[논문]남해 정치망에서 채집한 엽상자어(Leptocephalus)의 형태 및 유전학적 특성

홍창기; 한경호

doi:10.23005/ksmls.2023.8.2.128

남해 정치망에서 채집한 엽상자어(Leptocephalus)의 형태 및 유전학적 특성
Morphogenetic Identification of Eel's Larva (Leptocephalus) Collected by Set net in Namhae, Korea 원문보기

한국해양생명과학회지 = Journal of marine life science, v.8 no.2, 2023년, pp.128 - 135

홍창기 (국립수산과학원 중앙내수면연구소) , 한경호 (전남대학교 수산과학과)

초록
AI-Helper

엽상자어(Leptocephalus)는 뱀장어목(Anguiliformes)에 속하는 어류의 자어로 5~6월에 우리나라 남해안 일대의 정치망에서 멸치와 함께 어획 후 방류하지만 대부분 폐사하는 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 멸치어업을 하는 정치망에서 무분별하게 포획되는 엽상자어의 종을 구명하여 수산자원보호 및 이들 자치어 생태 연구를 위한 기초 생물학적 자료를 제시하고자 수행하였다. 실험에 사용된 엽상자어는 5~6월에 남해의 정치망에서 채집하였으며, 외부형태와 유전학적 특성을 붕장어(Conger myriaster), 갯장어(Muraenesox cinereus) 및 뱀장어속(Anguilla) 4종의 성어와 비교하였다. 유전학적 분석은 추출한 DNA를 12s rRNA, 16s rRNA 부분단편을 PCR로 증폭하여 염기배열을 분석한 후 분자계통수를 작성하여 장어류 유생이 붕장어, 갯장어 및 뱀장어속 4종 중 어느 쪽의 성체와 클러스터 그룹화를 이루는지 계통학적 유연관계를 확인하였다. 엽상자어의 외부형태 계수 및 계측결과 엽상자어의 전장에 대한 머리길이의 백분비와 뒷지느러미 기점거리의 백분비는 붕장어와 가장 유사한 비율을 보였고, 척추골수 역시 붕장어와 가장 유사하였다. 또한 엽상자어의 유전자 분석결과는 모두 붕장어 성체와 클러스터 그룹화를 이루는 것을 확인함으로서 남해안에서 5~6월에 어획되는 엽상자어는 모두 붕장어의 자어임을 할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

The present study was tried to identify whether the eel's larva was close to a conger (Conger myriaster), a pipe conger (Muraenesox cinereus) or four species of Anguilla. Experimental fishes were collected by set net in the gulf of enggang, Namhae, Korea from May to June. Their morphological characteristics were compared with adult fishes of a conger, a pipe conger and four species of Anguilla. For genetic classification, DNA was isolated and amplified by using 12S rRNA and 16S rRNA primer set. The PCR products were direct sequencing in both directions. The nucleotide sequences were analyzed using softwares. As results of morphological measurement on eel's larva, the percentages of head length and preanal length against total length were similar with a conger. Based on the nucleotide sequences, the phylogenetic tree also revealed a close relationship to a conger. Therefore, eel's larva, caught in Namhae from May to June, was identified into a conger's larva.

주제어

표/그림 (9)

그림 Fig. 1. General appearance of Leptocephalus sp. in the present study.
그림 Fig. 2. Magnification of head, body, and tail parts in Fig. 1.
표 Table 1. Primer name and the nucleotide sequence for PCR amplification of 12S and 16S rRNA
표 Table 2. Total length, head length, preanal length, body weight, and number of vertebra Leptocephalus sp.
표 Table 3. Comparison of head length, preanal length, and number of vertebra in the Leptocephalus sp., Conger myriaster1, C. myriaster2, Muraenesox cinereus, Anguilla japonica, A. bicolor bicolor, A. rostrata, and A. anguilla, Pisodonophis sp., Echelus urpterus, Muraenichthys gymnopterus
그림 Fig. 3. Phylogenetic tree based on the nucleotide sequences of mitochondrial 12S ribosomal DNAs from seven species of the genus Leptocephalus sp., Conger myriaster, Muraenesox cinereus, Anguilla japonica, A. bicolor bi co I or, A. rostrata, A. anguilla, and 10 species from Ji and Kim (2010), Ji et al. (2011), Ji and Kim (2012). The scale bar shows the substitution of one nucleotide sequence per 100 nucleotide sequences. The phylogenetic tree was constructed by joining the nucleotide sequences of the genus Leptocephalus sp., C. myriaster, M. cinereus, Ajaponica, A. bi co I or bi co I or, A rostrata, A. anguilla, and 10 species from Ji and Kim (2010), Ji et al. (2011), Ji and Kim (2012).
표 Table 4. The identity among Leptocephalus sp., Conger myriaster1, C. myriaster2, Muraenesox cinereus, Anguilla japonica, A. bicolor bicolor, A. rostrata, A. anguilla, and 10 species from Ji and Kim (2010), Ji et al. (2011), Ji and Kim (2012)
표 Table 5. The identity among Leptocephalus sp., Conger myriaster1, C. myriaster2, Muraenesox cinereus, Anguilla japonica, A. bicolor bicolor, A. rostrata, A. anguilla, and 10 species from NCBI
그림 Fig. 4. Phylogenetic tree based on the nucleotide sequences of mitochondrial 16S ribosomal DNAs from seven species of the genus Leptocephalus sp.z Conger myriaster, Muraenesox cinereus, Anguilla japonica, A. bicolor bicolor, A. rostrata, A. Anguilla, and 10 species from NCBI. The scale bar shows the substitution of one nucleotide sequence per 100 nucleotide sequences. The phylogenetic tree was constructed by joining the nucleotide sequences of the genus Leptocephalus sp., C. myriaster, M. cinereus, A. japonica, A. bicolor bicolor, A. rostrata, A Anguilla, and 10 species from NCBI.

