붉바리(Epinephelus akaara)와 Brown-Marbled Grouper (E. fuscoguttatus) 종간 잡종 수정란의 부화율 The Hatchability of Fertilized Eggs of Interspecific Hybrid between Red Spotted Grouper (Epinephelus akaara) and Brown-Marbled Grouper (E. fuscoguttatus)원문보기
서식 환경이 다른 바리과(family Serranidae) 어류 두 종, 붉바리 (Epinephelus akaara)와 brown-marbled grouper (E. fuscoguttatus)의 종간 잡종 수정란의 부화율을 조사하였다. 잡종(붉바리 ♀ ${\times}$ brown marbled grouper ♂)의 수정 후 각 발생단계까지 소요시간은 붉바리 순종과 차이가 없었으며, 부화 소요시간은 $25^{\circ}C$에서 25.6시간이었다. 잡종은 붉바리 순종과는 달리 비균등 난할이 분명하게 관찰되었다. 잡종의 부화율은 네 수온(22, 25, 28, $31^{\circ}C$)에서 대체적으로 낮았으며, $25^{\circ}C$에서 9.8%로 가장 높았다. 이상의 연구에서 서식환경이 서로 다른 바리과 두 종간 잡종이 생산 가능한 것으로 조사되었으며, 향후 산업적 활용성을 검증하기 위하여 발생 양상, 기형률 및 초기 생존율 등에 관한 면밀한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
서식 환경이 다른 바리과(family Serranidae) 어류 두 종, 붉바리 (Epinephelus akaara)와 brown-marbled grouper (E. fuscoguttatus)의 종간 잡종 수정란의 부화율을 조사하였다. 잡종(붉바리 ♀ ${\times}$ brown marbled grouper ♂)의 수정 후 각 발생단계까지 소요시간은 붉바리 순종과 차이가 없었으며, 부화 소요시간은 $25^{\circ}C$에서 25.6시간이었다. 잡종은 붉바리 순종과는 달리 비균등 난할이 분명하게 관찰되었다. 잡종의 부화율은 네 수온(22, 25, 28, $31^{\circ}C$)에서 대체적으로 낮았으며, $25^{\circ}C$에서 9.8%로 가장 높았다. 이상의 연구에서 서식환경이 서로 다른 바리과 두 종간 잡종이 생산 가능한 것으로 조사되었으며, 향후 산업적 활용성을 검증하기 위하여 발생 양상, 기형률 및 초기 생존율 등에 관한 면밀한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
The hatchability of the artificially induced hybrid between two groupers (family Serranidae), red spotted grouper (Epinephelus akaara) and brown-marbled grouper (E. fuscoguttatus) that lives in different habit environment was investigated. There was no difference in the required time of each develop...
The hatchability of the artificially induced hybrid between two groupers (family Serranidae), red spotted grouper (Epinephelus akaara) and brown-marbled grouper (E. fuscoguttatus) that lives in different habit environment was investigated. There was no difference in the required time of each developmental stages after fertilization between hybrid (red spotted grouper ♀ ${\times}$ brown-marbled grouper ♂) and purebred (red spotted grouper ♀${\times}$♂) and required 25.6 hours to hatch at incubated in $25^{\circ}C$, but a noticeable unequal cleavage in cell size was observed in hybrid eggs unlikely to purebred. The hatching rate of fertilized eggs of hybrid was generally low across the four incubate temperatures (22, 25, 28, $31^{\circ}C$) with highest 9.8% in $25^{\circ}C$. This study demonstrated the possibility of artificial hybridization between two groupers, red spotted grouper and brown-marbled grouper, thus preparing the groundwork on developmental characteristics, deformities of hatched larvae and early survival ability for further studies on aquaculture.
The hatchability of the artificially induced hybrid between two groupers (family Serranidae), red spotted grouper (Epinephelus akaara) and brown-marbled grouper (E. fuscoguttatus) that lives in different habit environment was investigated. There was no difference in the required time of each developmental stages after fertilization between hybrid (red spotted grouper ♀ ${\times}$ brown-marbled grouper ♂) and purebred (red spotted grouper ♀${\times}$♂) and required 25.6 hours to hatch at incubated in $25^{\circ}C$, but a noticeable unequal cleavage in cell size was observed in hybrid eggs unlikely to purebred. The hatching rate of fertilized eggs of hybrid was generally low across the four incubate temperatures (22, 25, 28, $31^{\circ}C$) with highest 9.8% in $25^{\circ}C$. This study demonstrated the possibility of artificial hybridization between two groupers, red spotted grouper and brown-marbled grouper, thus preparing the groundwork on developmental characteristics, deformities of hatched larvae and early survival ability for further studies on aquaculture.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구는 온대에 주로 서식하는 붉바리와 열대 및 아열대 지역에 서식하는 brown-marbled grouper의 종간 잡종 가능성을 탐색하기 위하여 두 종간 교배를 통해 생산한 수정란의 부화율을 조사하였다.
