초록

본 연구는 2005년 8월부터 2008년 10월까지 수행하였으며, 병어의 양식생물학적 기초연구 맡 인공종묘생산 기술 개발에 그 목적을 두었다. 목표를 달성하기 위하여 기초 생리 생태 조사, 유전학적 분석, 병어 뇌에서 CnRH의 발현양상 조사, 병어 자연산 친어 채포 및 실내 사육기술, 자연산란 유도, 인공채란에 의한 종묘생산 등에 관한 일련의 연구를 수행함으로서 병어의 생태학적 특성의 이해와 새로운 양식대상 가능성에 대한 연구를 수행하였다.

Abstract ▼

The technological development of artificially reared seedlings and biological aquaculture were studied from August, 2005, to October, 2008. This study included the examination of the release of GnRH from the brain along with genetic analysis, physiological and ecological research, and the developmen

The technological development of artificially reared seedlings and biological aquaculture were studied from August, 2005, to October, 2008. This study included the examination of the release of GnRH from the brain along with genetic analysis, physiological and ecological research, and the development of natural and artificial hatcheries and farming techniques.

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 45
• 제 1 절 연구개발의 목적 ... 45
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 48
• 1. 기술적인 측면 ... 48
• 2. 경제.산업적 측면 ... 48
• 3. 사회.문화적 측면 ... 49
• 제 3 절 연구개발의 범위 ... 50
• 1. 1차년도 (2005. 7~2006. 6) ... 50
• 2. 2차년도 (2006. 7~2007. 6) ... 50
• 3. 3차년도 (2007. 11~2008. 10) ... 51
• 제 2 장 국내외.기술개발 현황 ... 52
• 제 1 절 기술개발 현황 ... 52
• 제 2 절 문제점 및 전망 ... 53
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 54
• 제 1 절 연구방법 ... 54
• 1. 자원학적 정보 ... 54
• 가. 채포어장의 환경조사 ... 54
• 나. 성비 및 체장조성 ... 54
• 다. 성장, 사망 및 가입유형 ... 54
• 라. 체장, 체중관계, 성장식의 추이 ... 55
• 마. 식성 ... 55
• 바. 난소 내 난경조성 및 산란횟수 ... 57
• 사. 포란수 ... 57
• 아. 군성숙도 ... 57
• 자. 생식소중량지수 ... 57
• 차. 간 중량지수 ... 57
• 카. 비만도 ... 57
• 2. 생식주기 분석 ... 57
• 3. 병어 뇌에서의 특정 GnRH 발현 동정 ... 58
• 가. 시료 및 뇌 수집 ... 58
• 나. 면역 조직화합법을 이용한 병어 뇌에서의 GnRH의 발현연구 ... 58
• 4. 유전적 다양성 분석 ... 59
• 가. 실험어 ... 59
• 나. Total DNA의 분리 및 정제 ... 59
• 다. DNA 절단 및 adapter ligation ... 59
• 라. PCR 증폭조건 및 전기영동 ... 60
• 마. AFLP 결과 분석 방법 ... 60
• 5. 자연산 병어 채포 ... 62
• 가. 자연산 병어 치어 채포 ... 62
• 나. 운반 및 수송 ... 62
• 다. 실내 사육 ... 62
• 라. 성장도 측정 ... 62
• 마. 호르몬제 주사에 의한 산란유도 시험 ... 63
• 6. 인공채란 및 종묘생산 ... 63
• 가. 수정란 관리 ... 63
• 나. 난 발생 ... 63
• 다. 수정란 크기 ... 63
• 라. 부화율 ... 63
• 1) 수온에 따른 수정란의 부화율 ... 63
