넙치 전 암컷 집단의 생산을 위한 연구 II. 성전환된 자성발생성 2배체 수컷의 자손 검정

방인철,김경길,김윤,김종현,Bang In-Chul,Kim Kyung-Kil,Kim Yoon,Kim Jong-Hyun 한국양식학회 1996 韓國養殖學會誌 Vol.9 No.2

본 연구는 성전환된 자성발생성 2배체 수컷의 정액을 보통 암컷 및 자성발생성 2배체 암컷의 성숙란에 인공수정시킨 후 자손의 성비를 분석하였다. 자성발생성 수컷의 유도는 자성발생성 2배체를 전장 13.5 mm에서 57.6 mm까지 62일간 $17{\alpha}$-methyltestosterone 10 ppb의 농도로 침지 처리하여 유도하였다. 자손 검정 결과, 보통 암컷과 자성발생성 수컷 교배군의 암컷 유도율은 평균 $37.4\%$로 낮게 나타났다. 그러나 자성발생성 2배체 암컷과 자성발생성 수컷 교배군에서는 8개 실험군 중 6개 실험군에서 $100\%$ 암컷이 유도 되었고 2개 실험군에서는 $96.9\%$ 및 $95\%$ 암컷이 유도되어, 전체 $99\%$ 의 암컷 유도율을 나타내었다. 이러한 결과는 자성발생성 2배체 암컷과 성전환된 자성발생성 2배체 수컷이 정상적인 생식 기능을 통해 교배되어 전 암컷 집단을 생산할 수 있음을 시사한다. A study was carried out to test sex ratio of the progeny that were induced by the artificial fertilization between normal female and gynogenetic diploid eggs and sex-reversed gynogenetic diploid male sperm. Sex reversed gynogenetic diploid males were produced successfully in gynogenetic diploid female by immersion treatment with $17{\alpha}$-methyltestosterone at the concentration of 10 pub from $13.5{\pm}0.22$ mm to $57.6{\pm}5.1$ mm in total length. In $F_1$ progeny test, matings between normal females and sex-reversed gynogenetic males were not produced all female, but matings between gynogenetic diploid females and sex-reversed gynogenetic males were produced all female populations in six out of eight groups and two lots produced $96.9\%$ and $95\%$ female. These data showed that all-female populations were produced by crossing between gynogenetic diploid female and sex reversed gynogenetic diploid male.

참종개 Iksookimia koreensis의 난발생 및 초기생활사

방인철 ( In Chul Bang ) 한국하천호수학회 2012 생태와 환경 Vol.45 No.1

In the present study, egg development and early life history of Korean spined loach, Iksookimia koreensis, were observed. Adult fish were sampled using spoon nets in Okgye-ri, Hoengseong-gun, Gangwon-do, Korea in July 2010. Eggs were obtained after injecting females with Ovarprim. Eggs were then artificially fertilized in the laboratory using the dry method. Mature eggs were slightly adhesive and transparent with a light yellowish color, and measured 1.40±0.04mm(mean±SD) in diameter. Hatching of the embryo occurred approximately 50 h after fertilization in the water at 23℃, and newly hatched larvae were averaged 4.7±0.21 mm in total length. 5 days after hatching, the averaged total length of larvae was 7.1±0.25 mm and their yolk sacs had been completely absorbed. 17 days after hatching, fish started to enter the juvenile stage and reached 12.2±1.10 mm in total length. 80 days after hatching, the band patterns and external form of juvenile fish were similar to those of adults, and they averaged 31.0±3.98 mm in total length.

