This study was conducted to compare the genital organs of 14 land snail species belonging to family Bradybaenidae in Korea. The species used for present experiment were characterized by well developed dart sac, accessory sacs and two mucous glands between accessory sacs. No flagellum in the snails of three species employed(Acusta despecta sieboldiana, Koreanohadra kurodana, K. koreana) was observed in this study. The similarity value between Koreanohadra kurodana and Koreanohadra koreana (S=0.834) was more higher than the other species pairs. The higher value followed was recorded between Aegista gottschei and Aegista pyramidata (S=0.761). The clustering type by anatomical genital organs was similar to that analysed by the shell morphologies.
동양달팽이속(Nesiohelix)에 속하는 종으로 한국에서는 유일하게 서식하고 있는 종으로알려진 동양달팽이(Nesiohelix samarangae)성체의 눈에 대하여 해부학적 및 미세구조관찰을 실시한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 동양달팽이의 눈은 각막, 무세포성의 수정체, 망막및 신경망 등으로 구성되어 있는 바 가장 복잡한 구조를 보이는 부분은 망막으로서 이의상피는 2종의 원주세포로 구성되어있다. 그 하나는 광수용세포로서 세포의 상부세포질이 원추형 또는 피라미드형의 돌기를 이루었고 그 유리표면에는 긴 감간(microvilli)이 무수히 많이 존재하고 있으며, 돌기를 이룬 세포질 내에는 용해소체의 활성이 높게 나타난다. 또한 광수용세포들의 상부세포질에는 이웃해 있는 색소세포들의 세포질 돌기들이 여러개 침입해 들어와 있다. 그리고 핵 주변의 세포질에는 수많은 photic vesicle들이 군집을 이루어 존재한다. 다른 한 종류의 세포는 색소세포들로서 광수용세포들과는 달리 세포의 상부에 원추형의 세포질 돌기가 없고 다만 그 유리표면을 따라 광수용세포의 것보다는 굵고 짧은 많은 감간이 존재하는데 두 종류의 세포들에서 뻗어나온 감간들은 서로 만나 때로 파상을 이루고 있다. 망막 상피세포층의 기저막 아래에는 신경망이 컵모양의 망막을 따라 존재한다.
본 연구는 유용곤충 늦반딧불이 유충을 과일류에 대한 섭식행동과 그의 성충의 산란 특성을 조사하기 위하여 실내 사육실에서 수행하였다. 그 결과로 배에는 평균 6.40, 사과에는 평균 3.25, 멜론에는 평균 2.50, 감에는 평균 2.20, 귤에는 평균 2.00, 포도에는 평균 1.40, 복숭아에는 평균 1.25 유충이 섭식행동을 나타내었다. 그러나 바나나에는 전혀 섭식행동을 나타내지 않았다. 늦반딧불이 유충이 섭식행동을 나타내는 시간은 주로 오후 8시부터 새벽 2시까지였다. 또한 섭식행동을 왕성하게 나타내는 시간은 오후 8시부터 12시까지였다. 그리고 새벽 6시부터는 모든 유충들이 은신처에 숨어 들어갔다. 늦반딧불이의 성충의 경우 유충 시기에 오직 식용달팽이만을 먹인 경우에는 평균 $49{\pm}6$개를 산란하였다. 과일류 중에서 섭식행동을 왕성하게 나타내었던 배, 사과 그리고 멜론과 식용달팽이를 동시에 먹였던 경우에는 평균 $53{\pm}7$개를 산란하였다. 앞으로, 과일류 중에서 배, 사과, 멜론의 경우에는 육상달팽이류들과 더불어 늦반딧불이 유충의 대체 먹이로 짧은 기간 동안 정도는 활용할 가치가 있을 것으로 사료 되었다.
