넙치 (Paralichthys olivaceus) 신장에서 추출한 mRNA로부터 cDNA library를 제작하고 이를 이용하여 EST (Expressed sequence tag) 분석을 하였다. 넙치의 신장 cDNA library에서 무작위로 선별한 390개의 EST를 조사한 결과, 250개의 EST는 이미 밝혀진 유전자와 유사성이 있는 것으로 나타났으며, 140개의 EST는 새로운 유전자로 밝혀졌다. 유전자의 기능이 밝혀진 250개의 EST 중 14 (5.6%)개의 EST는 이미 알려진 넙치 EST와 상동성이 있는 유전자로 확인되었고, 198 (79.2%)개의 EST는 다른 생물에서 알려진 유전자와 상동성이 있는 것으로 나타났다. 그러나 38 (15.2%)개의 EST는 전혀 기능이 알려지지 않은 새로운 유전자로 밝혀졌다. EST 분석은 새로운 유전자 뿐만 아니라 기능적으로 중요한 유전자를 탐색하는데도 아주 강력한 연구 방법이다. 이에 따라 본 연구에서는 넙치 신장 EST 분석을 통해 C-, L-type lectin과 MHC class II-invariant chain like proteins (li) 같은 면역기능과 관련이 있는 여러 개의 유전자를 확인하였고, 이들 유전자들은 질병감염 후 유전자 발현에서 나타나는 차이를 분석하는데 이용되는 cDNA microarray 연구에 유용하게 사용될 것으로 보인다.

두툽상어 (Scyliorhinus torazame)부터 분리된 항산화 효소 Cu,Zn-superoxide dismutase (Cu,Zn-SOD 또는 SOD1)의 핵산 염기서열 및 추정 아미노산 서열을 대상으로 분자 계통학적 분석을 실시하였다. 종래 알려져 있는 척추동물의 Cu,Zn-SOD 서열들을 포함하여 neighbor-joining (NJ), maximum parsimony (MP), maximum likelihood (ML) 및 Bayesian 분석 등을 포함한 다양한 계통 분석을 수행하였으며, 이를 통해 연골어류인 본 어종의 척추동물 분류군 내에서의 계통적 위치를 추정하고자 하였다. 다양한 분자 계통수로부터 얻어진 대부분의 consensus tree들에서 분석에 사용한 분류군들은 종래 알려진 분류학적 위치와 비교적 잘 일치하였고, 이중 두툽상어는 같은 연골어류종인 blue shark와 높은 유연관계를 나타내면서 보다 진화한 경골어류들과는 확연히 구분되는 분지를 형성하였다. 특히 핵산 염기서열을 바탕으로 한 neighbor-joining 분석에서 두툽상어는 경골어류와 양막동물에 비해 보다 원시형태의 척추동물 Cu,Zn-SOD 유전자의 한 형태를 보유하고 있는 것으로 나타났다.

