본 연구에서는 2016년 4월부터 2017년 3월까지 강원도 양양군 인구 해역 조간대에서 통발에 어획된 관절매물고둥, Neptunea (Barbitonia) arthritica를 대상으로 성비, 생식소 지수(GI), 생식소 발달의 변화, 및 군성숙도를 해부학 및 조직학적 방법으로 조사하였다. 성비는 전체 266개체에서 각고에 따른 성비는 암컷 118개체, 수컷 148개체로 암컷에 대한 수컷의 비율은 1 : 1.25으로 나타났다. 개체의 각고가 80 mm 미만의 개체에서 수컷이 전체적으로 많은 비율을 차지하였으나, 90 mm 이상의 개체에서는 암컷의 비율이 더 높게 나타났다. 관절매물고둥의 난소와 정소의 발달 단계(Chung, 2005)는 조직학적 방법에 따라 초기활성기 (early active stage), 후기활성기 (late active stage), 완숙기 (ripe stage), 부분 방란기 (partially spawned stage) 및 방정기 (spawning stage), 회복기 (recovery stage)로 구분할 수 있었다, 생식소지수 (GI)의 월 변화에서 암컷의 GI는 2016년 4월 1.0, 5월 2.2에서 8월에 2.8로 점차적으로 증가하다가 10월부터 1.1로 점차적으로 감소하였다. 수컷의 GI는 2016년 4월 1.0, 5월 2.2에서 9월에 3.30 및 10월에 1.7로 암컷과 유사하게 감소하는 것으로 나타났다. 암컷의 생식소 발달단계별 월 변화는 4월에는 초기활성기가 83.3%로 대부분을 차지하고 있었으며, 5월에 완숙기 25.0%, 6월에 방란기 13.3%로 일부 개체에서 방란이 이루어지고 있는 것으로 나타났다. 그리고 7월에 방란기 76.9%로 가장 높았고, 8월에 방란기 50%, 회복기 12.5%, 9월에는 방란기 35.3%, 회복기 29.4%, 10월까지 방란기 11.1%를 가지는 것으로 조사되었다. 수컷의 정소는 암컷과 비슷한 패턴으로 발달되었으며, 6월에 최초 방정기를 가지는 개체가 나타났으며, 산란에 참여하고 생식소가 회복되는 시기는 암컷의 8월보다는 느린 10월부터 나타나고 있었다. 군성숙도는 생식에 참여할 수 있는 개체의 크기를 알아보기 위해, 2016년 5월부터 2016년 9월까지 암컷 61개체 수컷 67개체의 생식소를 조직학적으로 분석한 결과, 암컷은 60.1 ㎜ 이상에서 50.0% 이상의 성숙도를 보였다. 난황단백질전구체인 vitellogenin (VTG)은 분자량 200kDa의 단백질로, 지질, 칼슘, 인산 및 당이 결합하고 있다 (Wallace, R., & Selman, K., 1985). 실시간 정량 PCR을 통한 2019년 5월 및 8월에 어획된 관절매물고둥의 생식소 VTG mRNA발현분석의 결과, 5월 달 난소 조직에서 8월 달의 난소 조직보다 현저히 높은 VTG 발현율이 측정되었다. 또한 정소 조직에서는 측정한계치 이하로 검출되었다. 따라서 N. arthiritica의 난황이 축적되는 시기는 5월이며, 조직학적 생식소의 발달단계로 본 산란기는 6-8월 달로 추정할 수 있었다.
Abstracts
Maturation and spawning of Neptunea (Barbitonia) arthritica
Dong-Han Lee
Department of Marine Bioscience & Technology Graduate School of Industrial Technology Gangneung-Wonju National University
The present study aimed to determine gonadal development and spawning stages of Neptunea (Barbitonia) arthritica in intertidal zone of the East Sea of Korea. In addition, the sex ratio, gonadindex (GI) and gonad development of this species were examined by anatomical and histological methods using 266 individuals during April 2016 to March 2017. The sex ratio (female : male) was about 1: 1.25. The ratio of male was higher in individuals smaller than 80 mm (shell height), while females displayed the tendency of increase in individuals larger than 90 mm (shell height). The ovarian and testicular developmental stages of N. arthritica (Chung, 2005) were divided by early active stage, late active stage, ripe stage, partially spawned stage and spawning stage, and recovery stage. The group maturity in accordance with the shell length (SL) categories of shellfish displayed 50% for female in larger than SL 60.1 ㎜ categories. The gonad index (GI) of female of N. arthritica was gradually increased to 2.5 after June and then decreased since August 2016. The GI of male was the highest 3.3 in September and then decreased with similar to female since October 2016. Frequency of ovarian development stages of N. arthritica was 83.3% at the early active stage in Apri 2017, and followed by late active stage with 46.7%, ripe stage with 33.3% and partially spawned stage with 13.3% in June 2016. It showed the highest proportion with 76.9% at the partially spawned stage in July, and maintained since October. In the similar manner, the testis development was found at spawning stage. Vitellogenin(VTG) is a protein with a molecular weight of 200 kDa, which combines lipids, calcium, phosphoric acid and sugars. (Canapa et al. 2007; Barucca et al., 2010). By analysis of mRNA expression of gonad VTG in May and August 2019 using real-time quantitative PCR, VTG expression was observed significantly higher in ovarian tissue in May than those in August. In testicular tissues, it was detected below the measurement limit. Therefore, the accumulation period of egg yolk of N. arthiritica is May and the spawning period of N. arthiritica is estimated from June to August by histological examination.
목차
목 차국문초록 ??? ⅰAbstract ??? ⅲList of Figures ??? ⅤList of Tables ??? ⅵⅠ. 서 론 1Ⅱ. 재료 및 방법 ??? 41. 서식지 수온조사2. 생식소 조직관찰 재료3. 생식소 조직관찰 방법4. mRNA 추출 및 cDNA 합성5. Vitellogenin cDNA 동정6. 실시간 정량 PCR 분석Ⅲ. 결 과 ??? 111. 서식지 수온의 월 변화2. 성비3. 생식소지수(GI)의 월 변화4. 생식소 발달의 조직학적 변화5. 월별 생식소 발달단계 변화6. 군성숙도7. Vitellogenin cDNA 동정 분석8. 실시간 정량 PCR 분석Ⅳ. 고찰 ??? 24Ⅴ. 참고문헌 ??? 28