북한강 참다슬기, Semisulcospira coreana (v. Martens) 의 번식생태

김대희,방인철,이완옥,백재민,Kim, Dae-Hee,Bang, In-Chul,Lee, Wan-Ok,Baek, Jae-Min 한국패류학회 2012 The Korean Journal of Malacology Vol.28 No.2

북한강에 서식하고 있는 참다슬기의 산란생태를 파악하기 위하여 생식소 발달단계에 따른 생식주기, 성비, 군성숙도, 보육낭유생의 월별변화 등 번식생태와 관련된 생물학적 기초 자료를 조사하였다. 각고에 대한 각경, 전중, 육중의 상관계수 ($R^2$) 는 0.7761-0.8719로 비교적 높은 상관관계를 나타내었다. 참다슬기의 암컷 생식소는 청록색, 수컷 생식소는 옅은 황색을 띠고, 암컷은 유생을 기르는 보육낭 (brood pouch) 을 가지고 있었다. 암수성비는 0.17-0.58의 범위로 계절적 불균형이 심하였으며, 여름철 암컷 비율이 높고 겨울철 암컷비율이 낮았다. 생식소의 조직학적 조사 및 비만지수, 생식소지수 조사 결과 봄, 가을에 두 번의 정점을 나타낸 후 급격히 떨어지는 경향을 보여 생식소 발달은 봄, 가을 연 2회 이루어짐을 알 수 있으며, 암컷 보육낭속의 유생수 월별변화도 연중 두 번의 피크를 나타냈었고, 보육낭속의 유생수는 월 평균 286-975범위로, 11월에 연중 가장 적었고 3월과 9월에 각각 975개, 863개로 연중 가장 많은 유생을 보유하였다. 50%가 성숙하는 군성숙체장은 각고 13.95 mm였으며, 각고 15mm 이상은 모든 개체가 성숙하고 보육낭을 형성하였다. To clarify reproductive ecology of the melania snail Semisulcospira coreana (v. Martens, 1886) in Bukhan River, gonad development, fatness, gonad index, sex ratio, first sexual maturity of population, monthly change of larvae number and developmental stages in brood pouches were investigated by six identification methods. As maturation progrsses, the sex of the snali can be distinguishable easily by color:: the ovary being blue-green and testis light yellow. The sex ratio of female to male individuals over 13.95 mm shell height was significantly different from 1:1 (${\chi}^2$ = 38.45, p < 0.05). The sex ratio of female to male individuals changed drastically according to the season, Based on the monthly variations of fatness, gonad index and histological analysis, spawning occurred twice a year (spring and autumn) and the mean size of matured eggs was $450{\mu}m$ in diameter. The monthly change of larval number in brood pouch showed also two distinct peaks in March and September during the year. The average number of larvae in brood pouches was 286 - 862 individuals. In this study, the number of larvae in the brood pouches were a minimum in December and a maximum in March (975 larvae). The biological minimum size (the size at 50% of group sexual maturity) of the melania snail was 13.95 mm in shell height in females and males. All females over 15 mm in shell height possesed brood pouches.

멸종위기어류 미호종개 Cobitis choii (Pisces: Cobitidae)의 분포양상 및 서식개체수 추정

방인철 ( In Chul Bang ),이일로 ( Il Ro Lee ),고명훈 ( Myeong Hun Ko ) 한국어류학회 2012 韓國魚類學會誌 Vol.24 No.1

멸종위기 어류 미호종개의 분포양상을 조사하고 대표서 식지의 서식개체수를 추정하였다. 과거 (1984~2004)에는 20개 지점에서 출현하였으나 현재 (2006~2011)는 6개 지 점에서만 서식이 확인되어 분포지역이 급격히 감소한 것으로 추정된다. 출현지역은 대부분 모래로 이루어진 하천 하류부였으며 서식구간은 매우 협소하였다. 대표서식지인 백곡천과 지천의 서식개체수를 표지-재포획법 등으로 추정한 결과 백곡천은 9,106개체, 지천은 34,717개체가 서식하는 것으로 추정되었다. The distribution status and population size of the endangered species, Cobitis choii, were investigated in the Guem River, Korea. From 1984~2004, this species occurred at 20 survey stations; however, their numbers have but rapidly decreased in recent years (2006~2011), during which time they were only observed at six stations. The area of their habitat is narrow and occurs in primarily downstream, sandy zones. Using the mark-recapture method, populations were estimated at 9,106 and 34,717 individuals for the main habitats of Baekgok and Ji Stream, respectively.