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이번 연구는 멸치어업을 위한 정치망, 낭장망 등에서 무분별하게 포획되는 엽상자어의 형태적, 유전적 특징과 종 동정을 통해 5~6월에 남해안에서 어획되는 엽상자어의 품종을 구명하여, 수산자원보호 및 이들 무리의 자치어 생태를 연구하는데 생물학적 기초 자료를 제시하는 데 그 목적이 있다.

제안 방법

따라서 뱀장어목 어류 중 어떤 어종의 자어인지를 구명하고자 우리나라에서 많이 어획되고 있는 붕장어(Conger myriaster)와 갯장어(M. cinereus) 그리고 양식하고 있는 뱀장어속(Anguilla)어류 4종의 성체와 비교하였다.

대상 데이터

외부형질 계측 후 -20℃에서 냉동 보관하였다가 유전자분석에 이용하였다. 그리고 붕장어, 갯장어 및 뱀장어속 어류 4종은 여수지역 인근 어시장 및 양만장에서 구입하였다.
실험에 사용된 엽상자어는 2011년 5월에 남해의 앵강만에서 정치망을 이용하여 채집하였으며, 육상수조에서 사육하며 단계별로 샘플링하여 외부형질을 계측하였다. 외부형질 계측 후 -20℃에서 냉동 보관하였다가 유전자분석에 이용하였다.

성능/효과

그리고 미토콘드리아 DNA의 16S ribosomal RNA (16S rRNA) 유전자 영역을 비교 및 분석한 결과 역시 붕장어의 DNA가 100% 일치하였으며, 갯장어 79.7%, 극동산 뱀장어 79.9%, 필리핀산 뱀장어 80.3%, 미국산 뱀장어 36.1%, 유럽산 뱀장어 79.6%의 일치율를 보였고, 뱀장어과, 곰치과, 붕장어과 어류와 일치하는 종은 없었다(Table 5).
또한 분석된 염기배열에 기초한 계통수를 작성한 결과 역시 엽상자어와 붕장어가 유전적으로 일치하는 것을 확인할 수 있었고, 그 외에도 뱀장어과, 곰치과, 붕장어과 어류 10종 역시 계통수상에서 유전적으로 거리가 있음을 확인하였다(Fig. 4).
또한 분석된 염기배열에 기초한 계통수를 작성한 결과 역시 엽상자어와 붕장어가 유전적으로 일치하는 것을 확인할 수 있었고, 바닷물뱀과에 속하는 엽상자어 및 성어 역시 계통수상에서 유전적으로 거리가 있음을 확인하였다(Fig. 3).
엽상자어, 붕장어, 갯장어 및 뱀장어속 4종의 미토콘드리아 DNA의 12S ribosomal RNA (16S rRNA) 유전자 영역을 NCBI에 등록된 뱀장어과, 곰치과, 붕장어과 어류 10종과 비교 및 분석한 결과 붕장어의 DNA와 100% 일치하였으며, 갯장어 81.3%, 극동산 뱀장어 83.1%, 필리핀산 뱀장어 81.5%, 미국산 뱀장어 83.1%, 유럽산 뱀장어 82.2%의 일치율를 보였고, 바닷물뱀과에 속하는 엽상자어 및 성어와 일치하는 종은 없었다(Table 4).
엽상자어가 실뱀장어 형태로 변태한 후 계측형질을 조사한 결과, 전장에 대한 머리길이의 백분비는 엽상자어 13.1%, 붕장어1 13.4%, 붕장어2 13.2%, 갯장어 14.8%, 극동산 뱀장어 10.9%, 필리핀산 뱀장어 11.6%, 미국산 뱀장어 12.7%, 유럽산 뱀장어 12.1%이었고, 전장에 대한 뒷지느러미 기점거리의 백분비는 엽상자어 35.6%, 붕장어1 39.7%, 붕장어2 39.7%, 갯장어 41.8%, 극동산 뱀장어 39.8%, 필리핀산 뱀장어 40.6%, 미국산 뱀장어 39.8%, 유럽산 뱀장어 42.9%였다(Table 3).
엽상자어의 계측 및 계수결과 평균은 전장 98.33 mm, 머리길이 7.67 mm, 뒷지느러미 기점거리 52.56 mm, 무게는 0.96 g, 척추골수는 144.96개였다(Table 2).

