무지개송어(Oncorhynchus mykiss) 2배체와 3배체의 발안란부터 치어기까지 성장과 growth factor 발현 분석

Abstract

무지개송어(Oncorhynchus mykiss)는 국내에서 뱀장어와 메기에 이어 생산량이 3위를 차지하고 있는 산업적으로 중요한 어종이다. 그 중 유도 3배체는 생식에 사용되는 에너지를 체성장으로 전환하므로 성 성숙기에 2배체에 비해 성장이 빠르다. 지금까지 국내외적으로 무지개송어의 부화 및 성장에 관한 다양한 실험들이 연구되어왔다. 본 연구는 2배체와 3배체 무지개송어를 대상으로 배체간 발안란부터 치어기까지 난황흡수에 따른 성장과 IGF signal pathway, 근육 내 GH, IGF-1 및 IGF-2의 발현을 조사하였다. 그 결과, 성장도 분석은 발안란부터 후기자어기에 해당하는 부화 후 92일까지 2배체가 빠른 성장속도를 보였으나, 후기자어기에서 치어기로 변화하는 부화 후 106일부터 3배체의 성장속도가 빨랐다. IGF signal pathway에서 IGF-1R와 그 하위인자의 발현에서 IGF-1, IGF-2, PY99, IGF-1R는 발안란과 부화 직후 높은 발현을 보였으나 난황이 흡수되면서 발현량도 점차 감소하였다. MAPK signalin pathway에서 MEK는 2배체와 3배체 모두 발현되었으며, 2배체는 부화 후 19일부터 22일까지 발현량이 증가하였으나, 3배체는 부화 직후부터 난황흡수 완료까지 비슷하게 발현되었다. ERK와 IRS-1은 비슷한 경향을 보였다. PI3K 경로에서 PI3K는 3배체의 발현이 높았으며, Akt는 비슷한 경향을 보였다. 근육 내 GH, IGF-1 및 IGF-2의 발현은 2배체와 3배체 무지개송어의 성장에 따라 비슷한 경향으로 발현되었다. 이상의 결과를 통해, 무지개송어 발안란부터 후기자어기까지의 초기성장의 경우에는 2배체가 3배체보다 성장이 빠른 것을 확인하였고, 생식소의 형태가 육안으로 관찰되는 치어기의 부화 후 106일부터 3배체가 2배체보다 성장이 빠른 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 무지개송어 2배체와 3배체의 성장에 growth factor가 관여하고 있으며, 이들의 결과는 배체별 사육 시 유용한 정보를 제공할 것으로 판단된다.

Rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) is a commercially important fish that ranks third in production after eels and catfish in Korea. The induced triploid converts energy used for reproduction into body growth, growing faster than diploid during sexual maturity. Various experiments have been studied on the hatching and growth of O. mykiss both domestically and internationally. This study investigated the growth and expression of vitellogenin in diploid and triploid O. mykiss. During growth from hatching to pre-larva, the IGF signal pathway and expression of GH, IGF-1, and IGF-2 levels in muscle were investigated. As a result, in the analysis of growth from the eyed egg to juvenile, diploids showed a fast growth rate until 92 days after hatching, compared to triploids which showed rapid growth from 106 days after hatching. IGF-1R and its subfactors in the IGF signaling pathway, IGF-1, IGF-2, PY99, and IGF-1R, were highly expressed immediately after the eggs were incubated but their expression levels gradually decreased as the yolk was absorbed. In the MARK signaling pathway, MEK was expressed in both diploid and triploid. In diploid, its expression increased from 19 to 22 days after hatching while that of triploid was expressed similarly from immediately after hatching to completion of yolk resorption. ERK and IRS-1 showed similar trends. In the PI3K pathway, PI3K had a high triploid expression in triploid, and Akt showed similar trends. The expression of GH, IGF-1, and IGF-2 levels in the muscle was showed in a similar trend of the growth of diploid and triploid O. mykiss. Through the above results, it was confirmed that diploid grew faster than triploid in the case of initial growth from eyed egg to larvae stage, and from 106 days after hatching of larvae stage, triploid grew faster than diploid. The results of this study indicate that growth factors are involved in the growth of diploids and triploids of O. mykiss, and these results are expected to provide useful information for breeding by diploid and triploid.