• 2) 염분농도에 따른 수정란의 부화율 ... 63
• 마. 병어 치어 사육관리 ... 65
• 1) 클로렐라 (Chlorella sp.) 공급 ... 65
• 2) 로티퍼 (Rotifer) 공급 ... 65
• 3) 알테미아 (Artemia) 공급 ... 65
• 4) 배합사료 공급 ... 65
• 5) 치어 사육 ... 65
• 6) 생존율 ... 66
• 가) 염분농도에 따른 치어의 생존율 ... 66
• 나) 사육밀도에 따른 치어의 생존율 ... 66
• 7) 치어의 행동특성 ... 66
• 제 2 절 연구결과 및 고찰 ... 68
• 1. 자원학적 특성 ... 68
• 가. 분류학적 위치 ... 68
• 나. 형태학적 특징 ... 68
• 다. 생태학적 특징 ... 68
• 1) 분포 및 회유 ... 68
• 2) 습성 ... 69
• 2. 자원학적 정보 ... 69
• 가. 채포 어장의 환경조사 ... 69
• 나. 성비 및 체장조성 ... 69
• 다. 성장, 사망 및 가입유형 ... 70
• 라. 체장, 체중관계, 성장식의 추정 ... 70
• 마. 식성 ... 78
• 바. 난소 내 난경조성 및 산란횟수 ... 78
• 사. 포란수 ... 78
• 1) 체장 당 절대포란수와 상대포란수 ... 78
• 2) 체중 당 절대포란수와 상대포란수 ... 81
• 아. 군성숙도 ... 81
• 자. 생식소중량지수 (Gonadosomatic index, GSI)의 월별 변화 ... 81
• 차. 간중량지수 (Hepatosomatic index, HSI)의 월별 변화 ... 82
• 카. 비만도 (Condition factor)의 월별 변화 ... 82
• 3. 생식소발달의 조직학적 변화 ... 89
• 가. 생식소의 외부 형태 및 내부구조 ... 89
• 나. 생식소 발달의 광학현미경 관찰 ... 89
• 1) 난자 형성과정 ... 89
• 2) 정자 형성과정 ... 91
• 3) 생식 주기 ... 91
• 가) 암컷 ... 91
• (1) 초기 성장기 (early growing stage) ... 91
• (2) 후기 성장기 (late owing stage) ... 91
• (3) 성숙기 (mature stage) ... 92
• (4) 완숙 및 산란기 (ripe and spent stage) ... 92
• (5) 회복 및 휴지기 (recovery and resting stage) ... 92
• 나) 수컷 ... 92
• (1) 성장기 (growing stage) ... 92
• (2) 성숙기 (mature stage) ... 92
• (3) 완숙 및 배정기 (ripe and spent stage) ... 93
• (4) 회복 및 휴지기 (recovery and resting stage) ... 93
• 다. 생식소 발달의 전자현미경 관찰 ... 97
• 1) 배우자형성과정, Leydig 세포 및 Sertoli 세포의 미세구조 ... 97
• 가) 난자 형성과정 (oogenesis) ... 97
• (1) 난원 세포단계 (oogonium phase) ... 97
• (2) 전난황 형성단계 (previtellogenic phase) ... 97
• (3) 난황 형성단계 (vitellogenic phase) ... 98
• (4) 성숙 단계 (maturation phase) ... 99
• 나) 정자 형성과정 및 스테로이드 호르몬분비세포의 활성변화 ... 99
• (1) 정원세포기 (spermatogonial phase) ... 99
• (2) 정모세포기 (spermatocyte phase) ... 100
• (3) 정세포기 (spermatid phase) ... 101
• (4) 정자기 (spermatozoon phase) ... 101
• 4. 병어 뇌에서의 특정 GnRH의 발현 양상 ... 115
• 가. 특정 GnRH 발현 동정 ... 115
• 나. 특이적 GnRH (sGnRH 및 cGnRHII)동정 ... 115
• 다. 계절에 따른 sGnRH-ir의 발현 양상 비교 ... 118
• 1) 번식기의 sGnRH-ir의 분포 ... 118
• 2) 생식주기에 따른 sGnRH-ir의 변화 ... 118
• 5. 유전학적 분석 ... 122
• 가. AFLP 유전자 지문 분석 ... 122
• 6. 자연산 병어 채포 및 실내사육 ... 129
• 가. 채포 어법 ... 129
• 1) 유자망 ... 129
• 2) 고정 걸그물 ... 129