후속연구

본 연구를 통해 5~6월 남해에서 어획되는 엽상자어는 붕장어로 사료되며, 이 시기에 어획되는 엽상자어의 보호를 통해 붕장어 자원의 관리가 필요하다고 생각된다.

참고문헌 (24)

Brown WM, George JG, Wilson AC. 1979. Rapid evolution of animal mitochondrial DNA. Proc. Natl Acad Sci USA 76: 967-1971.
Brown WM. 1980. Polymorphism in mitochondrial DNA of human as reversed by restriction endonuclease analysis. Proc Natl Acad Sci USA 77: 3605-3609.
Cann RL, Wilson AC. 1983. Length mutation in human mitochondrial DNA. Genetics 104: 699-711.
Cheng Q, Zheng B. 1987. Systmeatic synopsis of Chinese fishes. I, II. Science Press, 100-103: 365-378.
Choi Y. 2003. Marine Fishes of Korea.
Hatooka K. 1993. Fishes of Japan. In: with Pictorical Keys to the Species. Nakabo T, ed. Tokai Univ. Press, Tokyo, Japan, 186-190.
Jeong DH. 2010. Morphological and Genetic Classifications of Far-Eastern, European, American, and Southeast Asian eels. Chonnam National Univ, 29.
Ji HS, Kim JK. 2010. Molecular and Morphological Identification of Ophichthid Leptocephali from the South Sea of Korea. Korean J Ichthyol 22: 279-284.
Ji HS, Lee SJ, Kim JK. 2011. Molecular Identification, Ontogeny and Evolutionary Note of Echelus uropterus Leptocephali. Korean J Ichthyol 23: 217-224.
Ji HS, Kim JK. 2012. Molecular and Morphological Identification of a Muraenichthys gymnopterus (Ophichthidae: Anguilliformes) Leptocephalus Collected on Jeju island, Korea. Korean J Fish Aquat Sci 45: 507-512.
Kim BJ, Go YB, Nakaya K. 2005. A Leptocephalus Larva of Elops hawaiensis (Elopiformes: Elopidae) from Jeju Island, Korea. Korea J Ichthyol 17(3): 217-220.
Kim KH. 1995. The analysis of mtDNA using restriction endonucleases in Korean toad, Bufo bufo. Ph.D. Thesis, Inha University of Incheon, Korea, 25.
Kim YG. 1989. Ichthyology Introduction. ed. Taehwa publisher, Korea, 270.
Lee CL, Park MH. 1994. Classification and morphology of the family Congridae (Anguiligormes) from Korea. Kor J Ichthyol？6: 132-159.
Lee SJ, Ji HS, Kim JK. 2013. Molecular Indentification and Morphological Description of Gymnothorax minor (Muraenidae,？Anguilliformes) Leptocephali off Jeju Island. Korean J Ichthyol？25: 59-64.
Miya M, Nishida M. 1999. Organization of the mitochondrial？genome of a deep sea fish, Gonostoma gracile (Teleostei:？Stomiiformes): first example of transfer RNA gene rearrangements in bony fishes. Mar Biotechnol 1: 416-426.
Nelson JS. 1994. Fishes of the World. 3rd, ed. John Wiley and？Sons, 113-114.
NFRDI. 2004. Commercial Fishes of the coastal & offshore waters？in Korea. National Fisheries Research and Development Institute. Han-Geul Publish, 333.
Shen SC. 1990. Costal fishes of Taiwan. Nat Taiwan University in？Taiwan, 14.
Tesch FW. 1977. The Eel. Biology and management of anguilld eels. Chapman and Hall, Longon, 434.
Tzeng WN, Tabeta O. 1983. First record of the short-finned eel Tzeng WN, Tabeta O. 1983. First record of the short-finned eel Anguilla bicolor pacifica elvers from Taiwan. Bull Jap Soc Sci Fish 49: 27-32.
Upholt WB, Dawid IB. 1977. Estimation of DNA sequence divergence from comparison of restriction endonuclease digests. Nucleic Acids Res 4: 1257-1266.

상세보기
Zardoya RA, Pertierra G, Bautista JM. 1995. The complete nuclotide sequence of the mitochondrial DNA genome of the rainbow trout, Oncorhynchus mykiss. J Mol Evol 41: 942-951.
Zhu D, Jamieson BGM, Hugall A, Moritz C. 1994. Sequence evolution and Phylogenetic signal in control region and cytochrome b sequence of rainbow fishes (Nelano taeniidae). Mol Biol vol 11: 672-683.

저자의 다른 논문 :

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