한수지 49(5), 671-674, 2016
671
Copyright © 2016 The Korean Society of Fisheries and Aquatic Science pISSN:0374-8111, eISSN:2287-8815
Korean J Fish Aquat Sci 49(5),671-674,2016
Short Communication
넙치
(Paralichthys olivaceus)
는극동 지역에서양식되고 있 는해산어종으로서우리나라에서는국립수산과학원육종센터 에서선발육종기법으로‘
킹넙치(KingNupchi)’
를 생산하였고, 2013
년도부터golden seed project (GSP)
사업을통해킹넙치 의불임종자를수출하기위한연구를수행해오고있다(Jung et al., 2014).
그러나불임종자인3
배체는그유도율이90%
이상 이어야산업적이용이가능함을보고한바있어3
배체를유도 한후그집단의배수체빈도측정은유도된불임종자의산업적 이용에필수요건이다(Thorgard, 1986).
이에본연구에서는킹넙치의불임화를위해수정란을저온 처리하여전암컷
3
배체를유도한후양식현장에서쉽고간편 한3
배체분석법을보급하고자다양한세포유전학적분석방법 들을비교검토하였다.
전암컷
3
배체킹넙치유도를위해3-4
년생대조군넙치암컷 을손으로복부를압박하여난을확보하였으며, Kang (2016)
의 방법으로유도된자성발생성수컷킹넙치의4
가계(0219, 0335, 1697
및1788)
및대조군수컷넙치의복부를압박,
채정하여수정
3
분후2-4℃
로45
분간저온처리하였다. 1
회실험시각 실험군별로수정난30-50 cc
를처리하여각실험군에서110
개 의난을3
회추출하여결과를도출하였고,
이들실험을3
회반 복수행하였다.
각실험군의부화율과부화후난황을흡수하 지못하고죽는자어의빈도를측정한후,
생존율을확인하였 다.
종자생산은제주시우도수산에서18-21℃
의수온조건으로 사육하였다.
단순하며경제적인넙치의3
배체분석방법을비교 검토하기위해세포및핵의크기, flow cytometry,
염색체분 석, Ag-NOR banding
및지느러미조직으로부터solid tissue technique (Klingerman and Bloom, 1977)
에의해얻어진세포 에대하여silver staining
을수행하였다.
대조군과
4
가계의전암컷넙치실험군의부화율,
비정상개 체발생률및생존율에대한자료는Table 1
에나타내었다.
부 화율에있어2
배체는대조군과‘0219’
가계의부화율이75%
이 상으로높게나타났으나, ‘0335’, ‘1697’
및‘1788’
가계들의경 우30.4-48.7%
로유의적으로낮게나타났다(P<0.05).
그러나‘0219’
가계의3
배체부화율은26.0%
로대조군(44.2%)
및나머전 암컷 3배체 넙치(Paralichthys olivaceus)에 대한 효율적인 세포유전학 분석법
고민균·정효선·이효빈·김동수
1*
부경대학교 수산생물학과, 1부경대학교 해양바이오신소재학과
Cytogenetic Analysis of All-Female Triploid Olive Flounder Paralichthys olivaceus for Ploidy Verification
Min Gyun Ko, Hyo Sun Jung, Hyo Bin Lee and Dong Soo Kim 1 *
Department of Fisheries Biology, Pukyong National University, Busan 48513, Korea
1
Department of Marine Bio-Materials & Aquaculture, Pukyong National University, Busan 48513, Korea
We cytogenetically analyzed a triploid King-Nupchi strain of the olive flounder Paralichthys olivaceus to define the simplest, most rapid, and most effective method of ploidy analysis in aquaculture farms. Female triploidy of the flounder King-Nupchi strain was induced by cold shock (3 min post-fertilization at 2-4°C for 45 min). Triploid in- duction was confirmed by erythrocyte measurement (nuclear volume, 29.15±2.10 µm
3); flow cytometry (2.14±0.03 pg/cell); chromosome count (3N=72); Ag-NOR banding; and silver staining. Silver staining of finned cells obtained using a solid tissue technique was the most effective method of ploidy verification.
