참굴 Crassostrea gigas의 3배체 종묘생산을 위한 번식생리학적 연구
- Abstract
- 요 약
1. 생식소 성숙유도
참굴 모패의 생식소 발달은 암·수 모두 비활성기, 초기활성기, 후기활성기 및 완숙기의 4단계로 구분되었다. 생식소지수(GI)는 수온이 상승함에 따라 증가하였다. 그러나 연체부중량지수(FWI)는 수온의 변화와 관련성이 없었다. 생식소의 성숙유도 결과, 빠른 온도상승에서 암컷은 사육 64일 후에 60%의 개체가 방란을 하였고, 수컷은 사육 58일 후에 70%의 개체가 방정을 하였다. 느린 온도상승에서는 암컷은 사육 72일 후, 수컷은 사육 66일 후에 모두 80%의 개체가 방란·방정을 하였다. 적산수온 관계식 K=H(T-t)를 이용하여 구한 암컷과 수컷의 생물학적영도와 최종성숙 적산수온은 각각 tF=10.5℃, tM=10.2℃ 및 KF=481.5℃·d, KM=410.2℃·d이었다.
2. 난모세포 성숙유도
난모세포의 최종성숙(GVBD) 유도를 위한 6종 신경전달물질의 효과에 대하여 in vitro 실험한 결과, acetylcholine, adrenaline, noradrenaline, dopamine, serotonin 및 histamine 중에서 serotonin은 GVBD 유도에 효과적이었다. 이외 신경전달물질들은 난모세포의 GVBD를 유도할 수 없었다. 10-7∼10-3 M의 serotonin이 난모세포의 GVBD 유도에 효과적이었으며, 10-5 M과 10-4 M에서 60분 처리시 난모세포의 GVBD율이 97% 이상이었다.
3. 산란유발
신경전달물질별로 모패에 대한 산란유발 효과를 조사하였다. 산란유발 자극에서 10-3 M의 dopamine과 serotonin이 효과적이었으며, 수컷이 암컷보다 민감하게 반응하였다. 반응개시 시간에 있어서 dopamine은 방란에 효과가 없었고, 방정은 17분 내에 개시되었다. Serotonin에 의한 방란은 29분 내에 방정은 13분 내에 개시되었다. 10-3 M의 dopamine에서 방란량은 253.0만개, 방정량은 100.1억개였고, 10-3 M의 serotonin에서 방란량은 197.0만개, 방정량은 143.1억개였다. 각 자극에서 얻은 알의 수정률과 부화율은 차이가 없었다.
4. 수정 및 부화
수정률과 부화율 향상을 위한 수정 조건에 대하여 조사한 결과, 참굴의 수정 및 부화의 적온도는 18∼24℃, 최적은 24℃였고, 적정염분은 25∼35 psu였다. 알은 수온 24℃에서 채란 4시간 이내에, 정자는 24℃에서 채정 30분 이내에 수정하는 것이 효과적이었다. 최적의 정자와 알의 비율은 1,000:1이고, 매정시간은 30분∼120분이었다. 그리고 최적의 수용밀도는 200개/mL이며, 용적에 따른 수정률과 부화율은 50∼5,000 mL에서 차이가 없었다.
5. 극체방출 억제처리에 의한 3배체 유도
참굴 2배체의 염색체수는 2n=20이었고, 3배체의 염색체수는 3n=30이었다. CB와 6-DMAP의 최적 처리농도는 각각 0.5 mg/L와 60 mg/L였다. 여러 처리조건으로 3배체 유도 실험한 결과, 처리지속시간이 길을수록 부화율이 낮았다. CB의 경우 가장 높은 3배체 유도율은 27℃에서 수정 30분 후에 10분 처리한 실험구로서 73.8%였다. 6-DMAP의 경우 가장 높은 3배체 유도율은 29℃에서 수정 10분 후에 20분 처리구와 수정 15분 후에 30분 처리구로서 66.7%였다.
6. 3배체 종묘의 대량생산
수정란 15억개를 처리하여 각장 77.1±3.0 ㎛의 D상유생을 2,110.5만마리 얻었으며, 부화율 1.4%, 3배체 유도율 34.5%였다. D상유생은 15일째 각장 363.5±28.6 ㎛의 부착기 유생으로 성장하였고, 생존율은 4.3%였다. 이후 부착기 유생 90.8만마리를 down wearing 방식으로 사육한 결과, 30일째 평균 각장 4.1±0.9 mm, 전중 15.6±10.5 mg로 성장하였고, 생존율은 12.3%였다.
이상의 연구결과를 종합적으로 정리해보면, 참굴의 3배체 종묘의 대량생산을 위한 번식생물학적 기초지식을 획득한 가운데, 극체방출 억제처리에 의한 3배체 치패를 대량으로 생산하는 데 성과를 얻었다고 할 수 있다. 이는 향후 4배체 생산에 의해 2배체와 수정을 통한 3배체굴의 안정적 생산에 기여할 것으로 기대된다.
