, K.O. and Taylor, D.H. (1982) Inbreeding depression in the convict cichlid, Cichlasoma nigrofasciatum (Baird and Girard). Journal of Fish Biology, 21: 399-402.

상세보기

저자의 다른 논문 :

LOADING...

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증