[논문]황복(Takifugu obscurus♀)과 자주복(T. rubripes♂) 교잡종의 형태 비교 및 분자분석

양서경; 김형선; 이진; 한경호

doi:10.5657/kfas.2023.0708

황복(Takifugu obscurus♀)과 자주복(T. rubripes♂) 교잡종의 형태 비교 및 분자분석
Morphological Characteristics and Molecular Analysis of the Hybrid Takifugu obscurus♀ × T. rubripes♂ 원문보기

한국수산과학회지 = Korean journal of fisheries and aquatic sciences, v.56 no.5, 2023년, pp.708 - 715

양서경 (전남대학교 수산과학과) , 김형선 (아쿠아토피아 인터내셔널) , 이진 (전남대학교 수산과학과) , 한경호 (전남대학교 수산과학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Hybridization is a major production method used to combine beneficial traits from two different species to obtain a potentially dominant trait. In China, Takifugu obscurus and T. rubripes were artificially crossed, and the resulting hybrids had an average body weight 38.06-8.93% higher than that of the parental species, which enabled the hybrids to be grown in freshwater. This study aimed to provide the basic data necessary for the classification of T. obscurus♀×T. rubripes♂ hybrids in terms of economic value and market potential. Morphological comparing the morphology of hybrids and parental species, we discovered that the hybrids had intermediate traits of the parental species. In morphometrics, the hybrid index (HI) value of head length against standard length was close to the trait of T. rubripes, and the HI values of preanal length and predorsal length were close to those of T. obscurus; however, the HI values of nasal length, snout length, length of anal fin, length of pectoral fin, caudal peduncle depth and caudal peduncle length were found to be unique characteristics of the hybrids. Regarding molecular analysis, a 99.8% nucleotide sequence similarity was found between the hybrid and T. obscurus.

주제어

표/그림 (9)

그림 Fig. 1. External view of Takifugu obscurus (A, lateral; B, dorsal; C, ventral). Scale bars indicate 20 mm.
그림 Fig. 2. External view of Takifugu rubripes (A, lateral; B, dorsal; C, ventral). Scale bars indicate 20 mm.
표 Table 1. Primers used for PCR(A)
그림 Fig. 3. External view of Takifugu obscurus♀×T. rubripes♂ (A, lateral; B, dorsal; C, ventral). Scale bars indicate 20 mm.
그림 Fig. 4. Comparison of characters of the spinous scale (prickles) and lateral line. A, Lateral; B, Dorsal; C, Ventral view; DB, Dorsal branch; DS, Dorsal segment; PL, Preocular loop; VS, Ventral segment; SB, Subocular branch; A1-C1, Takifugu obscurus; A2-C2, T. rubripes; A3-C3, Hybrid. Scale bars indicate 10 mm.
표 Table 2. Comparison of fin rays of Takifugu obscurus, T. rubripes and hybrid (T. obscurus♀×T. rubripes♂)
표 Table 3. Comparison of morphometric about standard length and head length of Takifugu obscurus, T. rubripes and hybrid
표 Table 4. Sequence identity and similarity percentage
그림 Fig. 5. Multiple alignment of CO1 sequences in Takifugu obscurus, T. rubripes and Hybrid. CO1, Cytochrome oxidase 1.

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 이 연구는 교잡종의 외부형태를 비교하여 형태적 자료를 축적하는 동시에 cytochrome oxidase 1 (CO1)분석을 통해 교잡종의 유전적 특징을 밝혀 교잡종 분류에 있어 필요로 하는 기초자료를 제공하고자 한다.

제안 방법

3 mm)인 3년생 10개체를 확보하였다. 표본의 형질을 조사하기 위하여 어체의 등쪽, 옆쪽 및 배쪽을 사진 촬영하였고, 외부형태를 확인하였다.

