[논문]한국산개구리(Rana coreana) 정소주기에 관한 연구

신정민; 고선근

doi:10.11626/kjeb.2014.32.2.153

한국산개구리(Rana coreana) 정소주기에 관한 연구
A Study on the Testicular Cycle of Korean Brown Frog (Rana coreana) 원문보기

환경생물 = Korean journal of environmental biology, v.32 no.2, 2014년, pp.153 - 158

초록
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한국산개구리 (Rana coreana)의 정소주기를 파악하기 위해 수컷 성체를 대상으로 gonadosomatic index (GSI)와 정소 내 생식세포의 변화를 연중 조사하였다. 정소의 세정관내 정자형성은 8월부터 시작되어져 9월의 정소에서 가장 활발하게 진행되었으며 이 시기에 GSI의 값이 가장 컸고 세정관의 단면적도 가장 넓게 나타났다. 2월의 정소에서는 정자배출 후 단계의 세정관들이 출현하였으며 이후 3월~7월까지 일정기간동안 정자형성이 정지되었고 GSI와 세정관의 단면적도 최저치를 나타내었다. 본 결과들로 보아 한국산개구리 수컷의 GSI는 7월에서 8월 사이에 유의하게 변화했고 정자형성과정이 불연속적으로 진행되는 정소주기를 나타내며 번식기는 2월로 확인되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In order to determine the testicular cycle of the Korean brown frog, Rana coreana, the gonadosomatic index (GSI) and the changes of germ cells in testis for adult males were investigated throughout the year. The study indicated that the spermatogenesis in the seminiferous tubule of testis began in August and became most active in the month of September, and the GSI was recorded the highest and the cross area of seminiferous tubule was the widest on this period. Furthermore the seminiferous tubules at the post spawning stage appeared in testis during February, and the spermatogenesis was quiescence period of time from March to July and the GSI and the cross area of seminiferous tubule were found to be the lowest. Based on these observations, we suggest that, GSI of male Korean brown frog changes significantly between July to August, indicating the testicular cycle with discontinuous spermatogenic process, and the breeding season was confirmed to be February.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

1998)의 경우 제1 정원세포의 일부만이 존재하는 일정 기간의 정지기를 갖는 불연속형을 나타내는 정소주기에 관한 연구가 진행된 바 있다. 본 연구는 한국산개구리(Rana coreana)의 정소내에서 일어나는 정자형성과정이 시기에 따른 변화가 어떻게 진행되는가를 알아보기 위해 세정관의 생식 세포 수 및 생식세포 낭 수의 변화를 연중 조사하고 세 정관을 단위로 분열중인 생식세포와 정자의 분포 양상의 변화를 조사하여 한국산개구리의 정소주기를 파악하고자 연구를 실시하였다.

가설 설정

(1991)의 분류방법에 따라 세정관내의 생식세포와 생식세포들을 포함한 낭, 정자의 분포 양상을 관찰하여 세정관의 변화를 5단계로 분류하였다. 미성숙단계(stage I)는 세정관내에 유사분열이 진행되는 제1정원세포와 제2 정원세포가 존재하며 감수분열이 진전된 생식세포가 거의 존재하지 않는 시기로 정하였다. 정자형성단계는 생식세포들의 분포양상에 따라 2단계로 나누어 모든 발생단계의 생식세포들이 존재하는 시기로 세정관내에 강소(lumen)가 형성되지 않고 일부의 정자 들만 존재하는 전기 정자형성단계(stage II)와 모든 발생 단계의 생식세포들이 관찰되며 세정관내 강소에 존재하는 정자가 거의 관찰되지 않는 후기 정자형성단계(stage III)로 정하였다.

