Abstract
To clarify annual reproductive cycle of Koran dark sleeper, odontobutis platycephala, we examined the seasonal changes of gonadosomatic index(GSI), testicular development stages and sex steroid hormones in blood from December 1995 to November 1997. Testis was podlike shape from July to October, and tadpole-like shape from November because of its expanded posterior part. GSI was 0.14~0.18 from July to September and increased to $0.43{\pm}0.04$ in October and then was not changed significantly until February. GSI was reincreased to $0.52{\pm}0.09$ from March and then was kept at similer levels until May, but fell down to $0.28{\pm}0.05$ in June. As results of histological observation, testis was divided into 3 parts(anterior, boundary, posterior) in the development progress of germ cells. In July, the testis was composed of only spermatogonia without seminiferous tubules in most fishes. In the anterior part of testis, the ferquency of spermatogenesis stage seminiferous tubules appearing in August was more than 80% from September to December. decreased gradually from January to March and drastically in April, and then disappeared in June. The frequency of spermiogenesis stage seminiferous tubules appearing in December, increased gradually from January to March and drastically to 80% in April, and reached to 90% the highest levels of the year in June. Post-spawning stage seminiferous tubules did not appear throughout the year. The frequency of spermatogonia was 100% and 65% in July and August, and less than 20% in the rest period of the year. In the boundary part, the frequency of spermatogenesis stage seminiferous tubules appearing in August increased from September and reached to 82% in November, decreased from December, adn disappeared in March. The frequency of spermiogenesis stage seminiferous tubules appearing in November was less than 18% until February, and increased to 29%~57% from March to June. The frequency of post-spawning stage seminiferous tubules appeared 12%~25% only from March to June. The frequency of spermatogonia was 100% in July, decreased to 85% in August and 10% in November, and increased gradually from December to 50% in April, and decreased again from May to June. In the posterior part, seminiferous tubules with some seminiferous tubules increased drastically 80%~85% in August and September, decreased drastically from October to November and remained below 10% until February, and disappeared after March. The frequency of spermiogenesis stage seminiferous tubules appearing in August increased sharply from October and reached to 75% in November. decreased to 15% in December and no significant changes until March, and disappeared after April. The frequency of post-spawning stage seminiferous tubules appearing very early in November increased to 82% in December and 85%~95% until June. The frequency of spermatogonia was 100% in July, decreased drastically to 15% in August, disappeared from October to Mrch, but reappeared from April and kept at less than 10% until June. The blood level of testosterone (T) increrased gradually from August was $0.61{\pm}0.09 ng/m\ell$ in November, increrased drastically to $3.99{\pm}1.22 ng/m\ell$ in December and maintained at in similar level until March, and decreased to $0.25{\pm}0.14 ng/m{\ell} ~ 0.17{\pm}0.13ng/m{\ell}$ in April and May and no significant changes until July (P<0.05). The blood level of 17, 20 -dihydroxy-4-pregnen-3-one $ng/m{\ell}$in the rest of year without significant changes(P<0.05). Taken together these results, the germ cell development of testis progressed in the order of posterior, boundary, anterior part during annual reproductive cycle in Korean dark sleeper. The testicular cycle of Korean dark sleeper was as follows. The anterior part of testis : i.e. spermatogonial proliferation period (July), early maturation period (from August to November), mid maturation period (from December to March), late maturation period (from April to May) and functional maturation period (June) were elucidated. The boundary of testis, i.e. spermatogonial proliferation period (July), early maturation period (from August to October), mid maturation period (from November to February) and the coexistence period of late maturation, functional maturation and post-spawn (from March to June) were elucidated. The posterior of testis, i.e. spermatogonial proliferation period (July), mid maturation period (from August ot September), late maturation period (October), functional maturation period (November) and post-spawn period (from December to June) were elucidated. It was showed that the changes of sex steroid hormone in blood played a important roles in the annual reproductive cycle of Korean dark sleeper.
