저서성 어류인 Cobitis striata의 정소는 좌우 한쌍의 가늘고 긴 촛대모양으로서 체벽에 매달려 있다. 또한 미성숙한 정소는 규칙적인 배열을 하는 많은 정소엽으로 구성되어 있으나 성숙된 정소에서 는 복잡한 망상구조(network)를 보였다. C. striata의 정자는 첨체가 없어 수중으로 배정되는 무첨체 수중형(anacrosomal aquasperm)이며, 구형의 핵을 갖는다. 중편은 길이가 약 $0.8{\mu}m$으로서 아주 짧았으며, ring모양의 미토콘드리아가 5~8개 존재하였다. 편모는 하나로서 전형적인 9+2구조를 보이며 돌기물(fin)이 없는 특징을 보였다.
어류에서 정자의 형태 및 구조에 관한 연구는 진화 유연관계 추적을 위해 그들의 변이성을 토대로 행해지고 있다. 어류 정자의 형태 및 미세구조는 종간 또는 그들의 생식생태와 관련하여 그 변이가 아주 다양하다. 일반적으로 어류의 정자는 수정 장소에 따라 체외수정형(aquasperm type)과 체내수정형(introsperm type)으로 나뉘고, 이는 다시 첨체의 유무에 따라 첨체형(acrosomal type)과 무첨체형(anacrosomal type)으로 나누어진다(Jamieson, 1991). (중략)
미꾸리과 어류의 6속 12종의 정자에 대하여 전자현미경으로 조사한 결과, 미꾸리과 어류의 정자는 첨체가 없고 머리(핵)와 짧은 중편, 그리고 하나의 꼬리로 구성되어 있으며, 수중으로 배정되는 무첨체 수중형의 정자형태(anacrosomal aquasperm)을 보였다. 그러나 Nemacheilus toni는 발생도중에 핵에 침체의 흔적적인 acrosomal vesicle이 존재하였으며, N. toni의 정자의 핵은 방추형이었으나 나머지 미꾸리과 어류는 거의 원형이었다. 정자의 중편의 길이는 $3{\mu}m$ 이하로 ring모양의 미토콘드리아가 5-8개 존재하였다. 짧은 중편(0.7-2.0${\mu}m$)의 Cobitis, Iksookimia, Niwaella, Nemacheilus, 그리고 비교적 긴 중편(2.0-2.7${\mu}m$)의 Misgurnus속과 Lefua속으로 구분되었다. 편모는 전형적인 9+2구조를 보였으며, 돌기물(fin)이 존재하지 않았다.
Mature spermatozoa of dark chub Zacco temmincki (Temminck and Schlegel), were examined under a scanning electron microscope (SEM) and a transmission electron microscope (TEM). The spermatozoa have a spherical, homogeneously electron-dense nucleus with an axial nuclear fossa containing two laterally oriented centrioles. The centrioles, which are arranged at about a $120^{\circ}$ angle to each other, have the 9+2 microtubule structure typical of flagella. The mature spermatozoon is of the primitive anacrosomal aquasperm type. The nuclear envelope is strongly undulated and contains nuclear vacuoles of different sizes and positions. The midpiece contains six or more mitochondria and encircles the basal body of the flagellum with an axoneme covered by the plasma membrane. Cytoplasmic vesicles lie between the axonemal doublets and the plasma membrane, and encircle the anterior part of the tail. The plasma membrane of the flagellum extends laterally and forms a pair of side fins. The species showed minor differences in number and structure of mitochondria, the angle between centrioles, and total length and occurrence of the fins. These characters, especially the side fins, appear to be apomorphic and useful for determining phylogenetic relationships at the genus or family level.
성숙한 2년산 미꾸라지(Misgurnus mizolepis) 친어로부터 3배체를 유도하여 이들 3배체의 정자형성과정에 따른 생식세포의 미세구조를 조사하여 2배체 숫컷과 비교하였다. 3배체 숫컷의 정자형성과정과 세포학적 미세구조는 2배체와 유사한 특징을 나타내었다. 정자변태과정이 일어나는 시기에 3배체의 정소 소엽내 Sertoli cell은 세포질 내 다수의 미토콘드리아 로제트, 소포체, 그리고 소량의 지방적 등을 함유하는 등 높은 활성을 나타내었다. 3배체 숫컷의 정소에서 일부 성숙한 정자들이 식별되었다. 변태를 완료한 3배체의 정자는 두부, 중편 그리고 미부축사로 구성되어 2배체 정자와 같은 anacrosomal aquasperm으로 나타났으나 생식세포 발달단계별 핵의 크기가 2배체보다 크고, 정자를 구성하는 cytoplasmic cannal의 직경이 크며 cytoplasmic collar의길이가 길고 미부축사의 직경이 굵고 두 개 이상의 미부축사를 가지는 등 비정상적인 구조를 나타내었다.
모샘치아과의 한국고유종인 긴몰개 (Squalidus gracilis majimae)의 정자는 구형의 두부와 짧은 중편 및 긴 편모를 가지고 있으며 그 길이는 $36.6{\mu}m$이었다. 두부에는 다른 경골어류에서와 같이 첨체를 가지고 있지 않으며 핵은 $1.9{\mu}m$의 직경을 가지고 핵막 주변부에는 전자밀도가 낮은 염색질 부위를 포함하고 있었다. 핵와는 다른 잉어류에서와 같이 핵막이 얕게 함입되어 기부중심립만을 포함하고 있어서, 메기류의 기부 및 말단부 중심립을 포함하는 긴 핵와와는 큰 차이를 보여주었다. 두 중심립은 서로 약 $140^{\circ}$의 각도로 배열되어 있었다. 미토콘드리아는 중편세포질에 3층으로 배열되어 있으나 축사를 둘러싸고 있지 않으며 축사와는 세포질관에 의해 분리되어 있었다. 정자의 꼬리에 대한 핵의 위치와 미토콘드리아의 비대칭적 배열은 잉어과 정자의 공통된 특징으로 나타나며, 미토콘드리아가 분포된 중편세포질은 다른 잉어류에서보다 훨씬 풍부하였다. 긴몰개의 정자는 현재까지 밝혀진 잉어과의 정자중에서 세포질관의 길이가 가장 길고, 미토콘드리아의 수도 가장 많이 나타났다. 편모에는 lateral fins가 관찰되지 않았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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