무지개송어 신장으로부터 EST 발굴 및 연령에 따른 유전자 발현 분석

김순학,신용국,방인철,Kim, Soon-Hag,Shin, Yong-Kook,Bang, In-Chul 한국생명과학회 2003 생명과학회지 Vol.13 No.1

무지개 송어(Oncorhynchus mykiss) 신장조직의 유전자 발현 현황을 조사하기 위하여 무지개송어 신장 cDNA library로부터 102개의 ESTs를 조사하였다. 102개의 ESTs 중 57개의 clones 이 NCBI blast 염기서열 검색을 통해 이미 기능이 밝혀진 다른 유전자와의 유사성을 보였고, 그 결과 총 37개의 singleton으로 분류되었다. 나머지 45개의 ESTs는 기존의 밝혀진 유전자와 염기서열 유사성이 전혀 없었고, 상호 염기서열간의 유사성을 통해 40개의 유전자로 밝혀졌다. 또한, 신장조직의 유전자 구성을 기능별로 살펴보기 위하여 기능이 밝혀진 57개의 ESTs를 7개의 functional categories로 분류하였다. 그 결과, 신장조직의 구조에 관여하는 유전자가 14.5%로 가장 높았고, 그 다음으로 유전자 전이/전사에 관여하는 유전자가 11.6%로 판명되었다. 그리고 이들 77개의 유전자를 이용하여 연령에 따른 유전자 발현을 조사하기 위하여 microarray 실험을 하였다. 3개의 replicate를 이용하여 p-value <0.05를 갖는 유전자중 1.5배 이상만 down- 또는 up-regulation되는 유전자만을 조사하였다. 이들 중 2년산 무지개 송어 신장에서 1.5배 이상 감소되는 유전자는 mitochondrion, cytochrome b, rho G, spastin protein, RTK 17, RTK 18과 RTK 60이었다. 반면에 2년산 무지개 송어 신장에 서 1.5배 이상 증가되는 유전자는 calponinl, calcium binding protein, histone deacetyulase 1과 RTK 9 유전자가 유의성 있게 차이가 났다. 이상의 결과, 유전자 발현조사 및 microarray 연구가 무지개송어의 genetic improvemen떼 크게 영향을 미칠 수 있음을 시사하였다. 102 ESTs (Expressed Sequence Tags) were obtained by sequencing clones from a library of rainbow trout kidney cDNAs. Of the sequences generated, 55.8% of the ESTs were represented by 37 known genes. The 45 clones of unknown gene products potentially represent 40 novel genes. The genes involved in structural function (14.5%) and transcription/translation (11.6%) account for the major gene expression activities in the kidney Microarray experiment was conducted to compare gene expression of the unique ESTs in young and adult rainbow trout kidneys. While mitochondrion, cytochrome b, rho G, spastin protein, and three unknown genes were down-regulated in the mature fish kidney, calponin 1, calcium binding protein, histone deacetylase 1, and an unknown gene were up-regulated in the mature fish kidney. This research demonstrates the feasibility and power of functional genomics in rainbow trout.

묵납자루(Acheilognathus signifer; Cyprinidae) metallothionein 유전자의 클로닝 및 특징 분석

이상윤 ( Sang Yoon Lee ),방인철 ( In Chul Bang ),남윤권 ( Yoon Kwon Nam ) 한국어류학회 2011 韓國魚類學會誌 Vol.23 No.1