Metallothionein (MT) family of metal-binding proteins are involved in maintaining homeostasis and heavy metal poisoning. Recently, MT has been considered as a biomarker that can identify a particular species, very similar to the use of cytochrome oxidase I (COI) gene. Satsuma myomphala species of land snails have been reported from North-East Asia, including South Korea and Japan. In particular, the land snail species have been known from only a limited area of Geoje Island, Gyeongsangnam-do province of South Korea. Genetic studies of S. myomphala has been limited with only 6 nucleotide, 2 protein registered on the NCBI server. For elucidating the genetic information of S. myomphala, we conducted RNA sequencing analysis using Illumina HiSeq 2500 next-generation platform. We screened the MT gene from the RNA-Seq database to confirm the molecular phylogenetic relationship. After sequencing, the de novo analysis and clustering generated 103,774 unigenes. After annotation against PANM database using BLAST program, we obtained MT sequence of 74 amino acid residues containing the coding region of 222 bp. Based on this sequence, we found about 53 sequences using the BLAST program in NCBI nr database. Using ClustalX alignment, Maximum-Likehood Tree of MEGA program, we confirmed the molecular phylogenetic relationships that showed similarity with mollusks such as Helix pomatia and H. aspersa, Megathura crenulata.
동양달팽이 (Nesiohelix samarangae)는 동양달팽이속(Nesiohelix)에 속하는 종으로 한국에서 동양?팽이속으로는 유일하게 발견되는 종이다. 본 실험에서는 동양달팽이의 웅성생식기관의 각 부분 즉, 난정소(ovotestis), 양성관(hermaphrodite duct), 수정실(fertilization chamber), 전립선(prostate), 수정관(vas deferens), 상음경(epiphallus), 음경(penis)등의 배열 상태를 관찰하고 이들에 대한 광학현미경적 관찰을 위해 Hematoxylin- Eosin염색과 Mallory 염색을 실시하였다. 난정소(ovotestis)는 많은 수의 선포(acini)로 이루어져 있으며 각 선포는 배상피세포층(germinal epithelial cell layer)과 영양세포(nurse cell), 생식세포(gamete cell)들로 이루어져 있었다. 선포(acini)는 원주상피로 덮여있었다. 양성관(hermaphrodite duct)은 가늘고 긴 관으로 내벽은 섬모입방상피세포와 얇은 결합조직층으로 이루어져 있었으며 내강은 농축된 정자로 가득 차 있었다 . 수정관(fertilization chamber)은 3개의 도관이 결합조직에 의해 둘러싸인 형태로 이루어져 있었다. 도관의 상피세포는 뚜렷한 위중층섬모원주세포로 되어 있었다. 전립선(prostaoe)은 분비기능을 가진 것으로 사료되는 세포들과 실제 분비가 일어나는 실(chamber)로 이루어져 있었으나 다른 염색법 또는 전자현미경적 관찰에 의해 다른 구조들의 존재유무를 확인 해야할 것으로 사료된다. 실(chamber)은 분비포로 보이는 세포들과 접해 있었다. 수정관(vas deferens)은 결합조직으로 이루어진 근육질의 두꺼운 벽을 가지고 있었으며 내강은 돌출부위에 의해 4부분으로 갈라져 있었다. 내강에 연한 상피는 원주세포로 되어 있었다. 상음경(epiphallus)의 벽은 근섬유 다발은 벽의 외곽으로 갈수록 밀도가 높아졌다. 상부에 내강과 연결되는 함입구조(groove)를 가지며, 내강에 연한 상피는 섬모가 없는 원주세포로 이루어져 있었다. 음경(penis)은 근섬유가 산재된 두꺼운 벽을 가졌으며 상음경보다 굵은 원통형이었다. 내강은 많은 돌출부에 의해 복잡하게 나뉘어 있으며 상피세포는 원주 세포로 이루어져 있었고 섬모는 관찰되지 않았다. 내강 내의 분비물과 세포의 형태로 보아 내강상피세포는 분비기능을 가진 것으로 사료된다.