제안 방법
Brown-marbled grouper 정액은 풀링(pooling)하여 정자동결보존을 실시하였다. 희석제로는 인공정장(artificial seminal plasma, ASP1)을 이용하였고, 동해방지제로는 DMSO와 glycerol을 사용하였다.
난 발생은 각 발생단계에서 매번 30개 내외의 수정란을 만능투영기 (NIKON JP V-12B, Japan)와 입체해부현미경 (Leica MZ10 F, Taiwan)으로 관찰하였으며, 디지털카메라 (Leica DFC450 C, Taiwan)로 촬영하여 기록하였다. 그리고 각 발생단계에 전체 알의 약 50%가 도달한 시점을 기준으로 발생단계별 소요시간을 구하였다.
발생 기간 중 수질 악화를 방지하기 위해 마이크로필터로 여과한 후 자외선 살균한 해수 (염분은 33~34 psu)를 이용하여 1일 1회 환수하였으며, 각 비이커에 에어스톤을 설치하여 산소를 공급하였다. 난 발생은 각 발생단계에서 매번 30개 내외의 수정란을 만능투영기 (NIKON JP V-12B, Japan)와 입체해부현미경 (Leica MZ10 F, Taiwan)으로 관찰하였으며, 디지털카메라 (Leica DFC450 C, Taiwan)로 촬영하여 기록하였다. 그리고 각 발생단계에 전체 알의 약 50%가 도달한 시점을 기준으로 발생단계별 소요시간을 구하였다.
두 종간 잡종 교배 수정란은 붉바리로부터 채란한 알에 1개월간 동결보존 중인 brown-marbled grouper 정액을 사용하여 건식법으로 인공 수정하여 생산하였고, 대조구로서 붉바리 수정란은 채란, 채정 후 즉시 같은 방법으로 수정하여 생산하였다. 수정란은 멸균 여과된 해수로 2~3회 세란 후 포장하여 실험실로 운반하였다.
수온별 부화율 조사는 22, 25, 28 그리고 31℃가 유지되는 인큐베이터에 설치한 5 L 용량의 유리 비이커 각각에 부상란을 약 3,000~5,000개 수용하여 수행하였다. 발생 기간 중 수질 악화를 방지하기 위해 마이크로필터로 여과한 후 자외선 살균한 해수 (염분은 33~34 psu)를 이용하여 1일 1회 환수하였으며, 각 비이커에 에어스톤을 설치하여 산소를 공급하였다. 난 발생은 각 발생단계에서 매번 30개 내외의 수정란을 만능투영기 (NIKON JP V-12B, Japan)와 입체해부현미경 (Leica MZ10 F, Taiwan)으로 관찰하였으며, 디지털카메라 (Leica DFC450 C, Taiwan)로 촬영하여 기록하였다.
수정란은 멸균 여과된 해수로 2~3회 세란 후 포장하여 실험실로 운반하였다. 수온별 부화율 조사는 22, 25, 28 그리고 31℃가 유지되는 인큐베이터에 설치한 5 L 용량의 유리 비이커 각각에 부상란을 약 3,000~5,000개 수용하여 수행하였다. 발생 기간 중 수질 악화를 방지하기 위해 마이크로필터로 여과한 후 자외선 살균한 해수 (염분은 33~34 psu)를 이용하여 1일 1회 환수하였으며, 각 비이커에 에어스톤을 설치하여 산소를 공급하였다.
호르몬 주사 후 36시간에 암컷(3마리, 평균 전장 33.5±1.8 cm, 평균 체중 598.0±124.1 g)과 수컷(2마리, 평균 전장 37.7±1.9 cm, 평균 체중 872.0±144.3 g) 친어의 복부를 압박하여 채란과 채정을 실시하였다.
대상 데이터
Brown-marbled grouper 수컷 친어는 말레이시아 사바주 산다칸 (Sandakan, Sabah) 인근의 해상가두리에서 관리한 개체 중 7마리(평균 전장 71.6±3.9 cm, 평균 체중 7.7±1.1㎏)를 선별하여 친어로 사용하였으며, 호르몬 주사 없이 유치도뇨관(Sewoon medical Co., LTD., Korea)을 생식공에 삽입하여 채정하였다.
