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Genetic Similarity in Crucian Carp(Carassius carassius) by PCR-RAPD Analysis
윤종만(Jong-Man Yoon),김종연(Jong-Yeon Kim) 군산대학교 수산과학연구소 2004 군산대학교 수산과학연구소 연구논문집 Vol.5 No.-
군산지역에 있는 호수와 양식장에서 채집된 용어 (Carassius carassius)의 혈액으로부터 추출된 genomic DNA를 무작위 primer를 이용한 PCR-RAPD 방법에 의해서 유전적 차이를 확인하고자 하였다 . 12개 primer 중에서 6개를 이용한 결과 호수산 붕어의 경우 primer 당 약 2.1 polymorphic bands가 나타났고, 총 266개의 높은 RAPD marker가 확인되었으며; 0.18에서 0.76의 band sharing 분석 결과가 나타났다. 군산지역에 있는 호수와 양식장에서 채취된 붕어 2집단 간의 RAPD특정을 band sharing value로 비교 분석해 본 결과 각각 호수 산이 0.47, 양식산이 0.70으로 나타났으며, 이는 양식산 개체들 간에 유사성이 높게 나타났다. 이러한 결과는 군산지역에 있는 양식장의 경우 유사한 환경조건 내에서 붕어가 사육되었거나 혹은 오랜 기간 동안 근친교배의 결과 이러한 유전적 유사성이 높게 나타난 것으로 사료된다. 달리 말하면 비록 다양한 지리적 인 분포가 있더라도 군산지역의 다른 지역으로부터 야생산 붕어 집단의 도입으로 인하여 genomic DNA 의 높은 수준의 다양성을 가질 수 있다는 것이다 일반적으로 primer에 의해서 제시된 RAPD 다형성은 양식대상 어종이연서 온수성 어종인 붕어의 계통 혹은 집단을 확인하기 위한 유전적 표지인자로서 사용될 수 있을 것이다 그러나 앞으로 집단 및 채집 장소의 추가적인 확보 그러고 다른 방법을 통한 연구가 미비한 점을 보완할 수 있는데 필요하다고 사료된다. Genomic DNA from the blood of crucian carp( Carassius corassius) from lake and aquaculture facility in Kunsan, Korea was extracted in order to identify genetic differences by polymerase chain reaction-randomly amplified polymorphic DNAs(PCR-RAPD). Out of 12 primers, 6 generated 266 highly reproducible RAPD markers. producing approximately 2.1 polymorphic bands per primer in crucian carp from lake. The degree of similarity varied from 0.18 to 0.76 as calculated by band sharing analysis in crucian carp from lake. The RAPD outlines obtained with DNA of two different crucian carp populations from Kunsan were different(0.47 from lake and 0.70 from aquaculture facility. respectively). The electrophoretic analysis of polymerase chain reaction-randomly amplified polymorphic DNAs(PCR-RAPD) products showed high levels of similarity between different individuals in crucian carp from aquaculture facility. This result implies the genetic similarity due to raising in the same environmental condition or inbreeding within the crucian carp from aquaculture facility in Kunsan. In other words. crucian carp may have high levels of genome DNA diversity due to the introduction of the wild population from the other sites of Kunsan even if it may be the geographical diverse distribution of this species. Generally. the RAPD polymorphism generated by these primers may be useful as a genetic marker for strain or population identification of important aquacultral lish species. crucian carp. However. in future. additional populations and sampling sites will be necessary to complement weak points.