제안 방법

3% formalin 용액에 고정된 정소를 paraplast에 포매하여 정소의 단축방향으로 5~6 μm의 두께로 세절한 후 Harris hematoxylin과 eosin으로 염색하여 관찰하면서 세 정관 낭 내에 존재하는 생식세포군들을 Rastogi (1976), Mathews (1986)의 방법에 따라 제1 정원세포, 제2 정원세포, 제1 정모세포, 제2 정모세포(secondary spermatocyte), 정세포(spermatid)로 나누어 이들의 변화 양상을 연중 조사하였다.
, AA-250: GT4800)으로 정소의 무게를 측정한 후 3% formalin에 고정하였다. Gonadosomatic index (GSI)의 연중변화 양상을 조사하기 위해 정소무게 값을 체중으로 나누어 100을 곱하여구하였다. 세정관의 넓이와 낭 내 생식세포 핵의 직경은 AM-423x Dino-Eye와 Dinocapture 2.
한국산개구리는 한국양서파충류 증ㆍ양식연구소에서 실내 사육된 개체를 매월 일정시기에 3~5마리를 공급받아 실험에 사용하였다. 동물 저울(triple beam balance, OHAUS: GT480)을 이용하여 체중을 측정하고 정소를 채취하여 화학천칭(Denver instrument CO., AA-250: GT4800)으로 정소의 무게를 측정한 후 3% formalin에 고정하였다. Gonadosomatic index (GSI)의 연중변화 양상을 조사하기 위해 정소무게 값을 체중으로 나누어 100을 곱하여구하였다.
3% formalin 용액에 고정된 정소를 paraplast에 포매하여 정소의 단축방향으로 5~6 μm의 두께로 세절한 후 Harris hematoxylin과 eosin으로 염색하여 관찰하면서 세 정관 낭 내에 존재하는 생식세포군들을 Rastogi (1976), Mathews (1986)의 방법에 따라 제1 정원세포, 제2 정원세포, 제1 정모세포, 제2 정모세포(secondary spermatocyte), 정세포(spermatid)로 나누어 이들의 변화 양상을 연중 조사하였다. 또한 정소의 세정관내 구조변화를 연중 조사하여 정소주기를 파악하기 위해 Nagahama (1986)와 Matsuyama et al. (1991)의 분류방법에 따라 세정관내의 생식세포와 생식세포들을 포함한 낭, 정자의 분포 양상을 관찰하여 세정관의 변화를 5단계로 분류하였다. 미성숙단계(stage I)는 세정관내에 유사분열이 진행되는 제1정원세포와 제2 정원세포가 존재하며 감수분열이 진전된 생식세포가 거의 존재하지 않는 시기로 정하였다.
정자이동단계(stage IV)는 완성된 정자들이 세정관의 강소와 생식세포 낭 부위로 이동되는 시기로 정하였다. 정자배출 후 단계(stage V)는 세정관내의 잔류 정자들과 제1 정원세포들이 관찰되는 시기로 정하여 매달 각 개체 정소의 세절된 부분 중앙의 세정관을 포함하여 이를 중심으로 상하좌우 각각 1개씩 모두 5개의 세정관을 무작위로 선택하여 검경하였다(Table 1).
미성숙단계(stage I)는 세정관내에 유사분열이 진행되는 제1정원세포와 제2 정원세포가 존재하며 감수분열이 진전된 생식세포가 거의 존재하지 않는 시기로 정하였다. 정자형성단계는 생식세포들의 분포양상에 따라 2단계로 나누어 모든 발생단계의 생식세포들이 존재하는 시기로 세정관내에 강소(lumen)가 형성되지 않고 일부의 정자 들만 존재하는 전기 정자형성단계(stage II)와 모든 발생 단계의 생식세포들이 관찰되며 세정관내 강소에 존재하는 정자가 거의 관찰되지 않는 후기 정자형성단계(stage III)로 정하였다. 정자이동단계(stage IV)는 완성된 정자들이 세정관의 강소와 생식세포 낭 부위로 이동되는 시기로 정하였다.
한국산개구리 (Rana coreana)의 정소주기를 파악하기 위해 수컷 성체를 대상으로 gonadosomatic index (GSI) 와 정소 내 생식세포의 변화를 연중 조사하였다. 정소의세정관내 정자형성은 8월부터 시작되어져 9월의 정소에서 가장 활발하게 진행되었으며 이 시기에 GSI의 값이 가장 컸고 세정관의 단면적도 가장 넓게 나타났다.

대상 데이터

한국산개구리는 한국양서파충류 증ㆍ양식연구소에서 실내 사육된 개체를 매월 일정시기에 3~5마리를 공급받아 실험에 사용하였다. 동물 저울(triple beam balance, OHAUS: GT480)을 이용하여 체중을 측정하고 정소를 채취하여 화학천칭(Denver instrument CO.

데이터처리

생식소 무게 및 GSI (생식소무게/체중×100)와 생식세포들의 연중변화 검정은 one way analysis of variance (ANOVA)에 이은 Duncan’s multiple range test로 수행하였다.
Gonadosomatic index (GSI)의 연중변화 양상을 조사하기 위해 정소무게 값을 체중으로 나누어 100을 곱하여구하였다. 세정관의 넓이와 낭 내 생식세포 핵의 직경은 AM-423x Dino-Eye와 Dinocapture 2.0 program (ANMO)를 이용하여 값을 구하였다.