대상 데이터

이 연구에 사용된 시료의 전장은 253.8–308.2 mm 사이인 개체들을 대상으로 측정하였고, 황복이 253.8–284.2 mm (269.3 mm), 자주복이 295.4–308.2 mm (299.6 mm), 교잡종이 266.7–275.5 mm (270.8 mm)로 중량은 각 황복 310–470 g, 자주복 850–900 g, 교잡종 750–800 g 으로 형태적 형질을 이용하여 계측하였다.
표본은 경상남도 거제시 해상가두리 양식장에서 전장 295.4–308.2 mm (299.6 mm)인 5년생 자주복과 전장 266.7–275.5 mm (270.8 mm)인 3년생 교잡종 각각 10개체를 구하였고, 황복은 경기도 파주시 임진강 양식장에서 전장 253.8–284.2 mm (269.3 mm)인 3년생 10개체를 확보하였다

데이터처리

염기서열 분석은 NCBI (https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)의 BLAST service를 이용하여 분석되었고, Nucleotide sequence 나열은 Jal view soft ware를 사용하여 진행하였으며, 시퀀스 유사성은 Sequence Identity And Similarity (SIAS) 프로그램을 통해 확인하였다.

이론/모형

종의 동정 및 학명은 Masuda et al. (1984)와 Han (1995)을 따랐고, 표본의 등, 가슴, 뒷지느러미 및 꼬리지느러미 연조수를 계수하였다. 계측형질은 Abe et al.
계측형질은 Abe et al. (1984)와 Han (1995)의 기준에 따라 1/10 mm 버니어캘리퍼스로 0.01 mm까지 측정하였고, 체장(standard length, SL)에 대한 두장(head length, HL), 체고(body depth, BD), 문장(snout length, SNL), 등지느러미길이(length of dorsal fin, DL), 뒷지느러미 길이(length of anal fin, AL), 가슴지느러미 길이(length of pectoral fin, PL), 미병장(caudal peduncle length, CPL), 등지느러미기점거리(predorsal length, PDL), 뒷지느러미기점거리(preanal length, PAL)의 비를 구하였으며, HL에 대한 눈지름(eye diameter, ED), 양안간격(interorbital width, IW)의 백분율을 산출하였다. 계측한 결과를 바탕으로 교잡종과 부모종 간 외부형태를 비교하기 위해 Nikoljukin (1972)이 제안한 잡종지수(hybrid index, HI)로 환산하였다.
01 mm까지 측정하였고, 체장(standard length, SL)에 대한 두장(head length, HL), 체고(body depth, BD), 문장(snout length, SNL), 등지느러미길이(length of dorsal fin, DL), 뒷지느러미 길이(length of anal fin, AL), 가슴지느러미 길이(length of pectoral fin, PL), 미병장(caudal peduncle length, CPL), 등지느러미기점거리(predorsal length, PDL), 뒷지느러미기점거리(preanal length, PAL)의 비를 구하였으며, HL에 대한 눈지름(eye diameter, ED), 양안간격(interorbital width, IW)의 백분율을 산출하였다. 계측한 결과를 바탕으로 교잡종과 부모종 간 외부형태를 비교하기 위해 Nikoljukin (1972)이 제안한 잡종지수(hybrid index, HI)로 환산하였다. HI는 아래와 같이 계산하였다.

