순환여과식 시스템에서 나일틸라피아의 종묘 생산성 향상을 위한 연구

노충환 釜山水産大學校 海洋産業開發硏究所 1998 硏究業績集 Vol.1997 No.-

$17\alpha$-Methyltestosterone의 침적처리에 의한 나일틸라피아(Oreochromis niloticus)의 성전환

노충환,남윤권,김동수,Noh, Choong-Hwang,Nam, Yoon-Kwon,Kim, Dong-Soo 한국양식학회 1996 韓國養殖學會誌 Vol.9 No.2

나일틸라피아, Oreochromis niloticus는 암컷에 비해 수컷의 성장이 빨라 전 수컷 종묘만을 생산하여 양식함으로서 생산성을 향상시킬 수 있다. 이에 본 연구는 나일틸라피아의 생산성 향상을 위한 유전 육종학적 연구의 일환으로 $17{\alpha}$-methyl-testosterone ($17{\alpha}-MT$)의 침적법에 의한 성전환연구로써 침적 처리에 따른 사망율 및 높은 수컷 유도를 위한 적정 처리 조건을 조사하였다. 부화 후 12일된 자어를 500 ppb의 농도에서 $0\~96$ 시간 침적 처리하고, $0\~2,000$ ppb 농도의 $17{\alpha}-MT$ 희석 용액에 24 시간 동안 침적 처리한 결과 사망율은 $1.7\~25.0\%$로 다양하게 나타났으나 처리 시간 및 처리 농도에 따른 사망률 변화의 경향은 보이지 않았다. 초기 성장율 조사 결과에서 부화 직후 개체의 전장은 $5.64{\pm}0.18$ mm 였으며 난황이 흡수되고 첫 먹이를 먹기 시작하는 부화 후 8일째에는 $9.76{\pm}0.25$ mm로 나타나 부화 후 20일까지의 조사기간에서 부화 직후부터 부화 8일까지의 기간이 가장 높은 성장율을 보였으며 그 이후 부터 전장 성장이 둔화되었다. 발생 과정에 따른 가장 효과적인 최초 처리 시간을 구하기 위하여 $17{\alpha}-MT$를 500 ppb 농도로 사육수에 희석하여 부화 직후부터 16일까지 그리고 부화 직후부터 20일까지 반복 실험한 결과 최초 처리 시간이 늦어질수록 수컷 유도율이 높아져 부화 후 12일째 처리군에서 수컷 유도율이 $86.4\%$로 가장 높게 나타났으며 이때의 전장은 $12.01{\pm}0.42$ mm였다. 부화 14일 이후 처리군에서 수컷 유도율이 감소하다가 부화 후 18일 및 20일째 처리군에서 다시 약간 증가하였다. 적정 호르몬 농도를 구하기 위하여 부화 12일된 자어를 대상으로 24시간 동안 침적 처리한 결과 모든 처리군에서 $80\%$ 이상의 수컷 유도율을 보였고 통계분석시 매우 유의하게 나타났으며(P<0.005), 500 ppb 처리군에서 수컷 유도율이 가장 유의하게 높았다($85.7\%$, p<0.001). 처리 시간에 따른 성전환율 결과에서 24시간 처리군에서 $85.2\%$의 가장 높은 수컷 유도율을 보였으며, 12, 18,30시간 처리군에서도 각각 $75.0\%,\;81.1\%,\;l84.0\%$로 나타났다. 따라서 $17{\alpha}-MT$의 침적 처리법에 의한 이 종의 성전환 연구에서 가장 효과적인 처리 조건은 부화 후 12일째 500 ppb 농도에서 24시간 처리하는 것으로 조사되었다. Effects of $17{\alpha}$-methyltestosterone ($17{\alpha}-MT$) in rearing water on sex reversal of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) were investigated and optimum conditions as initial treatment time, concentrations and treatment durations of hormone were evaluated in this study. For the study of the optimum initial treatment time, 0 to 20-day-old fry were treated by immersion in a 500 ppb solution of $17{\alpha}-MT$. Desirable results were obtained at 12-day-old fish as $86.4\%$ of male induction rates and this frequency was obviously higher than the other age groups. Twelve-day-old fry were immersed in $17{\alpha}-MT$ solutions at concentrations of $0\~2,000$ ppb for 24 hours for the study of dose dependent relationship between sex ratios and concentrations of $17{\alpha}-MT$, Male induction rates of all treated groups were higher than $80\%$, $X^2$ values against the sex ratio of control group indicate that sex reversal has taken place effectively in all experimental groups (P<0.001). Futhermore, 500 ppb treated groups showed highest male incidence of $86.4\%$. Effects of 5 different durations (0, 12, 18, 24 and 30 hours) treated with 1,000 ppb of $17{\alpha}-MT$ were also evaluated. Male induction rate from 0 to 24 hours treated group was increased with treatment durations. However, male incidence of 30-hour treated group ($84.0\%$) was sligthly decreased compare to the 24-hour treated group ($85.2\%$). It is concluded that immersion treatment using $17{\alpha}-MT$ on O. niloticus is possible on sex reversal at low concentration of 500 ppb and short treatment durations within 24 hours with 12-old-day fry.