한반도 고유종인 묵납자루(Acheilognathus signifer)로부터 metallothionein (MT) 유전자를 분리하고 그 유전자 구조와 발현 특징을 분석하였다. 묵납자루 MT cDNA는 20개의 시스테인(cysteines)을 포함한 60개의 아미노산을 암호화하고 있었고, 이들 시스테인 잔기들의 위치는 잉어목 어류에서 잘 보전되어 있었다. 묵납자루 MT 유전자는 3개의 exon과 2개의 intron으로 구성되어 있었으며 intron영역은 A/T조성 빈도가 높았다. 생물정보 분석법을 통해 묵납자루 MT 유전자의 프로모터 영역은 중금속 조절 및 스트레스/면역관련 조절에 관련한 다양한 전사 조절인자들의 부착 위치들이 보유하고 있는 것으로 예측되었다. Real-time RT-PCR 분석법을 이용한 묵납자루 MT mRNA의 조직 별 발현 수준을 조사한 결과, 난소와 장 조직에서의 발현 수준이 가장 높았으며 심장과 근육 조직에서의 발현 수준이 가장 낮은 것으로 확인되었다. 구리를 이용한 중금속 노출 실험(구리 농도 0.5 μM을 이용, 48시간 동안 침지 처리)을 통하여 간 조직에서 MT mRNA 발현이 가장 많이 유도되었고(3.5배 이상), 비장, 신장 및 아가미에서도 유의적인 발현양의 증가(1.5~2.5배)가 관찰되었다. 그러나 뇌 및 장 조직에서는 MT 발현양의 변화가 없었다. 본 연구 결과는 향후 멸종위기 고유종인 묵납자루의 중금속 관련 스트레스 연구에 유용한 기초 자료를 제공할 수 있으리라 기대된다. Genetic determinant for metallothionein (MT), a cysteine-rich protein playing essential roles in metal detoxification and homeostasis, was characterized in the Korean bitterling (Acheilognathus signifer, Cyprinidae), an endemic fish species. The full-length A. signifer MT (AsMT) cDNA (551 bp) is composed of a single open-reading frame (ORF) to encode a polypeptide of 60 amino acids containing 20 cysteine residues whose positions are conserved in most cypriniform MTs. At the genomic level, the AsMT (2,593 bp spanning the 5`-flanking region to the 3`-untranslated region) represented a conserved tripartite (three exons interrupted by two introns) structure with AT-rich introns. The upstream regulatory region (-1,914 bp from the ATG initiation codon) of AsMT displayed various sites and motifs for transcription factors involved in the metal-mediated regulation and stress/immune responses. The AsMT transcript was ubiquitously detected in various organs with variable expression levels, where the ovary and intestine showed the highest expression, while the heart and skeletal muscle represented the lowest level. During an exposure to copper (immersion in 0.5 μM Cu for 48 h), the levels of AsMT transcripts were significantly elevated in the liver (more than 3.5-fold), moderately in the gill, kidney, and spleen (ranging from 1.5- to 2.5-fold), and barely in the brain and intestine. Results of this study could form a useful basis to explore the metal-related stress physiology of this endangered fish species.

낙동강 상류 황지천에 서식하는 쉬리속(genus Coreoleuciscus) 어류 집단의 종 동정 및 잡종 판별

송하윤 ( Ha-yoon Song ),김재훈 ( Jae-hun Kim ),서인영 ( In-young Seo ),방인철 ( In-chul Bang ) 한국어류학회 2017 韓國魚類學會誌 Vol.29 No.1