성능/효과

미토콘드리아 DNA CO1 영역을 645 bp까지 증폭하여 분석한 결과, 교잡종의 염기서열은 황복과 유사하였는데(Fig. 5), 자주복과 교잡종 사이에서 염기서열 간의 상동성은 98.3%, 황복과 교잡종 사이에서는 99.8%로 나타났다(Table 4). 이는 미토콘드리아 DNA CO1이 모계의 유전을 따라가기 때문(April et al.
ED의 비율은 황복이 14.4–14.9% (14.7%)로 가장 높았고, 자주복과 교잡종이 13.9–14.3% (14.1%), 14.0–14.1% (14.1%)로 유사하였다
IW 비율은 황복이 44.7–45.2% (45.0%)로 가장 높았고, 교잡종이 41.9–42.5% (42.1%)로 가장 낮았다(Table 3).
SL에 대한 HL과 CPL의 비율은 황복이 각각 29.1–29.9% (29.5%), 18.6–19.4% (19.0%)로 가장 낮았고, 교잡종이 31.2–31.4% (31.3%), 20.5–21.3% (20.9%)로 가장 높았다
, 2015). SL에 대한 HL의 HI 값은 20.7로 자주복의 형질에 가까웠고, PDL, PAL의 HI 값은 각각 81.8, 77.4 로 황복의 형질과 가깝게 나타났으며, 콧구멍까지의 길이(nasal length), SNL, AL, PL, 미병고(caudal peduncle depth), CPL은 모두 0보다 작아 교잡종 고유의 특성 형질로 나타났다. 반면 SL에 대한 DL과 BD의 HI값이 각각 50.
교잡종의 외부형태를 부모종과 비교한 결과 교잡종은 자주복과 동일한 위치에 반문이 있었으나 반문 주위로 자주복은 흰색, 교잡종은 노란색으로 둘러싸여 있었다. 이는 교잡종의 주둥이 아래에서부터 꼬리지느러미 전까지 노란색 띠로 넓게 둘러싸여 황복과 같은 형태를 띠었기 때문이라 생각된다.
교잡종의 지느러미 연조수는 등지느러미가 16개로 황복과 유사하였고, 가슴지느러미는 16개로 자주복과 유사한 형태를 띠었으며, 뒷지느러미는 14–15개로 부모종의 중간 형질을 띠었으나 꼬리지느러미는 11개로 부모종과 같은 결과를 나타냈다(Table 2).
이는 교잡종의 주둥이 아래에서부터 꼬리지느러미 전까지 노란색 띠로 넓게 둘러싸여 황복과 같은 형태를 띠었기 때문이라 생각된다. 또한 교잡종의 등 쪽과 등지느러미, 가슴지느러미, 꼬리지느러미는 자주복과 같은 검은색을 띠었으나 뒷지느러미는 황복과 같은 황색을 띠어 부모종의 외부형태적 특성을 모두 나타냈는데 교잡종의 외부 형질이 양친의 중간 형질을 나타낸다는 결과(Chevassus, 1983; Kim et al., 2014)와 일치하였다(Fig. 3).
, 2016). 미토콘드리아 DNA CO1 영역을 645 bp까지 증폭하여 분석한 결과, 교잡종의 염기서열은 황복과 유사하였는데(Fig. 5), 자주복과 교잡종 사이에서 염기서열 간의 상동성은 98.
배쪽 피부극은 세 종 모두 아래턱에서 시작되었으나 황복과 교잡종은 항문장 전까지 연결되어 있었고, 자주복은 뒷지느러미 기저부 전까지 연결되어 있었다. 옆줄은 부모종과 교잡종 모두 유사하였으나, 황복의 등쪽분절(dorsal segment)은 자주복과 교잡종에 비해 뚜렷하게 나타났다(Fig. 4).

후속연구

, 2018). 기존 양식어류의 대체 어종으로 기여할 수 있는 상업적 가치를 가진 만큼 추후 황복과 자주복의 암수를 정역교잡하여 교잡종의 형태 및 분류학적 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

참고문헌 (38)

Abe T. 1949. Taxonomic studies on the puffers (Tetradontidae,？Teleostei) from Japan and adjacent regions, V Synopsis of？the puffers from Japan and adjacent regions. Bull Biogeogr？Soc Japan 14, 1-15.
Abe T and O Tabeta. 1984. Pufferfishes Available in Japan. In:？An Illustrated Guide to their Identification. Veterinary Sanitation Division, Environmental Health Bureau, Ministry of？Health and Welfare, ed. Chuou Hoki Shuppan Press, Tokyo,？Japan, 1-85.
Addin AM and Senoo S. 2011. Production of Hybrid Groupers:？Spotted Grouper, Epinephelus polyphekadion × Tiger Grouper, E. fuscoguttatus and Coral Grouper, E. corallicola × Tiger Grouper. Borneo Marine Research Institute, Universiti？Malaysia Sabah, Malaysia.
April J, Mayden RL, Hanner RH and Bernatchez L. 2011. Genetic calibration of species diversity among North America's？freshwater fishes. Proc Natl Acad Sci 108, 10602-10607. https://doi.org/10.1073/pnas.1016437108.

상세보기
Baek JI. 2017. Taxonomy and molecular phylogeny of the Tetraodontoidei (Teleostei : Tetraodontiformes). Ph.D. Dissertation, Natl Univ Chonnam, Yeosu, Korea.
Chang YJ, Lim HK, Chang YJ and Kim HS. 1999. Sperm cryopreservation and fertility of post-thaw sperm in river puffer,？Takifugu obscurus. J Aquacult 12, 1-5.
Chevassus B. 1983. Hybridization in fish. Aquaculture 33, 245-262. https://doi.org/10.1016/0044-8486(83)90405-2.