• 3) 소형 안강망 ... 130
• 4) 건간망 ... 130
• 나. 자연산 병어 치어 확보와 생존율 ... 130
• 1) 병어 채포현장 및 실내 사육환경 ... 130
• 2) 피어 채포 및 생존율 ... 131
• 다. 운반 및 수송 ... 134
• 라. 치어 먹이 순치 및 실내사육 ... 134
• 마. 실내사육 기간 중 수온변화 ... 137
• 바. 자연산 병어 사육결과 ... 137
• 사. 사육중인 친어의 성숙도 조사 ... 138
• 아. 사육중인 친어의 폐사 ... 138
• 자. 자연산 친어의 성숙도 조사 ... 140
• 1) 어장 환경조사 ... 140
• 2) 자연산 친어 성숙도 조사 결과 ... 140
• 차. 호르몬제 주사에 의한 산란 유도 시험 ... 152
• 7. 인공채란 및 종묘생산 ... 155
• 가. 시험 양식장과 채포어장의 환경 ... 155
• (1) 채포어장의 수온변화 ... 155
• (2) 채포어장의 염분변화 ... 155
• 나. 인공채란을 통한 수정란 확보 ... 158
• 다. 수정란 운반 및 부화조건 ... 158
• 라. 수정란 크기, 난 발생 및 형태변화 ... 162
• 1) 수온에 따른 수정란의 부화율 ... 162
• 2) 염분 농도에 따른 수정란의 부화율 ... 162
• 마. 부화자어 사육환경 ... 167
• 바. 자.치어 형태 발달 ... 167
• 1) 전기 자어 ... 167
• 2) 후기 자어 ... 167
• 3) 치어기 ... 168
• 사. 초기먹이 전환 시기 구명 ... 168
• 1) 로티퍼 (Rotifer) 영양 강화 및 공급 ... 168
• 2) 알테미아 (Artemia nauplii) 영양 강화 및 공급 ... 168
• 3) 배합사료 공급 ... 169
• 아. 자.치어 성장에 따른 형태 변화 ... 169
• 자. 자.치어의 감모 및 폐사 ... 180
• 차. 치어의 생존율 ... 180
• 1) 염분농도에 따른 치어의 생존율 ... 180
• 2) 사육밀도에 따른 치어의 생존율 ... 180
• 카. 자.치어의 성장 및 특성 ... 184
• 8. 병어 인공종묘 생산 기술개발 연찬회 개최 ... 186
• 9. 병어 인공종묘 방류 행사 ... 186
• 제 4 장 연구개발 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 190
• 제 5 장 연구개발 결과의 활용계획 ... 193
• 제 1 절 핵심기술 또는 연구결과 ... 193
• 1. 핵심 기술 ... 193
• 2. 핵심 연구결과 ... 193
• 제 2 절 논문발표 실적 ... 194
• 제 3 절 핵심기술(연구내용) 수준 및 활용유형 ... 194
• 제 4 절 각 연구결과별 구체적 활용계획 ... 196
• 제 5 절 연구결과의 기술이전 조건 ... 197
• 제 6 절 기대효과 ... 198
• 제 6 장 참고문헌 ... 199
• 표 1. 우리나라의 연도별 병어 어획량 ... 46
• 표 2. 우리나라의 연도별 병어 수입량 ... 47
• 표 3. AFLP 분석에 사용한 adapter 및 primer의 염기서열 ... 61
• 표 4. 병어 수정란 입식환경 조건 ... 64
• 표 5. 병어 자.치어의 사육환경 조건 ... 67
• 표 6. 병어의 위내용물 조성 ... 79
• 표 7. 병어의 체장에 따른 절대포란수와 상대포란수 ... 83
• 표 8. 병어의 체중에 따른 절대포란수와 상대포란수 ... 84
• 표 9. 병어의 군성숙도 ... 85
• 표 10. 병어속 3종의 AFLP 마커 추적 ... 126
• 표 11. AFLP 분석을 통한 병어속 3종간의 계산된 유전적거리 및 집단간 분화도 ... 127
• 표 12. 자연산 병어 채포현장 및 사육수조의 수온과 염분 ... 135
• 표 13. 자연산 병어 채포량과 생존율 ... 136
• 표 14. 자연산 병어 친어의 사육결과 ... 142
• 표 15. 사육중인 친어의 생식소 성숙상태 ... 147
• 표 16. 산란해역의 어장환경 조사 ... 150
• 표 17. 친어의 성숙도 조사 결과 ... 151
• 표 18. 산란유도를 위한 호르몬 주사 ... 153
• 표 19. 인공채란 및 수정율 ... 159
• 표 20. 수정란의 부화율 ... 160
• 표 21. 난 발생과정과 형태 변화 ... 164
• 표 22. 자.치어의 초기 감모율 ... 181
• 표 23. 초기 성장 특성 ... 185