낙동강 상류 지류인 황지천에서 쉬리 (Coreoleuciscus splendidus)와 참쉬리 (C. aeruginosa)의 종 간 자연잡종 개체를 채집하였다. 쉬리와 참쉬리의 종 간 잡종 개체는 외부형태 비교와 함께 핵 DNA의 RAG1 유전자 (1,334 bp)와 미토콘드리아 DNA인 CO1 유전자 (1,551 bp)를 이용한 염기서열 분석을 실시하였다. 외부형태 분석결과 잡종 개체는 등지느러미, 꼬리지느러미 및 뒷지느러미 3곳에서 지느러미 반문의 형태가 쉬리와 참쉬리의 중간 형태를 나타내었다. RAG1과 CO1 유전자를 이용한 분자계통 분석결과 황치천에 분포하는 쉬리속 어류는 쉬리, 참쉬리 두 종과 두 종 간의 잡종 개체군으로 구성되어 있음을 확인하였으며, CO1 유전자의 염기서열 분석결과 순종인 정교배체와 잡종인 상반교배체가 잘 구분되었다. 또한 RAG1 유전자 분석결과 13개의 염기서열 변이를 확인하였고, 잡종 개체는 9개의 염기서열에서 double peaks가 확인되었다. 유전학적 분석과 외부형태 변이 분석에 의해 쉬리와 참쉬리 사이에 잡종화가 발생한 것을 확인하였으나 잡종 F2세대와 잡종 F1 세대의 생식적 격리 여부는 확인하지 못하였다. A natural hybrid of interspecific between the Coreoleuciscus splendidus and C. aeruginos (Cypriniformes: Cyprinidae) was captured in the Hwang-ji Stream, a tributary of the Nakdong River basin in Korea. An interspecific hybrid between C. splendidus and C. aeruginos was genetically identified based on morphological characteristics and the sequence analysis of nuclear recombination activating gene 1 (RAG1) gene (1,334 bp) and mitochondrial cytochrome c oxidase subunit 1 (CO1) gene (1,551 bp). As a result of morphological variations, the natural hybrid appeared to have an intermediate character between two parental species (C. splendidus and C. aeruginos) in three variations of black array (s) on dorsal, caudal and anal fin rays. Phylogenetic analysis inferred from RAG1 and CO1 sequence data revealed that Coreoleuciscus populations from Hwang-ji stream consist of two pure Coreoleuciscus species and a hybrid individual group. The individuals were clearly identified the cross and reciprocal hybrid by CO1 gene analysis. In RAG1 gene, 13 nucleotide variation loci were detected and the hybrid individuals displayed the double peaks of sequence chromatograms at the 9 diagnostic positions. In this study, molecular data and morphological variations were clearly demonstrated that hybridization did occur between C. splendidus and C. aeruginos. However, F2 hybrid generation and reproductive capacity of F1 hybrid individuals were not demonstrated.

멸종위기 어류 꾸구리 Gobiobotia macrocephala의 난발생 및 초기생활사

고명훈 ( Myeong Hun Ko ),김우중 ( Woo Joong Kim ),박상용 ( Sang Yong Park ),방인철 ( In Chul Bang Bang ) 한국어류학회 2011 韓國魚類學會誌 Vol.23 No.3

멸종위기어류 돌상어의 생물학적 특성 및 복원을 위한 기초자료를 확보하기 위하여 초기생활사를 2010년 4월부터 6월까지 강원도 홍천군에서 성숙한 개체를 채집하여 조사하였다. 채집된 성숙한 암컷과 수컷은 Ovaprim을 주사한 후 건식법으로 인공 수정시켰다. 성숙란은 약한 접착성을 띤 투명한 회색난이었으며, 난경은 0.89±0.04mm였다. 수온 23℃에서 수정 후 107시간 만에 부화하였으며, 부화 직후 전기자어 크기는 전장 4.6±0.16 mm였다. 부화 후 4일에는 전장 6.1±0.20 mm로 난황을 모두 흡수하여 후기자어로, 부화 후 15일에는 전장 8.6±0.67mm로 모든 지느러미 기조가 정수가 되어 치어기로 이행하였다. 부화 후 100일 후에는 31.5±3.32 mm로 체측반문과 외부형태가 성어와 유사한 모습을 보였다. Early life history of the endangered species, Gobiobotia macrocephala was investigated to provide baseline data for biological characteristics and recovery. Adult fish were sampled by spoon net at Hongcheon-gun, Gangwon-do, Korea in April to June 2010. The female`s eggs were obtained by injecting Ovaprim and fertilized by dry method in the laboratory. The mature eggs were slightly adhesive and transparent with greyish and average 0.89±0.04 mm in diameter. The hatching of the embryo took place in about 107 hours after fertilization under water temperature of 23℃ and newly hatched larvae were average 4.6±0.16 mm in total length. At 4 days after hatching, they were average 6.1±0.20 mm in total length and their yolk sacs were completely absorbed. From 15 days after hatching, they entered the juvenile stage and reached at 8.6±0.67 mm in total length. At the 100 days after hatching, their band patterns and external form were similar to those of adults, and they averaged 31.5±3.32 mm in total length.

