이 연구는 2004년 4월부터 7월까지 충청북도 영동군 금강 지류에서 퉁사리의 산란 습성을 관찰하였고, 반두와 족대로 수정란을 채집하여 전남대학교 자원생물실험실로 옮겨 난 발생 및 자치어 형태 발달을 관찰하였다. 부화는 수온 $19.5{\sim}24.9^{\circ}C$(평균 $22.8^{\circ}C$)에서 상실기로부터 225시간 15분에 시작하였다. 부화 직후 자어는 전장 $7.30{\sim}7.90mm$(평균 7.66mm)로 난황을 달고 있었고, 입과 항문은 열려 있었으며, 꼬리 말단이 휘어져 있었다. 등지느러미 부분이 융기되었으며, 자어의 근절수는 14+28=42개였다. 부화 후 16일째, 전장 $13.00{\sim}14.05mm$(평균 13.48mm)에는 꼬리 지느러미 줄기가 $11{\sim}12$개, 마디는 5개, 가슴지느러미에 10개의 줄기, 3개의 마디가 형성되었고, 난황이 모두 흡수되어 후기 자어기에 달하였다. 부화 후 24일째, 전장 $15.31{\sim}17.20mm$(평균 16.31mm)에는 가슴지느러미에 거치가 $2{\sim}3$개가 형성되었고, 반문이 성어의 형태를 닮아 있었으며, 모든 지느러미 줄기 수가 정수에 달하여 치어 단계에 접어들었다.
이 연구는 2003년 4월부터 7월까지 여수시 돌산읍 우두리 하동마을과 오천동 주변 하구역에서 검정망둑 어미를 채집하여 실험실에서 사육하면서 산란 습성, 난 발생 과정 및 자치어 형태 발달을 관찰하였다. 수정란은 전구 모양으로 난황은 무색이었으며, 알의 장경은 $0.86{\sim}1.07mm$, 단경은 $0.53{\sim}0.74mm$였다. 난막의 기부에는 많은 부착사가 있어서 부착하는 분리 부착란으로 여러 개의 작은 유구를 가지고 있었다. 부화는 수온 $18.4{\sim}23.2^{\circ}C$(평균 $21.2^{\circ}C$)에서 수정 후 154시간 40분에 시작하였다. 부화 직후 자어는 전장이 $2.72{\sim}2.87mm$(평균 2.83mm)로 난황이 거의 흡수되었고, 입과 항문은 열려 있었다. 부화 후 21일째 후기 자어는 전장이 $5.32{\sim}7.23mm$(평균 6.02mm)로 꼬리 끝부분 척색이 $45^{\circ}$로 완전하게 굽어져 있었다. 부화 후 45일째 개체의 전장은 $11.62{\sim}14.32mm$(평균 13.45mm)로 모든 지느러미 가시와 줄기가 정수에 달하여 치어 단계로 이행하였다.
한반도에 출현하는 대황어 Tribolodon brandtii의 난 발생과 초기생활사를 연구하였다. 수정란은 난황이 황색이며, 약한 점착성을 가지는 구형의 침성란으로 평균크기는 $2.4{\pm}0.2mm$이었다. 수온 $20{\pm}1^{\circ}C$에서 부화 50%를 기준으로 60시간에 부화가 완성되었으며, 부화 직후 자어의 크기는 $6.4{\pm}0.4mm$이었다. 부화 10일 후 전장 $11.7{\pm}0.2mm$으로 성장하였고, 난황이 거의 흡수되었다. 부화 46일 후에는 전장 $19.6{\pm}2.7mm$로 성장하였고, 모든 지느러미 기조가 정수에 도달하였다. 부화 125일 후에는 전장 $54.9{\pm}15.8mm$로 성장하였고, 성어와 형태가 유사하였으며, 부화 236일 후에는 전장 $62.2{\pm}17.1mm$로 성장하였고, 체색이 성어와 유사하였다.