성능/효과

정자배출 후 단계(stage V)는 2월부터 30%의 비율로 나타나기 시작하여 7월까지 100%비율로 존재하였다. 따라서 한국산개구리의 정소주기 중 유사분열이 진행되어져 제1 정원세포와 제2 정원세포의 낭만이 형성되어지는 미성숙단계는 8월에 전반적으로 관찰되었고 정자형성은 9월에 활발하게 진행되었으며 정자 이동단계는 11월부터 존재하기 시작하여 이듬해 1월에 가장 활발한 것으로 나타났다. 정자배출 후 단계는 2월부터 관찰되기 시작하여 7월까지 존재하였다(Fig.
2월의 정소에서는 정자배출 후 단계의 세정관들이 출현하였으며 이후 3월~7월까지 일정기간동안 정자형성이 정지되었고 GSI와 세정관의 단면적도 최저치를 나타내었다. 본 결과들로 보아 한국산개구리 수컷의 GSI는 7월에서 8월 사이에 유의하게 변화했고 정자형성과정이 불연속적으로 진행되는 정소주기를 나타내며 번식기는 2월로 확인되었다.
3, 4). 본 결과를 통해 한국산개구리 정소주기의 특징을 요약해 보면 GSI는 연중 크게 변하며 정자형성은 9월에 가장 활발하게 진행되고 3~7월 사이에는 정자형성이 거의 정지되는 “불연속형”이며 야외관찰시 암컷 한국산개구리가 겨울인 2월에 산란하는 것(Lee 2012)과 수컷 개구리의 정소 내 정자배출 후의 세정관이 출현하는 현상이 일치하여 한국산개구리의 번식기는 2월로 확인되었다.
세정관의 단면적은 8월 (0.012±0.006)에 증가하기 시작하여(Fig. 3A 참조) 9월 (0.013±0.004)에 가장 넓은 것으로 나타났으며(Fig. 3B 참조) 10월(0.011±0.003)부터 다시 감소하여 11월(0.012±0.004) (Fig. 3C 참조)부터는 번식기인 2월(0.011±0.004) (Fig. 3D 참조)과 유사한 넓이를 유지하여 GSI 변화와 유사한 증감현상을 나타냈다(Fig. 1C, p⁄0.05).
한국산개구리 (Rana coreana)의 정소주기를 파악하기 위해 수컷 성체를 대상으로 gonadosomatic index (GSI) 와 정소 내 생식세포의 변화를 연중 조사하였다. 정소의세정관내 정자형성은 8월부터 시작되어져 9월의 정소에서 가장 활발하게 진행되었으며 이 시기에 GSI의 값이 가장 컸고 세정관의 단면적도 가장 넓게 나타났다. 2월의 정소에서는 정자배출 후 단계의 세정관들이 출현하였으며 이후 3월~7월까지 일정기간동안 정자형성이 정지되었고 GSI와 세정관의 단면적도 최저치를 나타내었다.
1989). 한국산개구리도 정자형성 개시기인 9월이 정지기인 7월에 비해 약 3.5배 정도로 정소 무게가 증가 함을 관찰할 수 있었으며(Fig. 1) 정자형성과정이 재개됨과 동시에 GSI도 역시 크게 증가하는 현상을 확인할 수있었다. 또한, 9월에 정자형성이 가장 활발한 것으로 나타났으며 이 시기에 세정관의 단면적도 가장 넓게 나타났고 정소 무게도 연중 최고치를 나타내 북방산개구리의 결과(Ko et al.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	본 연구에서 개구리류의 정소주기를 파악한 방법은?	개구리류의 정소주기는 세정관내에 존재하는 생식세포들의 변화와 그 구조를 관찰하여 정자형성과정을 조사하여 파악한다(Iwasawa and Asai 1959; Rastogi 1976). 개구리 정소의 세정관내 정자형성과정의 양상은 개체들의 서식지 기후와 종(species)에 따라 큰 차이를 나타내는 것으로 알려져 있다(Kera and Iwasawa 1981; Bentley 1982; Yoneyama and Iwasawa 1985).
	열대지방 및 아열대 지방에 서식하는 개구리들의, 정자형성과정 특징은?	개구리 정소의 세정관내 정자형성과정의 양상은 개체들의 서식지 기후와 종(species)에 따라 큰 차이를 나타내는 것으로 알려져 있다(Kera and Iwasawa 1981; Bentley 1982; Yoneyama and Iwasawa 1985). 열대지방 및 아열대 지방에 서식하는 종들은 연중 정자형성과정이 진행되어 연속형(continuous type)으로 분류되며 이러한 유형은 남부유럽에 서식하는 유럽참개구리(Rana esculenta)가 대표적으로 알려져 있다. 온대지방에 서식하는 종의 경우 계절적 변화와 함께 정자형성과정이 진행되는데 일부 종은 번식기 이후 일정 기간 동안 생식적으로 정지기(quiescent period)를 갖는 불연속형(discontinuous type)으로서북개구리(Rana temporaria)가 대표적으로 알려져 있으며 이와는 달리 온대지방에 서식하는 일부 종에서는 정자 형성과정이 계속 진행되다가 생식세포들의 분열이 일정 시기에 억제되는 잠재적 연속형 (potentially continuous type)으로 분류되며 북부유럽에 서식하는 유럽참개구리 (Rana esculenta)가 이러한 정자형성주기를 나타내어 개구리류의 정소내 정자형성주기의 유형은 3가지가 존재 하는 것으로 알려져 있다(van Tienhoven 1983).
	한국산개구리의 정자 형성은 언제 가장 활발하였는가?	한국산개구리 (Rana coreana)의 정소주기를 파악하기 위해 수컷 성체를 대상으로 gonadosomatic index (GSI)와 정소 내 생식세포의 변화를 연중 조사하였다. 정소의 세정관내 정자형성은 8월부터 시작되어져 9월의 정소에서 가장 활발하게 진행되었으며 이 시기에 GSI의 값이 가장 컸고 세정관의 단면적도 가장 넓게 나타났다. 2월의 정소에서는 정자배출 후 단계의 세정관들이 출현하였으며 이후 3월~7월까지 일정기간동안 정자형성이 정지되었고 GSI와 세정관의 단면적도 최저치를 나타내었다.