면역조직화학법을 이용한 점농어 ( Lateolabrax sp. ) 뇌에서 두 종류 ( sGnRH , CGnRH-2 ) 의 생식소자극호르몬 분비호르몬의 동정

김정우(Jung Woo Kim),이원교(Won Kyo Lee),양석우(Seok Woo Yang),정관식(Kwang Sik Jeong),조용철(Yong Chul Cho),노용길(Yong Gil Rho),방인철(In Chul Bang),김광수(Kwang Soo Kim),임상구(Sang Koo Lim),유명식(Myung Sik Yoo),권혁방(Hyuk Bang 한국수산과학회 1999 한국수산과학회지 Vol.32 No.3

Two forms of gonadotropin releasing hormone (GnRH) are identified in the brain of adult mature spotted sea bass (Lateolabrax sp.) by immunohistochemical methods. Salmon GnRH immunoreactive (sGnRH-ir) cell bodies were distributed in the olfactory bulb, ventral telencephalon and preoptic region. Immunereactive fibers were observed in the vicinity of the brain including the olfactory bulbs, the telencephalon, the optic nerve, the optic tectum, the cerebellum, the medulla oblongata and rostral spinal cord. In most cases, these fibers did not form well defined bundles. However, there was a clear continuum of immunoreactive fibers, extending from the olfactory bulbs to the pituitary. cGnRH-II-ir cell bodies were oily found in olfactory bulbs. However, the distribution of cGnRH-II-ir fibers was basically similar to that of sGnRH-ir fibers except for the absence of their continuity between the olfactory bulbs and the pituitary. These data suggest that sGnRH and cGnRH-II are endogenous peptides and indicate the presence of multiple neuroendocrine functions in the brain of the spotted sea bass. It seems that sGnRH not only regulates GTH secretion but also functions as a neurotransmitter, whereas cGnRH-II functions only as a neurotransmitter.

한국산 꺽지과 어류 3 종의 세포유전학적 연구

방인철(In Chul Bang),남윤권(Yoon Kwon Nam),노충환(Noh Choong Hwan),박준택(Joon Taek Park),한경호(Kyoung Ho Han) 한국수산과학회 2001 한국수산과학회지 Vol.34 No.1

한국산 꺽지과 어류 3종에 대한 세포유전학적 기초 자료를 얻기 위하여 염색체 핵형, 적혈구 세포 및 핵의 크기와 DNA 함량을 조사하였다 꺽지 (Coreoperca herzi), 꺽저기 (C. kawamebari) 및 쏘가리 (Siniperca schezeri)의 핵형은 각각 2n=48 (4SM+44A,T), 2n=48(6SM+42A,T) 2n=48(4SM+44A,T) 이었으며, 암·수간 heteromorphic한 성염색체는 발견할 수 없었다. 쏘가리의 적혈구 세포 및 핵의 표면적과 체적은 다른 2종보다 작았다. DNA 함량은 적혈구 세포 크기에서 같은 경향을 보여, 쏘가리가 1.47 Pg/cell로 꺽지 (1.83 pg/cell) 및 꺽저기 (1.85pg/cell)보다 유의하게 작았다. Cytogenetic characteristics of three species in Centropomidae (Coreoperca herzi, C. kawamebari and Siniperca schezeri) were evaluated, based on karyologcial analysis, erythrocytic measurement and genome size estimation using flow cytometry. Modal chromosome number of three species was same as 2n=48. Karyotypes were 4SM+44A·T (NF=52) for Coreoperca herzi, 6SM+42 A·T (NF=52) for C. kawamebari and 4SM+44A·T (NF=52) for Siniperca schezeri. Heteromorphic sex chromosome was not found in both sexes of any species examined. Cellular and nuclear volumes of Siniperca schezeri were smaller than those of other two species. Average amounts of cellular DNA contents estimated by flow cytometry were well coincided with erythrocytic sizes. The estimated genome sizes were 1.83, 1.85 and 1.44 pg/cell for C. herzi, C. kawamebari and S. schezeri, respectively.