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윤종만,김계웅,박관하,Yoon, Jong-Man,Kim, Gye-Woong,Park, Kwan-Ha Korean Society of Electron Microscopy 2001 Applied microscopy Vol.31 No.1
Outlines for plasma $estradiol-17\beta$, components, electrophoretic patterns, and ultrastructural changes were obtained in female rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) during the seasonal reproductive cycles. Plasma $estradiol-17\beta$ under the natural conditions, exhibited distinct seasonal variation, peaking very late in vitellogenic season during September, decreasing gradually the halt of spawning in December, and ultimately falling during the early stages of seasonal ovarian recrudescence in February and March. This change in $estradiol-17\beta$ appeared to stimulate vitellogenin production as evidenced by increases in plasma calcium, phosphorus, glucose, albumin and total protein levels. The electrophoretic patterns of late maturing or spawning oocytes were stained more intensively than those of late perinucleolus oocytes (molecular weights of approximately 70,000 and 200,000). Two protein bands were found in the SDS-PAGE separation, coincident with the $estradiol-17\beta$ hormone peak. Gonadosomatic indices (GSI) significantly increased from October to January, and showed the highest peak in January, coinciding with the numerically abrupt increase of ripe ova in female. A positive correlation (r=0.701, p<0.01) was established between plasma $estradiol-17\beta$ levels and the gonadosomatic index during the prespawning. The highest level of hepatosomatic index (HSI) observed in December. During the breeding season (December), the gonadotropes were large and filled with GTH-containing inclusions such as granules and globules. The vitellogenic phase began as late perinurleolus oocytes became transformed into early maturing oocytes through the accumulation of yolk, and oocytes reached the late maturing stages as the ooplasm was completely packed with yolk. Marked ultrastructural changed in the granulosa cells during nuclear migration involve the dilation of the rough endoplasmic reticulum and the appearance of the rod-shaped mitochondria with tubular cristae. Microvilli (finger-like projections), from the zona radiata and from the oocyte grew, and made contact with each other in the pore canals of the zona radials during vitellogenesis, but were withdrawn as the zona radiata became more compact and devoid of pore canals during oocyte maturation. The zona radiata grew to a tripartite structure such as an outer thin homogeneous layer, and two inner thick helicoidal layers (zona radials interna and zona radiata externa). Under the normal conditions, the ovarian follicle influenced the histological development and periodical secretion of the hormones , sufficient for a oogenesis and gonadal steroid production. 계절성 번식기 동안에 자성무지개송어 (Oncorhynchus mykiss)의 혈장내 $estradiol-17\beta$, 혈장성분, 전기영동상 그리고 미세구조 변화의 특징을 살펴보았다. 정상적인 자연조건에서 혈장내 $estradiol-17\beta$는 난황형성기(vitellogenic season)말인 9월에 peak를 나타내었고, 산란이 이루어진 시기 이후인 12월에는 서서히 감소하였으며, 난소의 재형성 초기인 2월과 3월에는 급격하게 감소하였다. 이러한 $estradiol-17\beta$의 변화 추이를 볼 때 이 호르몬은 자성 무지개송어에서 혈장내 calcium, phosphorus, glucose, albumin및 total protein수준의 증가에 의해서 증명된 것과 같이 난황전구물질(vitellogenin)의 생성을 자극하는 것으로 나타났다. Latematuring단계 혹은 산란중인 난모세포의 전기영동상(분자량이 각각 약 70,000과 200,000 Da)은 late perinucleolus단계의 난모세포의 전기명동상보다 훨씬 두껍고 진한 경향을 나타내었다. 이 단백질 2개의 전기영동상은 $estradiol-17\beta$ 호르몬 peak와 일치하는 추이를 나타내면서 SDS-PAGE에서 확인되었다. 생식소 숙도지수 일명 성성숙지수, [gonadosomatic indices(GSI)]는 10월로부터 그 이듬해 1월까지 유의성 있게 증가하는 경향을 나타내었고, 성숙난자의 급격한 수적인 증가와 일치하면서 1월에 가장 높은 peak를 나타내었다. 산란 전단계에서 estradiol-17 수준과 CSI간에는 정 (+)의 상관관계 (r=0.701, p<0.01)를 나타내었고, 간숙도지수 [hepatosomatic index (HSI)]는 번식시기인 12월에 가장 높은 수치를 나타내었다. 번식시기 (12월)에 생식소 자극호르몬 분비세포(gonadotropes)는 granules와 globules와 같은 생식소자극호르몬을 포함한 봉입체로 가득찬 상태를 나타내었다. 난황형성기에는 late perinucleolus 난모세포가 난황의 축적을 통해서 early maturing난모세포로 변형되는 과정이며, 이 시기의 난모세포는 late maturing단계로 되면서 난황으로 완전히 가득찬 상태로 확인되었다. 핵이주 단계에 있는 난모세포의 과립막세포의 미세구조를 살펴보면 팽창된 조면 내형질세망과 tubular cristae가 있는 간상의 미토콘드리아로 구성되어 있었다. 방사대 (zona radials)와 난황막 사이에 있는 미세융모(finger-like projections)는 각각 성장하면서 난황형성기에 pore canals을 이루면서 서로 연결되나, 난성숙기에 방사대가 더욱더 치밀하게 되면 수축되어 봉쇄되면서 위축되는 것으로 확인되었다. 방사대는 외측에 않은 homogeneous layer와 내측에 2개의 두꺼운 helicoidal layers (zona radiata interna and zona radials externa)총 3개의 구조물로 구성되어 있었다. 정상적인 환경조건에서 볼 때 난포는 난형성과 생식소에서 분비되는 스테로이드 흐르몬의 생성에 충분할 만큼 조직의 발달과 호르몬의 주기적인 분비에 영향을 주는 것으로 나타났다.