능성어 (Hyporthodus septemfasciatus) ♀×대왕바리 (Epinephelus lanceolatus) ♂ 수정란의 난발생

노충환,윤낙진,Noh, Choong Hwan,Yoon, Nak Jin 한국어류학회 2019 韓國魚類學會誌 Vol.31 No.1

이번 연구에서 바리과 어종의 새로운 교잡종을 생산하기 위한 연구의 일환으로 능성어 (Hyporthodus septemfasciatus) ♀${\times}$대왕바리 (Epinephelus lanceolatus) ♂ (CGGG)의 발생 양상, 부화율, 기형 발생률 그리고 부화 소요시간을 조사하고, 교잡종의 모계어종의 순종 (능성어 ♀${\times}$♂, CG)과 비교하였다. CGGG와 CG 수정란은 자외선 살균 해수가 채워진 5-L 용량의 비이커 9개에 3,000~5,000개/비이커의 밀도로 수용되었으며, 발생 기간 중 수온은 $23.5{\sim}24.8^{\circ}C$ 그리고 염분은 32.1~32.8 ppt 였다. CGGG의 수정률과 부화율은 각각 $69.4{\pm}1.5%$와 $59.0{\pm}5.1%$로서 CG에 비해 유의하게 낮았다 (p<0.05). CGGG는 비균등 난할, 배체 체형 기형 그리고 부화자어의 척추 기형이 높게 출현한 것을 제외하고, CG와 동일한 난발생 양상을 보였다. CGGG의 부화까지 소요 시간은 CG에 비해 약 2시간 느렸다(p<0.05). 이상의 결과에서 CGGG는 수정률, 부화율 그리고 기형률 등 발생능력이 CG에 비해 낮았지만 부화자어의 대량생산이 가능할 것으로 판단된다. The embryonic development and hatchability of the artificially fertilized eggs of convict grouper (Hyporthodus septemfasciatus) ♀${\times}$giant grouper (Epinephelus lanceolatus) ♂ (CGGG) were compared to those of the maternal pure species (convict grouper ♀${\times}$♂, CG) to establish a novel grouper hybrid for aquaculture industry. The fertilized eggs were divided into nine 5-L beakers (3,000~5,000 eggs/beaker) filled with UV sterilized seawater and incubated at a temperature range of $23.5{\sim}24.8^{\circ}C$ (32.1~32.8 psu). The percentages of fertilization and hatching of CGGG were $69.4{\pm}1.5%$ and $59.0{\pm}5.1%$, respectively and were significantly lower than those of CG (p<0.05). The CGGG proceeded normal embryonic development similar to that of CG, but showed an irregular cleavage, immature embryonic body and spinal deformity in hatched larvae. The incubation time from fertilization to hatching of CGGG was 31 hrs, which was approximately 2 hrs slower than that of CG. Our study provided the possibility of mass production of grouper hybrid CGGG larvae.