Plants belonging to the category of 2n apomixis or agamospermy form embryos and seeds without the processes of normal meiosis and syngamy. Seeds produced in this way have identical genotype of their maternal parent. Three different types of agamospermy are recognized: diplospory, apospory, and adventitious (adventive) embryony. $F_1$ hybrid cultivars cannot be used as seed sources in the next ($F_2$) generation because this generation would be extremely variable as a result of genetic segregation. Hybrid vigor is also reduced in the $F_2$ generation. Therefore, parental stocks for hybrid seed production need to be maintained and cross must be continuously repeated. Agamospermic 2n apomixis would make it possible to fix the genotype of a superior variety so that clonal seeds faithfully representing that genotype could be continuously and cheaply produced independent of pollination. That is, $F_1$ hybrid seeds could be produced for many generations without loss of vigor or genotype alteration. Production of apomictic $F_1$ hybrid seed would be simplified because line isolation would not be necessary to produce seed or to maintain parental lines, and the use of male-sterile lines could be avoided. Overall, apomixis would enable a significant reduction in hybrid seed production costs. Additionally, the production of clonal seed is not only important for seed propagated crops, but also for the propagation of heterozygous fruit trees and timbers. Clonal seed would help avoid costly and time-consuming vegetative propagating methods that are currently used to ensure the large-scale production of these plants. Apomixis is scattered throughout the plant kingdom, but few important agricultural crops possess this trait Therefore, most research to date has centered on introgressing the trait of apomixis into agricultural crops such as wheat, maize, and some forage grasses from wild distant relatives by traditional cross breeding. The classical breeding approach, however is slow and often impeded by many breeding barriers. These problems could be surmounted by taking mutagenesis or molecular approach. Arabidopsis thaliana is a tiny sexually reproducing plant and is convenient in constructing and screening in molecular researches. Male-sterile mutants of Arabidopsis are particularly suitable genetic background for mutagenesis and screening for apomictic mutants. Molecular approaches towards isolating the genes controlling the apomictic process are feasible. Direct isolation of genes conferring apomixis development would greatly facilitate the transfer of this trait to wide variety of crops. Such studies are now in progress.
Jung, A Young;Jung, Ki Youn;Lin, Chunmei;Yon, Jung-Min;Lee, Jong Geol;Lee, Beom Jun;Yun, Young Won;Nam, Sang-Yoon
대한수의학회지
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제55권2호
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pp.133-139
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2015
The increasing uses of zinc oxide nanoparticles (nZnO) in industrial and personal care products raise possible danger of using nZnO in human. To determine whether ZnO induces size-dependent anomalies during embryonic organogenesis, mouse embryos on embryonic day 8.5 were cultured for 2 days under 50, 100, and $150{\mu}g$ of nZnO (< 100 nm) or micro-sized ZnO (mZnO; $80{\pm}25{\mu}m$), after which the morphological changes, cumulative quantity of Zn particles, and expressions of antioxidant and apoptotic genes were investigated. Although embryos exposed to $50{\mu}g$ of ZnO exhibited no defects on organogenesis, embryos exposed to over $100{\mu}g$ of ZnO showed increasing anomalies. Embryos treated with $150{\mu}g$ of nZnO revealed significant changes in Zn absorption level and morphological parameters including yolk sac diameter, head length, flexion, hindbrain, forebrain, branchial bars, maxillary process, mandibular process, forelimb, and total score compared to the same dose of mZnO-treated embryos. Furthermore, CuZn-superoxide dismutase, cytoplasmic glutathione peroxidase (GPx) and phospholipid hydroperoxidase GPx mRNA levels were significantly decreased, but caspase-3 mRNA level was greatly increased in nZnO-treated embryos as compared to normal control embryos. These findings indicate that nZnO has severer teratogenic effects than mZnO in developing embryos.
부화직후 체내자어는 난황주머니를 가지며, 소화관은 거의 직선상이다. 출산직후 전장 5.0mm일때 입과 항문은 열린 상태이며, 전장 5.2mm 크기의 자어 소화관은 초기 분화상태인 인두, 식도, 위, 유문수, 장의 구분이 가능하였다. 전장 5.3mm 자어의 식도에서는 PAS 양성의 점액세포가 나타났다. 전장 5.7mm 부터 장에서는 배상세포가 관찰되었다. 전장 5.9mm 자어의 장에서는 PAS 양성 흡수세포가 나타나기 시작하였다. 난황은 전장 6.0mm 시기에 거의 흡수되었다. 전장 8.5mm 자어의 위점막층에서는 위선의 형성은 뚜렷하지만, 표면상피에서 PAS 양성 과립은 관찰되지 않았다. 전장 9.0mm 이상 자어 식도의 조직학적 구조는 성체와 유사하였다. 전장 13.0~15.0mm의 치어기에 위, 유문수, 장의 조직학적 구조는 성체와 유사하지만 기능적 소화판은 천장 18.0~20.0mm의 치어기에 완성된다고 할 수 있다.
