형질전환 및 일반 제브라피쉬(Zebrafish, Danio rerio)의 저온 및 염분 내성 비교

Abstract

온도 및 염분은 어류의 서식지 정착에서 중요한 요소이다. 일반 제브라피쉬가 한국에서 서식한다는 보고는 없었다. 본 연구는 한국에서 형질전환 제브라피쉬가 우연히 자연에 방출되어 정착을 하였을 때 일어날 수 있는 가능성을 형질전환과 일반 제브라피쉬에 대한 저온 및 염분이 생존에 미치는 영향을 비교하기 위해 수행하였다. 제브라피쉬는 15~16℃에 느린 움직임을 보여주었고 9~10℃ 에서는 먹이 섭이가 중단되었고 형질전환 제브라피쉬는 7℃에서 첫 폐사가 시작되어 5℃에서 모든 개체가 폐사하였다. 대조적으로, 일반 제브라피쉬는 6℃에서 첫 폐사가 시작되어 4℃에서 모든 개체가 폐사하였는데 이는 형질전환 제브라피쉬가 일반 제브라피쉬보다 낮은 온도에 더 민감하다는 것을 보여준다. 8, 8.4, 8.8, 9.2, 9.6, 10‰의 염분에 대한 96시간 노출에서는 형질전환 제브라피쉬는 9.6‰에서 24시간 노출 후 첫 폐사가 나타났고, 일반 제브라피쉬는 10‰에서 24시간 노출에서 첫 폐사가 나타났다. 염분노출에 따른 96시간 반수치사농도는 형질전환 제브라피쉬와 일반 제브라피쉬에서 각각 8.65‰와 9.22‰로 나타났다. 형질전환 및 일반 제브라피쉬의 염분적응성을 비교하기 위한 실험에서 형질전환 제브라피쉬는 6, 6.5, 7‰에서 16알 이후 폐사가 나타난 반면, 일반 제브라피쉬는 18일째 7‰에서 폐사가 나타났다. 0‰ 에서 8‰까지 염분 노출에 따른 형질전환 및 일반 제브라피쉬의 수정난에 대한 부화율을 측정한 결과에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 결론적으로, 형질전환 제브라피쉬는 일반 제브라피쉬에 비해 저온 및 염분에 대한 내성이 약했다. 일반 제브라피쉬가 저온으로 인해 한국에서 정착하지 못했다는 점을 고려할 때, 한국 자연 생태계 내에서 형질전환 제브라피쉬의 정착의 가능성 또한 낮다.

The temperature and salinity are key factors which are important in the habitat establishment of fish. Wild type zebrafish (Danio rerio) has not been reported to be established in Korea. This study was performed to compare the effect of low temperature and salinity on the survival of transgenic and wild type zebrafish in order to find the possibility of transgenic zebrafish settlement in Korea when they are released in nature by accident. The fish showed slow movement at 15~16℃ and stoped food consumption at 9~10℃ the initial death of transgenic zebrafish started at 7℃ and all of zebrafish died at 5℃. In contrast, wild type zebrafish showed initial death at 6℃ and all of them died at 4℃, which indicated that the transgenic fish was more susceptible to cold temperature than wild typr zebrafish. For 96hrs exposure at the salinity of 8, 8.4, 8.8, 9.2, 9.6, 10‰, transgenic zebrafish showed initial death at 9.6‰ after 24hrs exposure while the wild type showed initial death at 10‰ after 24hrs. The 96hr-LC50 for transgenic zebrafish and wild type zebrafish were 8.65‰ and 9.22‰ respectively. On the comparison of salinity adaptability of transgenic and wild type zebrafish, transgenic zebrafish died at 6, 6.5, 7‰ after 16 days while wild type zebrafish died only at 7‰ after 18 days. There was no difference in the hatching rate of fertilized eggs for on transgenic and wild type zebrafish in salinity of 0 to 8‰. In conclusion, transgenic zebrafish was inferior to wild type zebrafish in low temperature and salinity tolerance. Considering that wild type zebrafish has not established in Korea probably due to low temperature, the possible settlement of transgenic zebrafish in Korean natural habitat is very low.