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윤종만(Jong-Man Yoon),김종연(Jong-Yeon Kim) 군산대학교 수산과학연구소 2004 군산대학교 수산과학연구소 연구논문집 Vol.5 No.-
황해와 남해산이 각각 50마리씩 총 100마리의 조피볼락(Sebastes schlegeli) 의 DNA를 혈액으로부터 추출하여 30개 의 무작위 primer를 사용한 RAPD(random amplified polymorphic DNAs)-PCR (polymer-ase chain reaction) 방법으로 분석하였다. genomic DNA 의 독특한 특정들이 그 어종군의 특정을 알아내 기 위해서 사용되었다. 30개의 primer중에서 7개의 primer 로부터 증폭된 전체 산물 (307) 중에서 약 67.4% 인 207개의 다형성의 산물 (polymorphic products) 이 나타났고, 1개의 primer 당 약 2.7개의 다양성 의 산물 (polymorphic bands)이 확인되었다. 황해산의 경우 band sharing analysis를 통해서 볼 때 0.22로부터 0.63까지의 bandsharing value 가 확인되었고, 이러한 수치는 0.39±0.02의 평균값을 나타내었다. 황해산과 남해산 2 개체군의 RAPD-PCR 산물의 전기영동적 분석을 통해서 볼 때 황해산 조피볼락의 개체 들 사이에서 변이가 약간 높게 나타났지만 매우 유사한 특정을 나타내었다. 그러나 일부 개체에서 적은 수이지만 polymorphic bands 가 확인되었다. 더 많은 개체군과 다른 연구방법을 통한 연구가 있어야 되겠지만, 이러한 결과는 RAPD 방법을 통하여 2 지역산 조피볼락의 유전적 차이를 어느 정도 확인할 수 있는 가능성을 제시해 주고 있다. Polymerase chain reaction (PCR) amplification of DNA as 30 different arbitrary primers and random amplified polymorphic DNAs (RAPD) analysis were performed on genomic DNA extracted from the blood of the marine rock fish (Sebastes schlegeli) from the Yellow Sea and the Southern Sea. The unique properties of the genomic DNA were used to investigate the features of the population dynamics and origins of the species. Out of 30 primers, seven generated 207 highly reproducible RAPD polymorphic products, producing approximately 2.7 polymorphic bands per primer. About 67.4% of total amplified products (307) were either polymorphic (207) to rock fish. The degree of similarity varied from 0.22 to 0.63 as calculated by band sharing analysis. Also, the average level of band sharing was 0.39 :to.02 within the rock fish strains. The electrophoretic analysis of RAPD-PCR products showed the relatively high levels of variation between different individuals in rock fish from the Yellow Sea. However, the RAPD outlines obtained with DNA of different rock fish strains from the Yellow Sea and the Southern Sea in Korea were very similar. Also, a small number of polymorphic bands were identified. Even if further analyses or more rockfish populations are required, this result implies RAPD analysis reflects genetic differences between the geographical strains of the rockfish.
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