속간 계통유연관계 해석을 위한 정보를 제공하기 위하여 현재까지 연구되지 않은 한계령풀의 생식기관 발생학적 형태 연구가 수행되었다. 연구결과 한계령풀의 생식기관 형태는 매자나무과의 다른 속들과 비슷한 점이 많았다. 그럼에도 불구하고, 내주피 내강벽의 발달, 미분화 종피 구조 등과 같은 새로운 생식기관 특징들이 밝혀졌다. 지금까지 계통학적으로 한계령풀속은 매자나무과 내에서 꿩의다리아재비속이나 Leontice속에 가장 가깝다고 인정되고 있는데 이들이 같은 족에 분류되어 있는 것처럼 분자계통학적 유사성과 더불어 많은 형태적인 특징들도 공유하고 있었다. 한계령풀은 기본형의 약벽형성, 분비형 융단세포, 화분모세포의 연속형 세포질분열, 약 열개시 2세포성 성숙화분, 도생배주, 후층성주심, nucellar cap의 발달, 내주피 내강벽의 형성, 마디풀형 배낭형성, 핵형 배유형성, 미분화 종피 패턴 등의 특징을 나타내었다. 과내 Nandina속과의 비교에서는 약의 열개 패턴, 소포자의 세포질 분열패턴, 종자 형태, 종피 유형 등 많은 형태적 특징에서 차이가 있었다. 비록 이 연구에서 근연속인 꿩의다리아재비속이나 Leontice속의 생식기관 정보를 충분히 이용할 수는 없었지만, 한계령풀속은 종자와 종피 형태를 근거로 매자나무과내에서 꿩의다리아재비속과 Leontice속에 가장 가까운 유연관계임을 추론할 수 있었다.
좀수수치 Kichulchoia brevifasciata의 산란기 특징 및 초기생활사 연구는 생물학적 특성 및 복원학적 기초자료를 확보하기 위하여 실시하였다. 산란기인 2011년 6월부터 7월까지 전라북도 고훙군 금산면에서 족대를 이용하여 채집한 후 산란기 특징을 분석하였고, 초기생활사는 성숙한 개체에 Ovaprim을 0.5 mL/kg 주사하여 성숙란을 얻은 후 건식법으로 인공수정 시켜 진행하였다. 성숙한 암컷은 전장은 46~76mm이고 GSI는 $9.6{\pm}3.77%$였고, 수컷은 전장 42~52mm이고 GSI는 $3.5{\pm}1.04%$였다. 성비는 0.1로 수컷이 매우 적었으며, 특별한 이차성징은 관찰되지 않았다. 포란수는 $69{\pm}35.3$개였으며, 산란된 성숙란은 담황색의 분리침성란으로 난경 $1.46{\pm}0.07mm$였다. 수정난은 수온 $25^{\circ}C$에서 66시간 후에 부화하였으며, 부화 직후 전기자어의 크기는 전장 $5.5{\pm}0.07mm$였다. 부화 후 6일째에는 전장 $9.0{\pm}0.29mm$로 난황을 모두 흡수하여 후기자어로 이행하였으며, 부화 후 17일째에는 전장 $12.6{\pm}0.24mm$로 모든 지느러미 기조가 정수가 되어 치어기로 이행하였다. 부화 후 80일째에는 전장 $33.0{\pm}2.19mm$로 체형과 체측반문이 비교적 성어와 유사하였다.
우리나라 고유종인 참갈겨니를 2011년 남한강에서 채집하여 Zacco속의 유연관계와 종 보존의 기초자료를 얻기 위하여 난 발생 과정과 초기생활사를 연구하였다. Z. koreanus 난은 실험실에서 건식법으로 수정되었다. 수정란은 원형이고 투명하며, 엷은 황색난황을 가지고 있고, 유구가 없으며, 약한 점착성 침성란으로 난경은 $3.09{\pm}0.07$ mm(n=10)이었다. 수온 $20.0{\sim}23.0^{\circ}C$에서 수정 후 68시간 전후하여 난 발생이 완성되었으며, 부화자어의 크기는 전장 $10.30{\pm}0.40$ mm (n=10)이었다. 부화 6일 후에는 전장 $16.12{\pm}0.42$ mm(n=8)로 성장하였고, 난황이 거의 흡수되었으며 입과 항문이 열린 후기자어기가 되었다. 부화 17일 후에는 전장 $18.21{\pm}0.38$ mm(n=6)로 자랐고, 대부분의 지느러미에 기조가 나타났으며, 복부에는 갈색반점이 출현하였다. 부화 27일 후에는 전장 $20.01{\pm}1.12$ mm(n=5)로 성장하였고, 모든 지느러미의 기조수가 정수에 도달하였다. 부화 120일 후에는 전장 $23.29{\pm}3.12$ mm(n=10)로 성장하였으며, 외형과 반문이 성어와 유사하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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