상세보기
Ch'ng CL and Senoo S. 2008. Egg and larval development of？a new hybrid grouper, tiger grouper Epinephelus fuscoguttatus × giant grouper E. lanceolatus. Aquaculture Sci 56,？505-512.
Dou D, Wang X, Zhu H, Bao Y, Wang Y, Cui J and Qiu X. 2019. The complete mitochondrial genome of the hybrid of？Takifugu obscurus (♀)×Takifugu rubripes (♂). Mitochondrial DNA Part B 4, 3196-3197. https://doi.org/10.1080/23802359.2019.1669082.

상세보기
Douglas ME and Matthews WJ. 1992. Does morphology？predict ecology? Hypothesis testing within a freshwater？stream fish assemblage. Oikos 65, 213-224. https://doi.org/10.2307/3545012.

상세보기
Feliner GN and Aguilar JF. 1998. Hybrids and hybrid zones.？Trends Eco Evol 13, 282. https://doi.org/10.1016/s0169-5347(98)01370-6.

상세보기
Gao FX, Lu WJ, Shi Y, Zhu HY, Wang YH, Tu HQ and Zhao？Z. 2021. Transcriptome profiling revealed the growth？superiority of hybrid pufferfish derived from Takifugu？obscurus♀×Takifugu rubripes♂. Comp Biochem Physiol Part D Genomics Proteomics 40, 100912. https://doi.org/10.1016/j.cbd.2021.100912.

상세보기
Han KH. 1995. Morphology, osteology and phylogeny of the？fishes of the family Tetraodontidae (Teleostei; Tetraodontiformes). Ph.D. Dissertation, Pukyong National University,？Busan, Korea.
Han KH, Baek JI, Shin LS, Kim HJ Yoon BI, Hwang JH and？Lee SH. 2017. Morphological description of three species？of Indian Tetraodontidae fish. Korean J Fish Aquat Sci 50,？77-84. https://doi.org/10.5657/KFAS.2017.0077.

원문보기 상세보기
Han KH, Lee SH, Hwang JH, Shin LS, Kim HJ and Yoon BI. 2017. An Illustrated Guide Book to the Detailed Puffer？Fishes. Ministry of Food and Drug Safety, Cheongju, Korea, 1-141.
Huang W, Liu Q, Xie J, Wang W, Xiao J, Li S, Zhang H, Zhang？Y, Liu S and Lin H. 2016. Characterization of triploid hybrid groupers from interspecies hybridization (Epinephelus？coioides♀×Epinephelus lanceolatus♂). Aquacult Res 47,？2195-2204. https://doi.org/10.1111/are.12672.

상세보기
James CM, Al-Thobaiti SA, Rasem BM and Carlos MH. 1999.？Potential of grouper hybrid (Epinephelus fiiscoguttatus × E.？polyphekadion) for aquaculture. Naga 22, 19-23.
Jiang HB, Bao J and Han Y. 2016. Mitochondrial DNA sequence？of the hybrid of Takifugu flavidus (♀) ×Takifugu rubripes？(♂). Mitochondrial DNA A DNA Mapp Seq Anal 27, 2117-2118. https://doi.org/10.3109/19401736.2014.982583.
Kim GW, Joe SD, Kim HY and Park HB. 2020. Phylogenetic？analysis of Carassius auratus and C. cuvieri in lake Yedang based on variations of mitochondrial CYTB gene sequences. J Life Sci 30, 1063-1069. https://doi.org/10.5352/JLS.2020.30.12.1063.

원문보기 상세보기
Kim HS, Yun SW, Ko JG and Park JY. 2014. Occurrence of a？natural intergeneric hybrid between Rhodeus pseudosericeus and Acheilognathus signifier (Pisces: Cyprinidae) from？the Namhangang (river), Korea. Korean J Ichthyol 26, 153-158.
Kim IS and Lee WO. 1990. Synopsis of the suborder Tetraodontoidei (Pisces; Tetraodontiformes) from Korea. Korean？J Ichthyol 2, 1-27.
KOSIS (Korean Statistical Information Service). 2021. Statistic？Database for Fisheries Production. Retrieved from http://www.fips.go.kr on Oct 15, 2021.
Li XR, Wu ZQ, Zhang GS, Zhao C, Zhang HY, Qian XM and？Yin SW. 2016. The complete mitochondrial genome of the？hybrid of Takifugu fasciatus (♀)×T. flavidus (♂). Mitochondrial DNA Part B Resour 1, 110-111. https://doi.org/10.1080/23802359.2015.1137849.