붉바리 친어는 전라남도와 제주도 인근에서 수집한 후 여수시 거문도에 위치한 해상가두리에서 3년간 양성한 성숙 개체를 선별하여 전남 무안군 소재 청솔수산으로 옮겨 성숙 및 산란유도 호르몬을 주사하였다. 암컷 친어는 LHRHa (Sigma-Aldrich, USA) 400 μg/kg과 축산용 HCG (Daihan Pharmaceutical Co.
Brown-marbled grouper 정액은 풀링(pooling)하여 정자동결보존을 실시하였다. 희석제로는 인공정장(artificial seminal plasma, ASP1)을 이용하였고, 동해방지제로는 DMSO와 glycerol을 사용하였다. 정액과 희석액의 평형시간은 1분으로 하였고, 정자동결보존은 0.
성능/효과
2). 그리고 모든 수온에서 잡종의 부화율은 붉바리 순종에 비해 낮았다. 붉바리 ♀ x brown-marbled grouper ♂ 잡종 수정란은 22℃ 실험구에서 안포형성기 이후 모두 폐사하였고(붉바리 순종 20.
발생 과정 중 생존율은 붉바리 ♀×brown-marbled grouper ♂ 잡종 수정란이 상실기~낭배기로 이행하는 단계에서 급격히 낮아졌으며, 붉바리 순종 역시 동일한 경향을 보였다(Fig. 2).
본 연구에 이용한 붉바리의 성숙란은 구형의 투명한 분리 부성란이었고, 유구수는 대부분 1개였다. 난의 크기는 754~822 μm(평균 798.
본 연구에서 붉바리 ♀×brown-marbled grouper ♂ 잡종의 부화 소요 시간은 수정란이 모두 죽은 22℃를 제외하고 붉바리 순종과 차이가 나타나지 않았다.
, 2008)였다. 본 연구에서 잡종과 순종 모두 수정률에 비해 부화율이 낮은 것은 발생 중 중층 부상란이 많이 관찰되어 난질에 의한 것으로 판단된다. 그러나 잡종의 수정률과 부화율이 붉바리 순종에 비해 낮게 나타난 것은 종간 교배에 따른 영향일 수도 있으며, 신선한 정액을 사용한 붉바리 순종과는 달리 동결보존된 정액을 사용한 것에 기인할 수도 있다(Suquet et al.
붉바리 ♀ x brown-marbled grouper ♂ 잡종 수정란은 22℃ 실험구에서 안포형성기 이후 모두 폐사하였고(붉바리 순종 20.1%), 25℃ 실험구에서 부화율이 9.8%로서 가장 높았으며(붉바리 순종 36.3%), 28℃와 31℃에서는 부화율이 각각 5.5%와 2.0%로서 수온이 높을수록 감소하면서 붉바리 순종(각각 32.2%와 13.5%)과 부화율의 격차가 커지는 경향이 나타났다.
붉바리 ♀×brown-marbled grouper ♂ 잡종의 수정률은 부상란 기준으로 76.7%로서 붉바리 순종 (90.9%)에 비해 낮았으며, 발생 과정 중 상실기 이전 단계에서 붉바리 순종과는 다르게 난할이 균등하게 이루어지지 않는 기형 현상이 발생하였다 (Fig. 1B).
후속연구
이전의 연구에서 바리과 어류의 종간 잡종은 동일 서식지에 분포하는 종간에만 이루어졌으며, 다른 해양어류 분류 군에서도 서식지가 다른 어종간 잡종에 관한 보고는 찾을 수 없었다. 본 연구에서 서식 환경이 다른 붉바리와 brownmarbled grouper 잡종의 수정란은 적정 수온에서 부화가 가능한 것으로 조사되었으며, 향후 양질의 알과 신선한 정액으로 수정란을 생산하여 발생 양상, 기형률 및 초기 생존율 등에 관한 면밀한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
어류의 종간 잡종이 중요한 이유는 무엇인가?
시클리드과 (family Cichlidae)와 바리과(family Serranidae) 어류에서 종간 잡종을 통한 종 분화가 오랜 기간에 걸쳐 진행된 분자생물학적 증거가 발견되고 있다 (Crapon De Caprona and Fritzch, 1983; Domeier, 1994; Palumbi, 1994; Kocher, 2004). 어류에 있어서 종간 잡종은 진화학적 연구뿐만 아니라 산업적 측면에서도 매우 중요한 역할을 하며, 잡종 강세 (hybrid vigor)를 통해 상업적으로 유용한 형질을 발현시킬 수 있다(Bartley et al., 2001).
붉바리 서식지와 서식 수온은?