참달팽이(Koreanohadra koreana)는 환경부에서 지정한 법정보호종(멸종위기 야생생물 II급)이며, 전라남도 신안군 홍도와 하태도에서만 서식하는 한국고유종이다. 반면, 그 동안 참달팽이 지방산에 대한 연구는 진행된 바 없다. 홍도와 하태도를 대상으로 계절, 미소서식처, 지역 차이에 따른 참달팽이의 지방산 구성 변화를 비교하기 위해 분석에 사용한 표본의 개수는 총 99개였다. 실험결과 총 16가지의 지방산이 검출되었으며, 주로 식물질 먹이에서 유래되는 다중불포화지방산(PUFAs)이 53.6%로 가장 높았다. 반면, 동물성 또는 미생물에서 유래하는 단일불포화지방산(MUFAs)은 31.4%, 포화지방산(SFAs)은 15.0%로 상대적으로 적게 검출되었다. 참달팽이의 총 지방산량 변화는 PUFAs의 변화와 가장 강한 상관관계(R2=0.88, p < 0.0001)를 보였다. 계절별로 PUFAs는 봄 (13.20 mg/g)과 여름 (13.08 mg/g)이 가을 (12.06 mg/g)과 겨울 (12.40 mg/g)에 비해 많은 양이 검출되었다. 미소서식처별 PUFAs는 초지대(12.80 mg/g)에서 석회질 지대(12.48 mg/g) 보다 다소 높게 나타났다. 반면, 지역별로 홍도(12.65 mg/g)와 하태도(12.64 mg/g)는 차이가 거의 없었다. PUFAs는 참달팽이의 먹이원을 기반으로 한 서식지의 질을 추적할 수 있는 하나의 지표로서 활용가치가 높을 것으로 기대된다.
동양달팽이의 EST 에서 serpin 유전자는 2가지 type이 추정되었다. Ns-serpin type 1 (partial) 서열의 코딩 영역은 총 819 bp 이었으며, 272개의 아미노산으로 이루어져 있었으며, Ns-serpin type 2 (partial) 의 코딩영역은 총 555 bp, 185개의 아미노산으로 이루어져 있었다. Laminarin 처리 전에는 Ns-serpin type 1이 2개 발현되었으며 처리 후에는 Ns-serpin type 2가 1개 발현되고 있었다. BLAST 결과를 바탕으로 유사도가 높은 17개의 참고 서열과 동양달팽이의 Ns-serpin type 1, 2의 아미노산 서열을 MEGA6 프로그램의 clustalW 엔진을 이용하여 multiple sequence alignment 를 수행한 결과, 척색동물의 포유강 9종, 조류강 1종, 양서강 1종과 척색동물인 해초강, 절지동물의 거미강 1종과 곤충강 1종이 같은 군으로 묶였으며, 연체동물문의 경우 동양달팽이의 두 가지 type 을 포함한 복족강 4종이 같은 군으로 묶이는 것을 확인하였다. Psipred 프로그램을 활용하여 예측한 2D 구조도 multiple align 및 phylodendrogram 결과와 연관이 있음을 확인할 수 있었다. EST를 통해 밝힌 동양달팽이의 두 가지 type의 Ns-serpin 서열은 Aplysia californica 등의 근연종들의 서열과 유사하였다. 본 연구에서는 무척추동물에서의 선천성 면역과 연관이 있는 것으로 잘 알려진 두 종류의 serpin 유전자 서열을 동양달팽이 EST 결과에서 발굴 하였으며, 동양달팽이에서도 여러 가지 type의 serpin 이 존재 할 수 있음을 입증하였다.