한국 서해안의 서천 및 고창지역과 남해안의 부산지역으로부터 채취한 전어(Konosirus punctatus) 3개 집단의 개체로부터 genomic DNA를 분리 추출하여 PCR로 반복해서 증폭시켰다. 8개의 decamer와 20-mer를 사용하여 전체적으로 서천의 전어집단에서 713개의 loci, 부산집단에서 791개 및 고창 전어집단으로부터 732개의 100 bp에서 2,800 bp의 크기에 해당되는 total loci를 얻어냈다. 우리는 서천 전어집단에서 독특한 50개의 unique loci, 부산 전어집단으로부터 70개의 unique loci 그리고 고창의 전어집단으로부터 130개의 unique loci를 각각 확인하였고, 또한 3개 전어집단 모두에 대해서 공통적으로 가지고 있는 120개의 shared loci도 확인하였다. 특이한 specific loci를 확인한 결과 서천 전어집단에서는 108개(15.1%), 부산집단에서는 74개(9.4%) 그리고 고창 전어집단에서는 67개(9.2%)를 각각 얻어냈다. 또한 8개의 primer를 통해서 서천 전어집단에서 48개 (6.7%), 부산 전어집단에서는 26개 (3.3%) 그리고 고창 전어집단에서 16개 (2.2%)의 polymorphic loci를 얻어냈다. Similarity matrix를 통해서 볼 때 서천 전어집단에서 0.756에서 0.936까지, 부산집단에서 0.800에서 0.938까지 그리고 고창 전어집단에서 0.731에서 0.959까지의 공유가(bandsharing value)를 확인하였다. 8개의 primer를 이용하여 얻어진 dendrogram을 통해서 볼 때 genetic cluster는 cluster 1 (SEOCHEON 01~SEOCHEON 10), cluster 2 (BUSAN 11~BUSAN 20과 GOCHANG 23~GOCHANG 24) 그리고 cluster 3 (GOCHANG 21, 22, 25, 26, 27, 28, 29 및 30)와 같이 3개의 cluster로 나누어졌다. 위에서와 같이 고창 전어집단의 일부 개체는 부산 전어집단에 속하는 것으로 나타났으며, 따라서 2 전어집단의 일부 개체들은 부분적으로 오고 가는 이주현상을 나타내는 것으로 사려된다. 이러한 결과를 볼 때 RAPD-PCR 분석 방법을 통해서 우리는 지리적으로 떨어져 있는 3개의 전어 집단에 존재하는 유의성이 있는 유전적 거리를 확인할 수 있었다. 여러 가지 decamer와 20-mer를 이용한 RAPD-PCR 분석 방법은 종 및 지리적 집단과 지리적 전어집단에 존재하는 유전적 다양성, 다형성 및 유전적 유사성을 확인하는데 필요로 하는 독특한 specific/polymorphic marker를 확인할 수 있는 이용 가능한 방법이라고 할 수 있다.

한국 서해안에서 채집한 돌가자미 Kareius bicoloatus의 정자형성과정 중 생식세포, Cyst 상피세포 및 간질세포들의 미세구조를 전자현미경 관찰에 의해 조사하였다. 제1차 정모세포에서 연접사복합체(synaptonemal complex)들이 성숙분열 중 전기의 쌍사기에 출현하였다. 특히, 감수분열을 위한 테스토스테론 호르몬을 분비하는 세포로 알려진 간질세포(Leydig cell)들은 제1차 정모세포 및 정세포 가까이에서 뚜렷하게 출현하였다. 포상핵을 가지는 이들 간질세포들은 소엽 간 간질조직 내의 섬유모세포들에 의해 둘러싸여 출현하였다. 특히, 이들 세포들은 타원형 또는 구상의 미토콘드리아들을 가지는데, 미토콘드리아들은 관상 크리스테(cristae)를 갖는 것이 특징이다. 또한, 활면소포체와 여러 개의 공포들도 세포질 내에서 출현하였다. 성장 발달 중인 정소 내에서 정소소엽 간 간질조직에서 나타나는 잘 발달된 간질세포들(스테로이드호르몬분비세포)은 포상의 핵과 관상 크리스테를 갖는 미토콘드리아를 가지며, 활면소체를 갖는 형태적 특징을 보였다. 정자형성과정 중, 제1차, 제2차 정모세포들은 cyst 상피세포 (Sertoli cell)들에 인접하거나 부착하여 나타났다. cyst 상피세포들의 핵은 길게 신장된 타원형 또는 삼각형의 핵을 가지며 세포질 내에 여러 개의 미토콘드리아가 출현하였다. 성장 발달 중인 정소 내에서 제2차 정모세포들과 정세포 가까이에 위치한 cyst 상피세포의 세포질 내에는 지방적, 미토콘드리아 로제트(mitochondeial rosettes)들과 글리코겐 입자들이 나타났다. 특히, 후기 성장 중인 정소 내에서 cyst 상피세포의 세포질 내에는 미토콘드리아, 소포체, 작은 지방적 및 다량의 글리코겐입자들이 출현하였다. 정세포 발달(정자변태) 후기에 기부중심립이 핵막에 부착하며, 원위중심립은 편모의 기저체를 형성하고, 편모축사를 형성하였다. 정자 첨체는 다른 경골어류에서와 같이 첨체를 형성하지 않았다. 정자 두부의 길이는 대략 $3{\mu}m$ 정도이며, 미부길이는 약 $30{\mu}m$ 정도이다. 정자 미부편모의 축사(axoneme)는 주변에 9쌍의 주변이중미세관 (nine outer doublet microtubule)이 있고 중앙에 두 개의 중앙미세관(two centrial singlet microtubules)으로 구성되어 9+2구조를 나타내었다. 본 종의 정자는 체외수정 종들이 갖는 두 개의 axonemal lateral fin을 가진다. 본 연구에서 여러 단계의 생식세포들 가까이에서 출현하는 cyst 상피세포(Sertoli cell)들은 영양공급, 식세포작용, 스테로이드형성의 3가지 기능을 나타내었다. 특히, 정소 발달단계 중 퇴화 회복기에 출현하는 cyst 상피세포들의 핵은 배정 후에는 모양이 불규칙하게 나타나며, 식세포작용을 나타내는 여러 특징들이 cyst 상피세포의 세포질 내에서 나타나고 있어, cyst 상피세포들은 배정 후 방출되지 않은 생식세포들의 퇴화 흡수에 관여하는 것으로 추정된다.