붉바리 (E. akaara)는 우리나라를 포함한 서태평양 해역의 암반에 주로 서식하는 온대성 어종으로서 서식 수온이 11.7~26.3℃이며, 성어의 전장은 최대 58 cm (체중 2.5 kg) 인 것으로 보고된 바 있다(Froese and Pauly, 2014).
본 연구에서 붉바리 친어의 성숙 및 산란유도 호르몬 주사를 성별에 따라 어떻게 주사하였는가?
붉바리 친어는 전라남도와 제주도 인근에서 수집한 후 여수시 거문도에 위치한 해상가두리에서 3년간 양성한 성숙 개체를 선별하여 전남 무안군 소재 청솔수산으로 옮겨 성숙 및 산란유도 호르몬을 주사하였다. 암컷 친어는 LHRHa (Sigma-Aldrich, USA) 400 μg/kg과 축산용 HCG (Daihan Pharmaceutical Co., LTD., Korea) 1,000 IU/kg를 혼합하여 주사하였고, 수컷 친어는 축산용 HCG만을 500 IU/kg 주사하였다. 호르몬 주사 후 36시간에 암컷(3마리, 평균 전장 33.
참고문헌 (19)
Avise, J.C. 2001. Cytonuclear genetic signatures of hybridization phenomena: rationale, utility and empirical examples from fishes and other aquatic animals. Reviews in Fish Biology and Fisheries, 10: 253-263.
Bartley, D.M., K. Rana and A.J. Immink. 2001. The use of inter-specific hybrids in aquaculture and fisheries. Reviews in Fish Biology and Fisheries, 10: 325-337.
Chan, W., D. Carlsson and N. Loharkan. 1974. Serranidae. In: Fischer, W. and P. J. P. Whitehead (eds.), FAO species identification sheets for fishery purposes. Eastern Indian Ocean (Fishing Area 57) and Western Central Pacific (Fishing Area 71). Volume 4. FAO, Rome.
Ch'ng, C.L and S. Senoo. 2008. Eggs and larval development of a new hybrid grouper, tiger grouper Epinephelus fuscoguttatus $\times$ giant grouper E. lanceolatus. Aquaculture Science, 56: 505-512.
Crapon De Caprona, M.D. and B. Fritzsch. 1983. Interspecific fertile hybrids of Haplochromine Cichlidae (Teleostei) and their possible importance for speciation. Netherlands Journal of Zoology, 34: 503-538.
Froese, R. and D. Pauly. 2014. FishBase. World wide web electronic publication. www.fishbase.org (version 02/2014).
Glamuzina, B., N. Glavic, B. Skaramuca, V. Kozul and P. Tutman. 2001. Early development of the hybrid Epinephelus costae female $\times$ E. marginatus male. Aquaculture, 198: 55-61.
Glamuzina, B., V. Kozul, P. Tutman and B. Skaramuca. 1999. Hybridization of Mediterranean groupers: Epinephelus marginatus $\times$ E. aeneus and early development. Aquaculture Research, 30: 626-628.
Heemstra, P.C. and J.E. Randall. 1993. FAO species catalogue. Vol. 16. Groupers of the world (family Serranidae, subfamily Epinephelinae). An annotated and illustrated catalogue of the grouper, rockcod, hind, coral grouper and lyretail species known to date. FAO Fishieries Synopsis, 125: p. 382.
Herwerden, L., C.R. Davies and J.H. Choat. 2002. Phylogenetic and evolutionary perspectives of the Indo-Pacific grouper Plectvopomus species on the Great Barrier Reef, Australia. Journal of Fish Biology, 60: 1591-1596.
James, C.M., S.A. Al-Thobaiti, B.M. Rasem and M.H. Carlos. 1999. Potential of grouper hybrid (Epinephelus fuscoguttatus $\times$ E. polyphekadion) for aquaculture. Naga, The ICLARM Quarterly, 22: 19-23.
Kiriyakit, A., W.G. Gallardo and N. Bart. 2011. Successful hybridization of groupers (Epinephelus coioides $\times$ Epinephleus lanceolatus) using cryopreserved sperm. Aquaculture, 320: 106-112.
Koh, I.C.C., S.R.M. Shaleh and S. Senoo. 2008. Egg and larval development of a new hybrid orange-spotted gruper Epinephelus coioides $\times$ tiger grouper E. fuscoguttatus. Aquaculture Science, 56: 441-451.
Koh, I.C.C., S.R.M. Shaleh, N. Akazawa, Y. Oota and S. Senoo. 2010. Egg and larval development of a new hybrid orangespotted grouper Epinephelus coioides $\times$ giant grouper E. lanceolatus. Aquaculture Science, 58: 1-10.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.