Key words: KingNupchi, Paralichthys olivaceus , Triploid, Silver staining
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http://dx.doi.org/10.5657/KFAS.2016.0671 Korean J Fish Aquat Sci 49(5) 671-674, October 2016
Received 9 September 2016; Revised 21 October 2016; Accepted 22 October 2016
*Corresponding author: Tel: +82. 51. 629. 5914 Fax: +82. 51. 629. 5908
E-mail address: [email protected]
고민균
ㆍ
정효선ㆍ
이효빈ㆍ
김동수672
지
3
가계(36.7-45.3%)
의3
배체처리군에비하여낮은부화율을 보였다(P<0.05). 2
배체의비정상개체발생률은대조군과전암컷킹넙치의경우
0-20.4%
로사용한수컷가계에따라큰차이를보였다
.
저온처리군의경우에는대조군(1.6%)
과‘0219’
가 계(3.6%)
의3
배체처리군이‘1697’
가계(68.5%)
와‘1788’
가계(24.5%)
의처리군보다유의하게낮게나타나는것으로확인되었으나
, ‘0335’
가계는난황흡수전모두폐사하여유도된전암컷
3
배체는동일처리조건임에도불구하고생존율이0-43.5%
로다양하게나타나
,
사용된자성발생성수컷킹넙치의유전형 질이생존율에영향을미치는것으로나타났다.
더욱이난황이 흡수된전암컷3
배체킹넙치자어라도
‘1697’
과‘1788’
가계의 경우먹이활동을전혀하지않아부화후12
일경에는대다수의 개체가폐사하는것으로관찰되었다.
그러나‘0219’
가계는대 부분의개체들이종자크기로성장하였다.
현장에서 빠르고간편한넙치의
3
배체분석방법을확인하 기위해우선2
배체와3
배체의세포및핵의크기를분석한결 과(Fig. 1a, 1b),
본방법은경제적이고간편하나Wolters et al.
(1982)
의방법대로100
개정도의세포및핵의크기를측정하여통계처리해야함으로현장에서사용하기에는많은시간을 요하는것으로나타났다
.
Flow cytometry
에의한배수체분석은가장정확하고 효율적인방법으로 대다수의연구실에서이용되고있다
(Aldridge et al., 1990).
본연구에서도Fig. 1c
와같이2
배체와3
배체의구별이뚜렷하게나타나효율적인방법으로인정되었다
.
그러 나flow cytometry
분석을위한장비가매우고가임을고려할 때양식어민들이현장에서사용하기에는적당하지않은것으 로보인다.
유도된배수체에대한염색체분석은그수와핵형을분석하 는방법으로가장정확한분석법으로서이미
Kim et al. (1994a, 1994b)
에의해넙치의3
배체의염색체는72
개의염색체로구 성되어있음이보고된바있다.
본연구에서도일반염색에의한 염색체분석결과,
염색체수가72
개로나타나3
배체임이확인 되었다(Fig. 1d).
그러나핵형분석결과모두acrocentric
염색 체로구성되어있어쉽게3
배체를판단할수있는마커로사용 할수있는염색체가확인되지않았다.
이에NOR
염색체band- ing
을실시하여그핵형을분석한결과,
유도된3
배체킹넙치의 중기염색체상에서가장큰acrocentric
염색체3
개에서NOR band (Fig. 1e)
가확인되어,
효율적인배수체분석방법으로판명되었다
.
그러나어류의염색체분석및banding
을위하여는전문적기술이필요함을고려할때양식어민들이현장에서사 용하기에는효율적인방법이아닌것으로판단된다
.
지느러미조직의일부를잘라세포를분리한후
silver staining (Goodpasture and Bloom, 1975)
을수행한결과,
분석된핵내 에서3
개의진한점(silver staining positive spot)
이확인되었다(Fig. 1f).