1971~2002년까지의 지난 32년간 장기간 시계열 자료를 통하여 겨울철 남해의 방어 어획량 변동양상을 계절별로 구분하여 조사하고, 이와 더불어 겨울철 한국 남부의 기상상황 및 남해의 해황 변화도 조사하여 장기간의 환경변화와 방어의 어획량 변동 사이의 대응관계에 대해서 살펴보았다. 겨울철 우리나라 남부의 기상변동을 살펴본 결과 1990년대에 들어서 기온이 상승하고 상대습도는 낮아지며 풍속이 많이 약화되는 특징들을 보이는 등 전체적으로 온난화 경향을 나타내고 있었고, 겨울철 남해의 50 m 수층 수온도 이 시기부터 뚜렷이 상승하고 있었다. 이와 관련하여 남해의 방어 어획량 변동양상을 계절별로 구분하여 조사한 결과 타 계절에 비해 특히 겨울철 생산량이 1990년대에 들어서부터 점차 증가하고 있었으며 방어의 주먹이원의 하나인 멸치의 어획량도 이 시기부터 증가하고 있었다. 이번 연구에서 조사한 기상 요인들을 포함한 환경 요인들과 겨울철 남해 방어 어획량 자료를 이용하여 상관분석을 실시한 결과 겨울철 방어 어획량의 증가는 겨울철 기온과 수온의 증가 그리고 멸치 어획량의 증가와 매우 밀접하게 연관되어 있다는 것을 알 수 있었다.

자가사리 지역개체군의 분자계통 진화적 유연관계를 알아보기 위하여 미토콘드리아 cytochrome b 유전자 서열을 이용하여 분석하였다. 그 결과, 우리나라 자가사리 개체군은 크게 3개의 집단으로 구분되었다. 즉 조상형 자가사리 개체군에서 먼저 낙동강 집단(금호강, 덕천강, 경호강 개체군)이 분화되었으며 그 후 섬진강 집단(동진강, 섬진강, 영산강, 거금도 개체군)과 금강 집단으로 분화되었을 것으로 추정할 수 있었다. 그리고 자가사리 개체군 집단 사이의 염기서열 차이는 금강집단과 섬진강집단 사이의 50~53 bp (4.4~4.7%)에 비해서 금강 집단과 낙동강 집단 사이의 차이는 63~65 bp (5.5~5.7%), 그리고 낙동강 집단과 섬진강 집단 사이에서 58~63 bp (5.1~5.5%)를 나타내어서 금강 집단과 낙동강 집단 사이에서 가장 유전적인 차이가 높은 것으로 나타났다. 이러한 개체군 집단의 분화양상과 유전적인 다형은 수계 형성과 같은 지리적 변화 때문에 생기는 오랫동안의 유전적 격리에 의한 것으로 분화시기 추정결과 이들 개체군 집단들의 격리 시기는 적어도 빙하기 이전으로 거슬러 올라가는 것으로 생각된다.

