중국원산으로 한국에 도입된 초어(grass carp, Ctenopharyngodon idellua), 대두어(bighead carp, Aristichthys nobilis) 및 백련어(Silverer carp, Hypophthalmichthys molitrix)의 외부형태 및 염색체 특징에 대한 기본 정보를 얻기 위하여 본 연구를 하였다. 초어는 새파, 체측비늘, 지느러미들의 기조수와 계측치에서 대두어 및 백련어와 차이를 보였다. 대두어와 백련어는 복부에 용골과 외부 형태 등에서 유사했으나, 새파와 체측의 반문에서 쉽게 구분되었다. 그러나 염색체 수는 2n=48, arm number (fundamental number, NF)는 84로 모두 동일하였다. 연구된 3종의 염색체는 모두 metacentric chromosome이 10쌍, submetacentric chromosome이 8쌍, acrocentric 또는 telocentric chromosome이 6쌍으로 구성되어 있었다. 그리고 외부형태 형질, 국명 및 핵형의 유연관계에 대해서 논의하였다.
잡식성 및 플랑크톤 섭식 어류(Carassius gibelio langsdorfi, Hypophthalmichthys molitrix)의 간접노출(CCMF, HCMF) 농도차(0, 10, 50%)에 따른, 남조 Microcystis aeruginosa의 생체량과 세포내부와 외부의 마이크로시스틴(microcystin, MC) 함량을 1일 간격으로 관찰하였다. 실험기간동안 M. aeruginosa균주의 세포내에 함유된 MC의 양은 대조군 보다 모든 처리군에서 증가한 것으로 나타났다(CCMF1, P=0.015; CCMF2, P<0.001; HCMF1, P< 0.001; HCMF2, P<0.001). 처리군간의 비교에서는 CCMF1의 세포내 MC함량 보다 CCMF2의 세포내 MC 함량이 통계적으로 유의한 수준으로 증가하였다(P=0.023). 또한 HCMF2의 세포내 MC함량이 HCMF1의 MC함유량보다 증가한 것으로 나타났다(P<0.001). M. aeruginosa균주의 세포외 MC함량은 대조군과 CCMF1과 CCMF2에서 차이를 보이지 않았고, HCMF1과 HCMF2의 세포외 MC함량이 대조군보다 높은 것으로 나타났다(HCMF1, P=0.003; HCMF2, P<0.001). 본 연구결과, 독성 Microcystis의 경우 어류의 분비화학물질(kairomone) 농도에 따라 세포 내, 외부의 독성이 증가될 가능성이 있으며, 부영양호에서 생물적 조절을 통한 조류저감을 실시할 경우 Microcystis의 독소 변화를 고려해야 할 것으로 보인다.
수심이 얕은 부영양호수에서 우점하는 식물플랑크톤에 대한 1년생 백련어의 섭식특성을 조사하고자, 1997년 5월 23일부터 9월 18일까지 호수의 연안에 4개의 enclosure를 설치하고, 어류투입 이후의 각 enclosure수중과 어류의 장 내용물 중의 식물플랑크톤 군집의 변화를 비교하였다. 조사기간동안 각 enclosure의 수온, 플랑크톤의 총생물량, 어류 아가미의 여과공 등은 시간에 따라 른 변화가 없었으며, 어류성장은 주로 투입된 어류의 밀도에 의존되었다. 어류의 내용물에 의하면, 저밀도 투입 enclosure에서 수중과 어류 전장간의 플랑크톤군집의 유사도가 높게 나타났으며(p<0.05), 전체적으로 모든 enclosure에서 크기가 큰(>$100,000{\mu}m^3$) 식물플랑크톤-Oscillatoria, Anabaena, Melosira등은 어류투입이후 크게 감소되지 않았다. 어류의 먹이선택지수(${\alpha}$)와 플랑크톤의 크기 (Ingestion unit)사이에도 매우 낮은 상관성을 보였다(r = 0.001, p>0.5). 식물플랑크톤의 분석결과, 백연은 남조나 녹조에 비해 규조를 더 선호하였는데, 이는 규조의 세포벽이 다른 조류에 비해 소화과정동안 쉽게 파괴되지 않고, 저배율의 현미경적시야에서도 간단히 확인된다는 점 등,선택지수를 과대평가하게 되는 단점이 있기 때문에 백련어의 먹이습성에 대한 방법론적 개선이 필요하다고 판단된다.
Water temperature is key factor influencing growth and reproduction of fish and its increase give rise to various physiological changes including gene expression. Heat shock protein (Hsp), one of the molecular chaperones, is highly conserved throughout evolution and its expression is induced by various stressors such as temperature, oxidative, physical and chemical stresses. Here, we isolated partial cDNA clones encoding 70-kDa Hsp (Hsp70) and $\beta$-actin using reverse transcriptase-PCR (RT-PCR) from gut of Rhynchocypris kumgangensis, a Korean indigenous species and cold-water fish, and investigated expression profiles of Hsp70 under an increase of water temperature using $\beta$-actin as an internal control for RT-PCR. Cloned Hsp70 cDNA of R. kumgangensis showed homology to Ctenopharyngodon idella (96%), Hypophthalmichthys molitrix (96%), Danio rerio (93%) and Oncorhynchus mykiss (81%) Hsp70. Cloned $\beta$-actin cDNA of R. kumgangensis showed homology to D. rerio (98%), H. molitrix (97%), C. idella (97%) and O. mykiss (90%) $\beta$-actin. Both mRNA of Hsp70 and $\beta$-actin were expressed in gut, brain, and liver in R. kumgangensis. Futhermore, expression of Hsp70, in brain, was highly augmented by an increase of water temperature. These results suggest that Hsp70 mRNA expression level in brain can be used as a biological molecular marker to represent physiological stress against an increase of water temperature.
The proximate composition of viscera of six fish species viz., Catla catla, Labeo, rohita Cirrhina mrigala, Hypophthalmichthys molitrix, Ctenopharyngodon idella and Cyprinus carpio under the influence of artificial feed $(T_1)$, broiler manure $(T_2)$, buffalo manure $(T_3)$, N:P:K (25:25:0 $T_4$) and control pond $(T_5)$ has been studied on final harvest after the end of experimental period of one year. The overall comparison of six fish species under five different treatments showed that Cyprinus carpio remained the best for visceral total protein contents. The maximum visceral protein content was recorded in fishes under $T_2$ except Cirrhina mrigala, while the minimum under $T_5$. The comparison of five treatments showed that maximum (6.69) percentage of fat in viscera of fish was recorded under $T_2$, closely followed by $T_4$ while minimum (4.89) under the effect of $T_5$. Among the six fish species under five treatments Cyprinus carpio showed maximum accumulation/deposition of total fats in viscera.
The cDNAs encoding glutathione peroxidase (GPx) were cloned and sequenced from the liver of three Chinese carps with different tolerance to hepatotoxic microcystins, phyto-planktivorous silver carp (Hypophthalmichthys molitrix) and bighead carp (Aristichthys nobilis), and herbivorous grass carp (Ctenopharyngodon idellus). Using genome walker method, a 750 bp 5'-flanking region of the silver carp GPx gene was obtained, and several potential regulatory elements were identified in the promoter region of the GPx gene. The silver carp GPx gene was widely expressed in all tissues examined. Despite phylogenetic analysis, assigning this newly described carp GPx to the group of mammalian GPx2, the carp GPx seems more similar to GPx1 from a physiological point of view. The constitutive expression pattern of the three carp liver GPx gene, shows a positive relationship with their tolerance to microcystins.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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