동사리, Odontobutis platycephala 수컷의 명확한 생식주기를 밝히고자 1995년 12월부터 1997년 11월까지 생식소 중량지수(gonadosomatic index, GSI), 정소의 발달양상 및 혈중 성스테로이드 호르몬 변화양상을 조사하였다. 정소의 모양은 7월부터 10월까지는 콩깍지 모양이었는데, 11월부터는 후반부가 비대해져 올챙이와 유사한 형태였다. GSI는 7월부터 9월까지 0.14~0.18였으며, 10월에 $0.43{\pm}0.04$로 증가하여 2월까지 유의한 변화를 보이지 않았으나, 3월에는 $0.52{\pm}0.09$로 증가하였으며, 5월까지는 비슷한 수준에 머물렀다가, 6월에는 $0.28{\pm}0.05$로 낮아졌다. 생식주기에 따른 정소의 생식세포 발달은 전반부, 경계부, 후반부에서 다른 양상을 보였다. 7월의 대부분 개체의 정소는 세정관이 없었으며, 정자형성과정이 아직 시작되지 않은 상태로 정원세포들만을 볼 수 있었다. 전반부에서 정자형성단계의 세정관들은 8월에 출현하여 9월부터 12월까지는 80% 이상이었으며 1월부터 3월까지는 점차적으로, 4월에는 급격히 감소하여 6월에는 나타나지 않았다. 정자완성단계 세정관은 12월부터 출현하여 3월까지 점차적으로, 4월에 80%로 급격히 증가한 후 6월에 90%로 년 중 최고 수준에 이르렀다. 그러나 정자방출후 세정관은 나타나지 않았으며, 정원세포들은 7월에 100%, 8월에 65% 였으나 나머지 기간에는 20%이하로 년 중 존재하였다. 경계부에서도 8월부터 정자형성단계 세정관이 출현한 후 매월 증가하여 11월에 82%에 이르렀으며 12월부터 감소하여 3월부터는 나타나지 않았다. 정자완성단계 세정관은 11월에 출현하여 2월까지는 18% 이하였으나, 3월부터 6월까지 29%~57%의 수준을 보였다. 정자방출후 세정관은 3월부터 6월까지 12%~25%로 나타났다. 정원세포는 8월에 85%, 9월에 67%, 10월에 35%, 11월에 10%로 감소하였으며, 1월부터는 점차적으로 증가하여 4월에 50%를 보인후 6월까지 다시 점차적으로 감소하였다. 후반부에서는 일부의 개체에서 수개의 정원세포를 지닌 세정관이 7월부터 출현하였다. 정자형성단계에 세정관은 8월에 80%, 9월에 85%였으나 10월부터는 급격히 감소하여 11월에서 2월까지는 10%이하였으며, 3월부터는 나타나지 않았다. 정자완성단계 세정관은 8월에 출현하여 10월부터 급격히 증가해 11월에는 75%에 이르렀고 12월에는 15%로 급격히 감소하여 3월까지 유의한 변화를 보이지 않았으며 4월부터는 나타나지 않았다. 정자방출후 세정관은 11월에 출현하여 12월에 82%로 급격히 증가한 후 6월까지 85%~95%로 높은 수준을 유지하였다. 정원세포들은 8월에 15%로 감소하였으며 10월부터 3월까지는 나타나지 않았다. 그러나 4월부터 다시 출현하여 6월까지 10%이하에 머물렀다. 혈중 testosterone (T)의 농도는 8월부터 완만하게 증가하여 11월에 $0.61{\pm}0.09 ng/m\ell$ 였으며, 12월부터는 $3.99{\pm}1.22 ng/m\ell$로 급격히 상승하여 3월까지 높은 수준을 유지했다. 그러나 4월에 $0.52{\pm}0.14ng/m\ell$로 감소하기 시작하였으며, 5월에 $0.17{\pm}0.13 ng/m\ell$로 낮아진 후 7월까지 유의한 변화는 보이지 않았다(P<0.05). $17\alpha$,$20\beta$-dihyd-roxy-4-pregnen-3-one ($17\alpha$,$20\beta$-P)은 12월에 $0.19{\pm}0.01 ng/m\ell$로 약간 감소하였으며, 4월까지는 유의한 변화는 보이지 않고, 5월에 $0.38{\pm}0.03 ng/m\ell$로 급격히 증가하여 peak에 달하였다. 6월에는 $0.19{\pm}0.04 ng/m\ell$로 낮아졌으며, 11월까지 유의한 변화는 보이지 않았다(P<0.05). 이상의 결과를 종합하면 동사리는 정소의 부위에 따라 각각 다른 발달양상을 보였다. 즉 전반부에는 7월이 정원세포증식기, 8월~11월은 성숙초기, 12월~3월은 성숙중기, 4월~5월은 성숙후기, 6월은 기능적 성숙기로 구분되었다. 경계부에서는 7월이 정원세포 증식기, 8월~10월은 성숙초기, 11월~2월은 성숙중기였으며, 3월~6월은 성숙후기, 기능적 성숙기, 후번식기의 특징이 동시에 출현하였다. 후반부에서는 7월이 정원세포증식기, 8월~9월은 성숙중기, 10월은 성숙후기, 11월은 기능적 성숙기, 12월~6월은 후번식기로 구분되었다. 이러한 생식주기의 변화는 성스테로이드 호르몬의 변화양상과 밀접한 관련이 있는 것으로 생각된다.