한국과 일본 계통 참돔(Pagrus major)의 수정란 생산량과 부화율 비교

노충환,최희정,최문정,이소광,유재명 한국발생생물학회 2012 한국발생생물학회 학술발표대회 Vol.31 No.-

해양 어류는 고급 단백질원으로 인류의 식량 공급원으로서 중요성이 나날이 증가하고 있다. 이에 따라 관련 선진국에서는 해양 어류의 양식 생산성 향상을 위한 육종 기술 개발에 박차를 가하고 있으며, 개발된 육종 품종(수정란 또는 종묘)을 이용한 상품어 생산은 자국뿐 만 아니라 수출을 통하여 사육환경이 다른 외국에서도 이루어지고 있다(Dunham, 2003). 이 연구는 육종 품종의 국가간 이동·사육에 따른 자손 생산 능력을 검증하기 위한 일환으로 일본에서 도입한 참돔 품종의 자연교배에 의한 수정란 생산량과 부화율을 조사하였다. 일본 참돔 품종(JPN 계통)은 수입한 양식산을 사용하였으며, 한국해양과학기술원에서 자연산 종묘를 채집하여 선발한 품종(KORDI 계통, Noh et al., 2003)을 대조구로 두었다. 해상가두리에 사육 중인 두 친어 품종을 민간 종묘생산장으로 옮겨 각각 별도의 수조(각 15톤 용량)에 수용하면서 두 계절(pre-spawning season, spawning season)에 걸쳐 자연교배에 의한 수정란 생산을 시도하였다. 수정란 생산을 위해 pre-spawning season에는 약 2개월간 가온을 실시하여 생식소 발달 및 자연교배를 유도하였으며, spawning season에는 자연 해수 수온이 14.0℃에 다다른 시점에 육상 수조로 옮겨 자연교배를 유도하였다. 수정란 생산량은 자연교배 기간 중 매일 자정 전후에 수거장치에 수집된 수정란 중 사란을 제외한 양을 매일 기록하였으며, 부화율은 7~10일 간격으로 수집된 수정란을 대상으로 조사하였다. JPN 계통과 KORDI 계통의 수정란 생산 기간은 pre-spawning season에 각각 24일과 31일, spawning season에 각각 51일과 54일이었다. 일간 수정란 생산량은 JPN 계통이 두 계절에서 각각 1,762.5 mL와 1,733.3 mL이었으며, KORDI 계통은 각각 2,725.8 mL와 2,509.3 mL이었다. 암컷 단위체중 당 일간 수정란 생산량은 JPN 계통이 두 계절에 모두 0.9 mL/day, KORDI 계통이 각각 1.7 mL/day와 1.2 mL/day이었다. 생산된 수정란의 부화율은 JPN 계통이 두 계절에서 각각 85.1%와 91.3% 그리고 KORDI 계통이 88.9%와 91.3%로서, 동일 계절에서 두 계통간 유의한 차이는 보이지 않았다(p>0.05). 이상의 결과에서 연중 수온이 우리나라보다 높은 일본에서 도입한 참돔 계통의 수정란 생산력이 낮은 것으로 조사되었으며, 향후 국가간 품종의 이식 또는 도입 시 자손 생산능력에 관한 검토가 필요할 것으로 판단된다.

Growth Response to a GH-Autotransgenesis in Common Carp Cyprinus carpio

노충환,김동수 한국수산과학회 2012 Fisheries and Aquatic Sciences Vol.15 No.1

Autotransgenic manipulation with a growth hormone (GH)-construct is a potential approach to improving the growth rates of farmed fish. Here, we present the generation of GH-autotransgenic common carp Cyprinus carpio carrying a transgene comprised of the carp homologous GH gene and a β-actin regulator. Autotransgenic carp showed similar viability to their non-transgenic siblings. Early growth characteristics of founder autotransgenic carp up to 50 days postfertilization were highly variable among individuals; i.e., some fish exhibited significant growth depression, while others showed dramatic acceleration of growth, achieving greater than sixfold increases in body weight relative to their non-transgenic counterparts. Stimulated growth performance became more notable with age and many transgenic individuals of the largest class reached 5 kg within 8 or 9 months, which is at least 10 times heavier than the average body weight of communally grown non-transgenics. Four of six founder transgenic males were successful in passing the transgene to their F1 offspring with frequencies ranging from 19 to 36%. Growth stimulations were also persistent in all F1 progeny groups examined.

유전적 개량 품종의 산업적 이용

노충환,홍경표 한국수산과학회 양식분과 2003 韓國養殖 Vol.15 No.2

우리나라에서 생산한 바리류(Subfamily Epinephelinae) 교잡 수정란의 부화력: 상업적으로 유용한 교배조합 선택을 위한 총설

노충환 한국수산과학회 2020 한국수산과학회지 Vol.53 No.4

We evaluated the hatchability of fertilized eggs from six hybrid combinations of highly valued grouper species inhabiting temperate and warm waters, with the goal of establishing a novel hybrid with enhanced growth and viability during the culturing period in the temperate waters of Korea. Hybrid combinations with red-spotted grouper females exhibited high hatchability with high a fertilization and hatching rate of fertilized eggs and a low deformity rate of hatched larvae. Conversely, hybrid combinations with kelp grouper females had very low hatching rates and very high deformity rates; commercial production of seed from such crosses would be difficult without improving hatchability. The hatchabilities of convict grouper ♀×giant grouper ♂ and kelp grouper ♀×red-spotted grouper ♂ were lower than those of maternal purebreds, but these two hybrid combinations were expected to produce potentially large quantities of hatched larvae. In the above evaluation, promising hybrid combinations were identified for commercial production of seed. For these hybrids to contribute to the development of Korea's mariculture industry, mass production of fertilized eggs and seeds is necessary, along with the development of advanced rearing techniques, such as the identification of a suitable rearing temperature.