우리나라 고유종인 각시붕어 Rhodeus uyekii의 이용을 위한 연구의 일환으로 동속의 유사종으로 알려진 떡납줄갱이 R. notatus와 상호 교잡을 실시하였다. 이들 두 종은 난의 형태와 크기에 있어 뚜렷한 차이를 보여 잘 구분되었으며, 초기 자어의 난황 형태에 있어서도 각시붕어는 콩깍지모양인 반면 떡납줄갱이는 닻 형이어서 잘 구분되었다. 한편 종간 상호 교잡은 수정율과 부화율에 있어서 정상 교배군과 큰 차이가 없을 정도로 자유로워 UN형이 부화율 71.6%이었으며, NU형이 부화율 97.5%에 달했다. 교잡체의 부화 자어 형태는 UN형에 있어서 극 소수이지만 UU형이 출현하여 주목되었으나 대부분 NN형이 우세한 중간형태이었고, NU형에 있어서는 NN형이 전혀 출현하지 않았고 모두 UU형이 우세한 중간형태로 부계 형질이 우선하는 것으로 사료되었다. 이들 교잡체는 현재 사육중으로 추후 외부형태, 성별 구분, 생식소 기능, 핵형 등을 분석할 예정이다.

참갈겨니(Zacco koreanus) 정세포 변형과정과 성숙한 정자의 미세구조를 주사 및 투과 전자 현미경으로 관찰하였다. 참갈겨니 Z. koreanus 정세포변형과정은 수중형 Type II과 유사하나 기부중심립이 핵와안에 위치해 있는 점에서 일부 차이가 있었다. 또한 두 중심립은 섬유성 물질에 의하여 상호연결되어 있는데 이와 같은 구조는 잉어류에서 공통적으로 나타나고 있다. 편모에서 관찰되는 vesicle은 잉어류의 공통된 형질로 사료되며 Charciformes와 일부 Siluriformes에서도 관찰되고 있어 이들 분류군의 계통적 유연관계를 추정할 수 있는 구조적 특징으로 사료된다.

본 연구에서는 2003년 4월부터 2004년 3월까지 우리나라 동해안 강원도 양양군 현남면 남애리 연안에서 어획된 참가자미의 연령과 성장에 관하여 조사하였다. 연령형질로서는 이석을 사용하였고, 윤문형성시기는 3~5월로 산란시기와 일치하였으며, 연간 1회 형성되어 윤문을 연륜으로 간주하였다. 비선형 회귀방법으로부터 추정한 참가자미의 von Bertalanffy 성장식은 암컷이 $L_t=37.2$ ($1-e^{-0.131\;(t+2.008)}$)이었고, 수컷은 $L_t=28.3$ ($1-e^{-0.177\;(t+2.135)}$)으로, 암수간에 성장의 차이가 있었다.

2003년 4월부터 2004년 3월까지 우리나라 동해안 강원도 양양군 현남면 남애리 연안에서 어획된 참가자미를 대상으로 성숙과 산란에 관한 연구를 수행하였다. 암컷의 생식소 발달과정 및 생식소중량지수의 월 변화로부터 참가자미의 산란기는 2~5월, 주 산란기는 3~4월로 추정된다. 전장 (TL)과 포란수 (F)간의 관계식은 $F=11.307TL^{2.628}$으로 체장이 커질수록 포란수도 증가하는 경향을 보였다. 산란에 참여하는 군성숙체장은 전장 17.8 cm이었고, 이때의 연령은 3세이었다. 전 조사기간에 대한 성비 (암 수)는 60.2 : 39.8로 암컷이 우세하였고, 체급별 성비는 전장 17 cm 이하에서는 수컷의 비율이 높았으나 체장이 커질수록 암컷의 비율이 증가하여 27 cm 이상에서는 전 출현개체가 암컷이었다.