2015년부터 2016년까지 전북지역 오디 생산용 뽕나무에서 점박이응애(Tetranychus urticae Koch)와 명주달팽이(Acusta despecta Sowerby) 2종을 포함하여 총 33종의 해충이 조사되었다. 그 가운데 뽕나무총채벌레(Pseudodendrothrips mori Niwa)를 포함한 8종이 주요 해충으로 분류되었다. 수확 전에는 총 25종이 조사되었는데, 그 가운데 뽕나무총채벌레(P. mori), 뽕나무이(Anomoneura mori Schwarz), 뽕나무깍지벌레(Pseudaulacaspis pentagona Targioni Tozzetti), 뽕나무애바구미(Baris deplanata Roelofs), 뽕나무가지나방(Menophra atrilineata Butler), 점박이응애(Tetranychus urticae Koch) 6종이 주요 해충으로 분류되었다. 수확 후에는 총 25종이 조사되었는데, 그 가운데 뽕나무총채벌레(P. mori), 뽕나무깍지벌레(P. pentagona), 뽕나무명나방(Glyphodes pyloalis Walker), 미국흰불나방(Hyphantria cunea Drury), 점박이응애(T. urticae) 5종이 주요 해충으로 분류되었다. 오디용 뽕나무에서 발생하는 해충은 조사지역에 따라 달랐으나, 뽕나무총채벌레 등 주요 해충 8종과 베짱이(Hexcacentrus unicolor Serville), 뽕나무노린재(Malcus Japonicus Ishihara et Hasegawa), 썩덩나무노린재(Halyomorpha halys Stal), 오리나무좀(Xylosandrus germanus Blandford), 나방류 4종(Bombyx mandarina Moore, Euproctis subflava Bremer, Acronicta major Bremer, Agrotis trifurca Butler) 및 명주달팽이(Acusta despecta Sowerby)는 모든 조사지역에서 발생되었다.
본 연구를 통하여 업데이트된 PANM 데이터베이스 버전 II는 버전 I 에 비해 많은 양의 정보가 추가되었다. 하지만 여전히 NCBI nr 데이터베이스에 비해 적은 양으로서, NGS 분석에 있어 많은 시간을 절약하게 해줄 수 있다. 또한 웹 인터페이스의 개선으로 인하여 직관성 및 신뢰성을 더욱 더 확보할 수 있었다. 개별적인 서버를 운용하여 NGS 데이터를 분석하는 연구자들을 위해 PANM 데이터베이스의 다운로드가 가능하도록 하였고 이로 인해 NGS 데이터 분석 시간이 줄어들 수 있을 것이다. 앞으로 꾸준한 PANM 데이터베이스 업데이트를 통하여 연체동물을 연구하는 연구자들은 물론 절지동물, 선형동물을 연구하는 연구자들에게도 많은 도움이 될 것으로 생각되며, 추가적으로 구축된 두족류 전용 데이터베이스 역시 두족류를 연구하는 연구자들에게 매우 유용하리라 사료되어진다.
동양달팽이의 arginine kinase 유전자는 염기서열 1065개로 이루어져있으며 355개의 아미노산으로 이루어져 있으며, BLAST 결과를 토대로 유사도가 높은 25개의 참고 서열과 동양달팽이의 arginine kinase의 아미노산 서열을 MEGA5 프로그램의 clustalW 모듈을 이용하여 multiple sequence alignment 를 수행한 결과, 연체동물문에 속하는 복족강 (5종), 두족강 (5종), 이매패강 (4종) 등에 속하는 생물들이 같은 군으로 묶였으며, 절지동물문 곤충강 에 속하는 나비목 (2종), 벌목 (1종), 노린재목 (2종) 등에 속하는 생물들이 같은 군으로 묶이고, 갑각강 (5종), 거미강 (1종) 에 속하는 생물들이 묶이는 것을 알 수 있었다. Psipred 소프트웨어를 통해 2D 구조를 비교 분석한 결과도 multiple align 및 phylodendrogram 결과와 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 시간에 따른 arginine kinase의 발현양상을 확인한 결과 control에 비하여 6시간에서 약 1.2배 정도 발현이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 12시간이 지나면 점차 감소하는 것을 확인할 수 있었다. EST를 통해 밝혀진 N. samarangae 의 Ark 서열은 근연종들의 서열과 일치함을 알 수 있었으며, 본 연구 결과를 통해 무척추동물에서의 선천성 면역 관련 유전자 연구에 동양달팽이가 좋은 모델이 될 수 있음을 제시하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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