상세보기
Masuda H, Amaoka K, Araga C, Uyeno T and Yoshino T. 1984.？The Fishes of the Japanese Archipelago. Tokai University？Press, Tokyo, Japan, 513-523.
National List of Speices of Korea. 2022. National Institute of？Biological Resources. Retrieved from https://kbr.go.kr/ on Sep 3, 2023.
Nelson JS, Grande TC and Wilson MVH. 2016. Fishes of the？World. 5th ed. John Wiley and Sons, Hoboken, NJ, U.S.A.,？454-455.
NIBR (National Institute of Biological Resources). 2022. National List of Species of Korea. Retrieved from https://kbr.go.kr/ on Sep 3, 2023.
Nikoljukin NI. 1972. Distant hybridization in Acipenseridae and？Teleostei, theory and practice. In: Otdalennay Gibridizashiy？Osetrovyh I Kostishtyh Ryb, Toriy I Praktika. Pishchevaya？Promyshlennost, Moskava, Russia, 335.
Normala J, Mohd AA, Abol MAB, Nur AA, Khor W, Okomoda？TV and Shahreza MS. 2017. Morphometric variations between triploid and diploid (Burchell, 1822). Croat J Fish 75,？113-121. https://doi.org/10.1515/cjf-2017-0015.

상세보기
Park IS and Oh JS. 2021. Comparison of morphological characteristics of the river puffer, Takifugu obscurus, the tiger？puffer, T. rubripes, their hybrids, and their triploid hybrids.？Korean J Environ Biol 39, 6-15. https://doi.org/10.11626/KJEB.2021.39.1.006.

원문보기 상세보기
Park IS, Lim SY, Lee TH, Gil HW and Yoo GY. 2017. Various characteristics of hybrid between river puffer, Takifugu？obscurus and tiger puffer, T. rubripes, and their hybrid triploid. Dev Reprod 21, 181-191. https://doi.org/10.12717/DR.2017.21.2.181.

원문보기 상세보기
Ross MR and Cavender TM. 1981. Morphological analyses of？four experimental intergeneric cyprinid hybrid crosses. Copeia 1981, 377-387. https://doi.org/10.2307/1444226.

상세보기
Soric VM. 2004. A natural hybrid of Leuciscus cephalus and,？Alburnus alburnus (Pisces, Cyprinidae) from the Ibar？River, Western Serbia. Arch Biol Sci 56, 23-32. https://doi.org/10.2298/ABS0402023S.

상세보기
Strauss RE and Bond CE. 1990. Taxonomic methods: morphology. In: Meothods for Fish Biology. Schreck CB and？Moyle PB, eds. American Fisheries Society, Bethesda, MD,？U.S.A., 109-140.
Tatsuno R, Miyata Y, Yoshikawa H, Ino Y, Fukuda T, Furushita？M and Takahashi H. 2019. Tetrodotoxin distribution in natural hybrids between the pufferfish species Takifugu rubripes？and Takifugu porphyreus. Fish Sci 85, 237-245. https://doi.org/10.1007/s12562-018-1265-7.

상세보기
Witkowski A, Kotusz J, Wawer K, Stefaniak J, Popiolek M and？Blachuta J. 2015. A natural hybrid of Leuciscus leuciscus？(L.) and Alburnus alburnus (L.) (Osteichthyes: Cyprinidae)？from the Bystrzyca River (Poland). Annal Zool 65, 287-293.？https://doi.org/10.3161/00034541ANZ2015.65.2.010.

상세보기
Yang SG, Lee YD and Pyen CK. 1994. A study on the gonadal？maturation and egg-stripping by hormone treatments of tiger？puffer, Takifugu rubripes. J Aquac 7, 189-205.
Yoo GY, Lee TH, Gil HW, Lim SG and Park IS. 2018. Cytogenetic analysis of hybrids and hybrid triploids between the？river puffer, Takifugu obscurus, and the tiger puffer, Takifugu？rubripes. Aquac Res 49, 637-650. https://doi.org/10.1111/are.13493.

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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].

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