- Issued Date
- 2014
- Awarded Date
- 2014. 8
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- Affiliation
- 대학원
- Department
- 대학원 수산생물학과
- Advisor
- 장영진
- Table Of Contents
- 목 차
Abstract ⅶ
List of Tables ⅺ
List of Figures xiii
Ⅰ. 서 론 1
Ⅱ. 생식소 성숙유도 4
1. 서 설 4
2. 재료 및 방법 6
2-1. 실험재료 6
2-2. 모패사육 6
2-3. 환경관리 6
2-4. 연체부중량지수 조사 7
2-5. 생식소지수 조사 7
2-6. 생식소 조직학적 관찰 7
2-7. 방란 및 방정 반응률 조사 9
2-8. 생물학적영도 및 최종성숙 적산수온 조사 9
2-9. 생존율 조사 11
2-10. 통계분석 11
3. 결 과 12
3-1. 연체부중량지수 변화 12
3-2. 생식소지수 변화 12
3-3. 생식소 발달 15
3-4. 방란 및 방정 반응률 21
3-5. 생물학적영도 및 최종성숙 적산수온 21
3-6. 생존율 24
4. 고 찰 28
Ⅲ. 난모세포의 최종성숙 유도 31
1. 서 설 31
2. 재료 및 방법 33
2-1. 실험재료 33
2-2. 난모세포의 채취 33
2-3. 난모세포의 성숙유도 33
2-4. GVBD율 조사 35
2-5. 통계분석 35
3. 결 과 37
3-1. ACh의 GVBD율 37
3-2. AD의 GVBD율 37
3-3. NA의 GVBD율 37
3-4. DA의 GVBD율 37
3-5. 5-HT의 GVBD율 37
3-6. HA의 GVBD율 42
4. 고 찰 45
Ⅳ. 산란유발 47
1. 서 설 47
2. 재료 및 방법 49
2-1. 실험재료 49
2-2. 산란유발 49
2-3. 수정률 및 부화율 조사 49
2-4. 통계분석 52
3. 결 과 53
3-1. 방란 및 방정 반응률 53
3-2. 방란 및 방정 개시시간 56
3-3. 방란 및 방정량 59
3-4. 수정률 및 부화율 59
4. 고 찰 64
V. 수정 및 부화 67
1. 서 설 67
2. 재료 및 방법 69
2-1. 실험재료 69
2-2. 배우자의 채취 69
2-3. 수정조건 69
2-3-1. 환경요인별 69
2-3-2. 배우자 방치시간별 71
2-3-3. 배우자 밀도별 71
2-4. 통계분석 72
3. 결 과 73
3-1. 환경요인별 수정 및 부화 73
3-1-1. 수온별 수정 및 부화 73
3-1-2. 염분별 수정 및 부화 73
3-2. 배우자 방치시간별 수정 및 부화 76
3-2-1. 채란 후 경과시간별 수정 및 부화 76
3-2-2. 채정 후 경과시간별 수정 및 부화 76
3-2-3. 배우자 접촉시간별 수정 및 부화 79
3-3. 배우자 밀도별 수정 및 부화 79
3-3-1. 알의 수용밀도별 수정 및 부화 79
3-3-2. 정자와 알의 비율별 수정 및 부화 82
3-3-3. 용기용적별 수정 및 부화 82
4. 고 찰 85
VI. 극체방출 억제처리에 의한 3배체 유도 89
1. 서 설 89
2. 재료 및 방법 90
2-1. 실험재료 90
2-2. 배우자의 채취 90
2-3. 염색체 관찰 91
2-4. 3배체 유도 91
2-4-1. CB와 6-DMAP 처리농도별 91
2-4-2. CB와 6-DMAP 처리조건별 92
2-5. 세란 및 부화 92
2-6. 3배체 유도율 측정 94
2-7. 통계분석 94
3. 결 과 96
3-1. 염색체수 96
3-2. CB와 6-DMAP 처리농도별 발생 및 3배체 유도 96
3-2-1. CB 처리농도별 발생 및 3배체 유도 99
3-2-2. 6-DMAP 처리농도별 발생 및 3배체 유도 99
3-3. CB와 6-DMAP 처리조건별 발생 및 3배체 유도 99
3-3-1. CB 처리조건별 발생 및 3배체 유도 99
3-3-2. 6-DMAP 처리조건별 발생 및 3배체 유도 102
4. 고 찰 109
VII. 3배체 종묘의 대량생산 112
1. 서 설 112
2. 재료 및 방법 113
2-1. 실험재료 113
2-2. 배우자 채취 113
2-3. 3배체 유도율 측정 113
2-4. 3배체 대량유도 114
2-5. 대량 유생사육 114
2-6. 채묘와 치패사육 116
2-7. 통계분석 116
3. 결 과 117
3-1. 부화율 및 3배체 유도율 117
3-2. 유생의 성장과 생존율 117
3-3. 치패의 성장과 생존율 117
4. 고 찰 124
VIII. 종합고찰 125
Ⅸ. 요 약 126
감사의 글 129
참고문헌 131
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