은어의 자성발생 2배체와 Clone의 생리적 형질에 대한 유전적 변이성 : 수온과 염분내성

Genetic Variation in Physiological Traits of Gynogenetic Diploid and Clonal Ayu, Plecoglosse altivelis : Tolerance to the Water Temperature and Salinity

  • 한현섭 (국립수산진흥원 서해수산연구소)
  • 발행 : 2000.12.01

초록

생리적 형질인 수온과 염분에 대한 내성을 양적 형질로 개발하기 위하여 은어의 정상 발생 2배체 (2N-cont),극체형 2배체 (meiotic-G2N), 난할형 2배체 (mitotic-G2N) 및 2종류의 clone (clone-11, clone-15)의 부화 자어를 대상으로 유전적 변이성을 조사했다. 수온은 19.$0^{\circ}C$ 22.5$^{\circ}C$, 25.$0^{\circ}C$ 그리고 30.$0^{\circ}C$로 설정하였고 각 수온구에 0$\textperthousand$, 15$\textperthousand$ 및 30$\textperthousand$의 염분구를 조합하여 12개의 실험구를 만들어 조사했다. 평균 생존시간 (MST)에서는 모든 수온 실험구에서 15$\textperthousand$실험구의 생존시간이 가장 길었다. 2N-cont가 126.16시간으로 가장 길었고, 다음이 clone으로 각각 113.22시간 (clone-11)과 91.05시간 (clone-15)이었다. 자성발생 2배체는 가장 낮은 87.32시간과 36.56시간이었다. 22,5$^{\circ}C$와 25.$0^{\circ}C$에서 각 계통의 MST는 현저하게 짧아졌지만 19.$0^{\circ}C$의 실험구와 유사한 결과가 나타나, 2N-cont의 MST가 가장 길었으며, clone의 MST는 자성발생 2배체보다 길었다. 이것은 자성발생으로 인해 악성의 유해 유전자가 동형접합화되면서 집단에 현재화하여 그 유전자를 갖는 개체가 조기에 폐사했기 때문이라 생각된다. 또 clone의 MST가 자성발생보다 길게 나타난 것은 어미 집단인 자성발생 1대에서 유해 유전자가 제거되었기 때문에 2대인 clone에서는 우량 유전자의 고정과 함께 내성과 생존성이 개선되었다고 생각된다 그리고 실험온도를 22.5$^{\circ}C$와 25.$0^{\circ}C$로 상승시켰을 경우 15$\textperthousand$에서 자성발생 2배체의 변이 확대와 clone의 변이 축소가 관찰되었다. 이것은 이 형질도 어느 정도의 유전성이 있는 형질이라는 것을 시사하고 있다. 따라서 이 형질을 양적형질로 개발하여 선발육종에 적용하면 우량 계통이나 개체를 확립할 수 있는 유용형질이 될 것이며 또한 선발에 의해 집단의 유전적 개량이 가능하다고 생각된다.

In this study, genetic variation in the 5 strains of 2N-cont, meiotic-G2N, mitotic-G2N and two types of clones with different genetic backgrounds was investigated by developing their tolerance to water temperature and salinity, which is a physiological trait, into a quantitative trait. The temperature was set at 19$^{\circ}C$, 22.5$^{\circ}C$, 25$^{\circ}C$ and 30$^{\circ}C$, each of which was combined with 0$\textperthousand$, 15$\textperthousand$ and 30$\textperthousand$ of salinity respectively, making 12 groups in all. In the mean survival time (MST), samples with 15$\textperthousand$ of salinity showed the longest survival time at all temperatures. The 2N-cont had the longest 126.16 h followed by clone-11 and clone-15 surviving for 113.22 h and 91.05 h respectively. Gynogenetic diploids showed the shortest 87,32 h and 36.56 h. At 22.5 and 25$^{\circ}C$, MST of each strain was significantly short, showing similar results to those of the groups at 19$^{\circ}C$. The 2N-cont had the longest MST while clones had a longer MST than gynogenetic diploids. This could be due to gynogenesis which causes homozygosis among malignant harmful genes, leading to its appearance in populations and resulting in early death in individuals with such genes. On the other hand, MST of clones was longer than that of gynogenetic fish. This could be because the 1st gynogenetic generation, which is a parental population, has already had its malignant genes removed, while the clones of the 2nd gynogenetic generation have had their superior genes fixed as well as their tolerance and survival improved. When temperature was raised to 22.5$^{\circ}C$ and 25$^{\circ}C$, increase in variation was observed in gynogenetic diploids and decrease in clones in 15$\textperthousand$ of salinity. This shows that such a trait is genetic to a certain extent. Consequently, if this character is developed into a quantitative trait and applied to selective breeding, it could be a useful character to secure superior strains and individuals, and also it would be possible to improve populations genetically through selection.

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