이방법은어체를살려두고최소한의조직을얻어염색까지
60
분이내에분석이가능하며,
세포및핵의크기측정 방법과달리핵내3
개의점만을확인하면되므로매우단순하 고신속한방법으로현장에서쉽게3
배체킹넙치를판별할수 있는효율적인방법으로확인되었다.
지느러미 조직의 silver staining 방법
1.
저온에서마취시킨어체로부터적정량의조직을얻는다.
2.
조직을슬라이드위에놓고면도칼로잘게자른다.
3.
잘게자른 조직을 튜브에넣고 저장액(0.075 M KCl)
에5-10
분간처리하여세포를팽창시킨다.
4.
상등액을제거한후,
고정액(ethanol : glacial acetic acid = 3:1 )
을넣고5
분간방치한다(2-3
회반복).
5.
고정된조직을 핀셋으로 꺼내 슬라이드에 놓고 말린 후50% acetic acid
를1-2
방울떨어뜨리고핀셋으로두들겨 조직을분쇄한다.
6.
슬라이드를건조시킨후, 50% AgNO
3용액과gelatin solu- tion (2% gelatin in 1% formic acid)
을슬라이드위에2:1
의 비율로떨어뜨린후커버글라스를덮고슬라이드가갈색이되도록실온에서
10-15
분간방치한다(
온도가높으면반응시간을줄임
).
7.
흐르는물로수세하고건조시킨후현미경으로관찰한다. 8.
팽창된세포들에서3
개의진한점을확인하여3
배체여부를확인한다
.
Table 1. Comparisons of hatching rate, incidence of abnormal lar-vae and survival rate of experimental groups in King-Nupchi strain of olive flounder Paralichthys olivaceus
Experimental
group Hatching rate (%)
Incidence of abnormal larvae
(%)
Survival rate (%) Control 2N 75.7±2.5a 11.5±1.4def 67.0±3.2a
3N 44.2±8.6bc 1.6±3.1f 43.5±8.4b
0219 2N 77.4±11.6a 14.6±7.6cde 66.6±15.6a 3N 26.0±9.4d 3.6±7.1ef 24.6±6.5cd
0335 2N 43.6±14.1bc 20.4±5.2cd 34.7±11.7bc 3N 44.2±12.9bc 100.0a 0.0e
1697 2N 48.7±9.6b 7.3±7.0ef 45.6±11.7b 3N 36.7±7.1bcd 68.5±14.9b 12.0±6.7de
1788 2N 30.4±17.9cd 0.0f 30.4±17.9bc 3N 45.3±9.3bc 24.5±13.2c 34.7±12.3bc Means within a column with different superscripts are significantly different (P<0.05)
전 암컷 3배체 넙치에 대한 세포유전학 분석법
673
사 사
본 연구는 농림축산식품부
∙
해양수산부∙
농촌진흥청∙
산림청의지원과제수출용킹넙치배수체종자개발
(
과제번호213004-
04-4-SB220)
에의해수행되었습니다.
References
Aldridge FJ, RQ Marston and JV Shireman. 1990. Induced trip- loids and tetraploids in boghead carp, Hypophthalmichthys
nobilis, verified by multi-embryo cytofluoremetric analysis.
Fig. 1. Cytogenetic analysis of triploid KingNupchi strain of olive flounder Paralichthys olivaceus. a, erythrocytes of diploid (nuclear volume, 16.70±0.24 µm3); b, erythrocytes of triploid (nuclear volume, 29.15±2.10 µm3); c, flow cytometry histogram in diploid (red, 1.42 pg/cell) and triploid (black, 2.14±0.03 pg/cell); d, metaphase spread (3N=72); e, NOR-banded metaphase. Arrows indicate NOR-banded chromosomes; f, silver stained nucleus of caudal fin. Bar indicates 10 µm.
100 200 300 400 500 600
N o. o f ce lls
c d
f e
a b
고민균
ㆍ
정효선ㆍ
이효빈ㆍ
김동수674
Aquaclutre 87, 121-131.
Goodpasture C and Bloom SE. 1975. Visualization of nucleolar organizer regions in mammalian chromosomes using silver staining. Chromosoma 53, 37-50.
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