• 그림 1. 병어 채포 어장 해역도 ... 56
• 그림 2. 병어 계군의 회유 경로 ... 71
• 그림 3. 병어 채포 어장환경 변화 ... 72
• 그림 4. 체장빈도 분포표 ... 73
• 그림 5. von Bertalanffy 성장 곡선 ... 74
• 그림 6. 사망률 ... 75
• 그림 7. 가입유형 ... 76
• 그림 8. 체장-체중 관계 ... 77
• 그림 9. 난소 내 난경조성 ... 80
• 그림 10. 자연산 병어의 생식소중량지수의 월별 변화 ... 86
• 그림 11. 자연산 병어의 간중량지수의 월별 변화 ... 87
• 그림 12. 자연산 병어의 비만도의 월별 변화 ... 88
• 그림 13. 병어 생식소의 외부형태 및 내부구조 ... 90
• 그림 14. 병어의 생식주기 ... 94
• 그림 15. 병어 난소 발달 단계별 변화 ... 95
• 그림 16. 병어 정소 발달 단계별 변화 ... 96
• 그림 17. 병어 암컷의 난형성과정을 나타내는 전자현미경 사진 ... 103
• 그림 18. 병어 암컷의 난형성과정을 나타내는 전자현미경사진 ... 104
• 그림 19. 병어 암컷의 난형성과정을 나타내는 전자현미경 사진 ... 105
• 그림 20. 병어 수컷의 정자형성과정을 나타내는 전자현미경사진 ... 106
• 그림 21. 병어 수컷의 정자형성과정을 나타내는 전자현미경 사진 ... 107
• 그림 22. 병어 수컷의 정자형성과정을 나타내는 전자현미경 사진 ... 108
• 그림 23. 산란기 병어 뇌의 정중단면 모식도 ... 116
• 그림 24. 산란기 병어 뇌에서의 sGnRH와 cGnRH-II의 발현 ... 117
• 그림 25. 전시각지역과 앞측 또는 뒤측 optic chiasma에서 관찰되는 sGnRH-ir 세포체를 보여주는 광학현미경 사진 ... 119
• 그림 26. 전시각지역과 앞측 또는 뒤측 optic chiasma에서 관찰되는 sGnRH-ir 세포체를 보여주는 광학현미경 사진 ... 120
• 그림 27. primer combination E/ATG-M/CCCC를 이용한 AFLP fingerprint의 비교 ... 124
• 그림 28. primer combination E/AGC-M/CAT를 이용한 AFLP fingerprint patterns 비교 ... 125
• 그림 29. UPGMA clustering 방법에 의해 수립된 유전적 거리 데이터를 기초로 한 병어속 3종간 계통 발생적 관계로 보여주는 그림 ... 128
• 그림 30. 자연산 병어 시료의 포획 지점 ... 132
• 그림 31. 자연산 병어 채포 방법 ... 133
• 그림 32. 실내사육 기간 중 수온변화 ... 141
• 그림 33. 자연산 병어 친어의 전장변화 ... 143
• 그림 34. 자연산 병어 친어의 성장에 따른 체중변화 ... 144
• 그림 35. 사육중인 병어 친어 ... 145
• 그림 36. 어미의 생식소 형태 ... 146
• 그림 37. 병어 아가미 및 체표에 기생한 Amyloodinium sp. ... 148
• 그림 38. 친어의 성숙도 조사 ... 149
• 그림 39. 산란기 동안 친어 채포 및 호르몬 주사 ... 154
• 그림 40. 자연산 병어 채포어장의 수온 변화 ... 156
• 그림 41. 자연산 병어 채포어장의 염분 변화 ... 157
• 그림 42. 인공채란 ... 161
• 그림 43. 병어의 난 발생 과정 ... 163
• 그림 44. 병어 수정란의 수온별 부화율 ... 165
• 그림 45. 병어 수정란의 염분농도별 부화율 ... 166
• 그림 46. 2006년과 2008년 초기사육 기간 동안 수온 변화 ... 171
• 그림 47. 병어의 자.치어 형태발달 과정 ... 172
• 그림 48. 로티퍼 ... 173
• 그림 43. 알테미아 ... 173
• 그림 50. 자.치어 성장에 따른 먹이 계열 ... 174
• 그림 51. 성장에 따른 형태변화 ... 175
• 그림 52. 병어 치어 사육 ... 176
• 그림 53. 병어 자.치어의 전장 변화 ... 177
• 그림 54. 병어 자.치어의 체고 변화 ... 178
• 그림 55. 병어 자.치어의 체중 변화 ... 179
• 그림 56. 병어 치어의 염분농도별 생존율 ... 182
• 그림 57. 병어 치어의 사육밀도별 생존율 ... 183
• 그림 58. 연찬회 및 현장 견학 ... 188
• 그림 59. 병어 치어 방류행사 ... 189