수온 및 estradiol-$17{\beta}$ 처리가 나일틸라피아(Oreochromis niloticus)의 성결정에 미치는 효과

노충환,남윤권,김동수,Noh, Choong-Hwan,Nam, Yoon-Kwon,Kim, Dong-Soo 한국어류학회 1997 韓國魚類學會誌 Vol.9 No.2

수온 및 estradiol-17 ($E_2$) 처리가 나일틸라피아의 성결정에 미치는 효과를 조사하기 위하여 세가지의 유전자형 집단(XX : XY=1 : 1, 1 : 0, 0 : 1)을 대상으로 실험을 실시하였다. 실험군들간 수온 및 $E_2$ 처리에 따른 생존율의 유의한 차이는 없었다. 사육 수온에 따른 성비는 대조군($27^{\circ}C$)에서는 각 유전자형에 따라 예상되는 암수 비율이 관찰되었다. 그러나 성분화 시기에 사육 수온을 33 및 $36^{\circ}C$로 증가시킨 실험군에서는 암컷의 비율이 유의적으로 높았으며, $33^{\circ}C$에 비해 $36^{\circ}C$ 실험군의 암컷률이 높았다. 서로 다른 처리 수온 조건에서 $E_2$ 처리를 병행한 결과 모든 처리 수온에서 호르몬 처리를 하지 않은 실험군들보다 유의적으로 높은 암컷률을 보였다. Environmental sex determination by temperature was revealed in different genotypes (putative XX : XY=1 : 1, 1 : 0, 0 : 1) of nile tilapia (Oreochromis nitoticus). There was no significant deviation from expected sex ratio in control group treated with $27^{\circ}C$, while the temperature regimes of $33^{\circ}C$ and $36^{\circ}C$ during labile period induced the differentiation of phenotypic sex into female with a clear trend forward percent female with increasing temperature. The administration of 240 and/or 480 mg estradiol-$17{\beta}$ ($E_2$)/kg diet also showed the additional effect to derive the phenotypic sex to female in putative XX : XY=1 : 1 and 0 : 1 progeny groups.

Effects of Temperature and Estradiol-17βTreatment on Phenotypic Sex Determinati

노충환 釜山水産大學校 海洋産業開發硏究所 1998 硏究業績集 Vol.1997 No.-

능성어 (Hyporthodus septemfasciatus) ♀×대왕바리 (Epinephelus lanceolatus) ♂ 수정란의 난발생

노충환,윤낙진 한국어류학회 2019 韓國魚類學會誌 Vol.31 No.1

The embryonic development and hatchability of the artificially fertilized eggs of convict grouper (Hyporthodus septemfasciatus) ♀×giant grouper (Epinephelus lanceolatus) ♂ (CGGG) were compared to those of the maternal pure species (convict grouper ♀×♂, CG) to establish a novel grouper hybrid for aquaculture industry. The fertilized eggs were divided into nine 5-L beakers (3,000~5,000 eggs/beaker) filled with UV sterilized seawater and incubated at a temperature range of 23.5~24.8°C (32.1~32.8 psu). The percentages of fertilization and hatching of CGGG were 69.4±1.5% and 59.0±5.1%, respectively and were significantly lower than those of CG (p<0.05). The CGGG proceeded normal embryonic development similar to that of CG, but showed an irregular cleavage, immature embryonic body and spinal deformity in hatched larvae. The incubation time from fertilization to hatching of CGGG was 31 hrs, which was approximately 2 hrs slower than that of CG. Our study provided the possibility of mass production of grouper hybrid CGGG larvae. 이번 연구에서 바리과 어종의 새로운 교잡종을 생산하기 위한 연구의 일환으로 능성어 (Hyporthodus septemfasciatus) ♀×대왕바리 (Epinephelus lanceolatus) ♂ (CGGG)의 발생 양상, 부화율, 기형 발생률 그리고 부화 소요시간을 조사하고, 교잡종의 모계어종의 순종 (능성어 ♀×♂, CG)과 비교하였다. CGGG와 CG 수정란은 자외선 살균 해수가 채워진 5-L 용량의 비이커 9개에 3,000~5,000개/비이커의 밀도로 수용되었으며, 발생 기간 중 수온은 23.5~24.8℃ 그리고 염분은 32.1~32.8 ppt였다. CGGG의 수정률과 부화율은 각각 69.4±1.5%와 59.0±5.1%로서 CG에 비해 유의하게 낮았다 (p<0.05). CGGG는 비균등 난할, 배체 체형 기형 그리고 부화자어의 척추 기형이 높게 출현한 것을 제외하고, CG와 동일한 난발생 양상을 보였다. CGGG의 부화까지 소요 시간은 CG에 비해 약 2시간 느렸다(p<0.05). 이상의 결과에서 CGGG는 수정률, 부화율 그리고 기형률 등 발생능력이 CG에 비해 낮았지만 부화자어의 대량생산이 가능할 것으로 판단된다.