참고문헌 (15)

Bentley PJ. 1982. Comparative Vertebrate Endocrinology. 2nd Ed. pp.338-365. Cambridge University Press. Cambridge.
Delgado MJ, P Gutierrez and M AlonsoBedate. 1989. Seasonal cycles in testicular activity in the frog. Rana perezi. Gen. Comp. Endocrinol. 73:1-11.

상세보기
Iwasawa H and O Asai. 1959. Histological observations on the seasonal change of the testis and the thumb pad in the frog, Rana nigromaculata. J. Fac. Sci., Nigata Univ., Ser. II. 2: 213-218.
Kera Y and H Iwasawa. 1981. Functional histology of the testis in the process of sexual maturation in the frog. Rana nigromaculata. Zool. Mag. 90:6-14.
Kim HS and SK Ko. 1998. Distribution, food habit and seasonal cycles of Germ cell activity in the introduced Bullfrog, Rana catesbeiana in Korea. FRI J. For. Sci. 57:165-177.
Ko SK, JW Kim and HB Kwon. 1993. Seasonal cycles in testicular activity in the Forg, Rana dybowskii. Korean J. Zool. 36:580-587.
Ko SK, JW Kim and HB Kwon. 1997. Testicular cycles in the Korean Frogs: annual spermatogenic patterns, seasonal changes in the steroidogenic competence, and responsiveness to gonadotropins in vitro. Korean J. Biol. Sci. 1:99-105.

원문보기 상세보기
Ko SK, HM Kang, WB Im and HB Kwon. 1998. Testucular cycles in three species of Korean frogs: Rana nigromaculata, Rana rugosa and Rana dybowskii. Gen. Comp. Endocrinol. 111:347-358.

상세보기
Lee JH. 2012. Effect of the Fungicide Tebuconazole on the Embryo Development of Asian Toad (Bufo bufo gargarizans) and Korean Brown Frog (Rana coreana). pp.4-19. Master's degree dissertation. Dept. of Biology, Graduate school of honam univ., Gwang-ju. (In Korean)
Mathews WW. 1986. Atlas of Descriptive Embryology. Forth Ed. pp.50-52. Macmillan Pub. Co. New York.
Matsuyama M., S Adachi, Y Nagahama, C Kitajima and S Matsura. 1991. Tasticular development and serum levels of gonadal steroids during the annual reproductive cycle of captive japanese sardine. Japan. J. Ichthyol. 37:381-390.
Nagahama Y. 1986. Vertebrate Endocrinology. pp.399-437. Academic Press. New York.
Rastogi RK. 1976. Seasonal cycle in anuran (amphibia) testis: the endocrine and environmental controls. Bull. Zool. 43: 151-172.

상세보기
Van Tienhoven A. 1983. Reproductive physiology of vertebrates (2nd edition). pp.137-249. Ithaca, NY: Cornell University Press.
Yoneyama H and H Iwasawa. 1985. Annual changes in the testis accessory sex organs of the bullfrog Rana catesbeiana. Zool. Sci. 2:229-237.

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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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