The morphometric truss characteristics and classical dimensions of the marine medaka, Oryzias dancena, that might distinguish diploid and triploid fish were examined. Significant differences in all the classical and truss dimensions of the diploid and triploid fish were observed in both sexes (p<0.01). All the dimensions of the triploid fish were greater than those of the diploid fish. The triploid marine medaka shows sexual dimorphism in these characters, and the sexual dimorphism of the triploid marine medaka is similar to that of the diploid marine medaka. Thus, when their classical dimension and truss dimension was measured, the growth of triploid marine medaka is faster than that of the diploid fish, and it displays clear sexual dimorphism, with male fish having longer dorsal and anal fins than female fish.
Glufosinate-ammonium, a component of the herbicide Basta, is one of the most extensively used pesticides worldwide. In this study, we assessed subchronic and chronic toxicities of Basta and its histopathological effects on the marine medaka Oryzias dancena. Marine medaka were exposed to 0, 2, 4, or 8 mg/L of Basta for 28 or 42 days. The lethal concentration ($LC_{50}$) of Basta for 96 h is 8.76 mg/L. Histological changes in the gills and liver were evaluated with histopathological indices, allowing quantification of the damage to fish exposed to Basta. Blood congestion, lamellar fusion, and epithelial lifting were observed in the gills, and hydropic degeneration, fibrosis, lipid degeneration, leukocyte infiltration, and necrosis were found in the liver. These responses could be useful indicators of Basta toxicity in this species.
The sectioned-body morphometric characteristics of the diploid and triploid marine medaka, Oryzias dancena, of both sexes were examined to collect basic data on the significant differences between the diploid and triploid fish. Significant differences between the diploid and triploid fish in both sexes were observed in the body circumference anterior to the base of the pelvic fin, the body circumference anterior to the base of the anal fin, the body circumference anterior to the base of the dorsal fin, the area anterior to the base of the pelvic fin, the area anterior to the base of the anal fin, the area anterior to the base of the dorsal fin, the total height anterior to the base of the pelvic fin, the total height anterior to the base of the anal fin, the height anterior to the base of the pelvic fin, the height anterior to the base of the anal fin, the width anterior to the base of the anal fin, the belly thickness II anterior to the base of the anal fin, section shape 2-1, and section shape 4-1 (p<0.05). These measurements were greater in the triploid marine medaka of both sexes than those in the diploid marine medaka of both sexes, and they were also greater in the male diploid and triploid marine medaka than those in the corresponding female fish. Therefore, the sectioned-body morphometric dimensions were greater in the triploid males than those in the triploid females and the diploid fish in this study.
The method of natural spawning is very passive and inconvenient for the study of developmental engineering in marine medaka, Oryzias dancena. The optimum concentration of human chorionic gonadotropin (HCG) and carp pituitary extract (CPE) for ovulation and spawning, and the injection time for the artificial spawning of marine medaka were analyzed in this study. The success rate, survival rate, and hatching rate were highest with 100IU HCG kg-1 BW and 5mg CPE L-1 in both male and female marine medaka (p<0.05). After obtaining unfertilized eggs and sperm by the injection of HCG and CPE into the broodstock of marine medaka, artificial fertilization could be successfully achieved any time fertilized eggs are needed in this species. This result should be useful for developing a study program for marine medaka as an experimental animal.
Inductions of hybrids and reciprocal hybrids between Oryzias dancena and O. javanicus (ODJ and OJD) were conducted and backcross hybrids between female O. dancena and male ODJ were also produced for biological and cytogenetic analysis. Embryonic development of ODJ and OJD were compared with those of their parents. Developmental time was fastest in O. dancena and ODJ, followed by O. javanicus and OJD. Oryzias dancena hatched 11 days (d) after fertilization, ODJ at 13 d, O. javanicus at 14 d and OJD at 15 d. The abnormality of external morphology rate in ODJ was 10.6%; however, OJD showed a high degree of abnormality, over 90%. The proportion of males was 90.0% and 31.3% for ODJ and OJD, respectively. Cytogenetic analysis was conducted to obtain basic information for genetic identification of O. dancena, O. javanicus and their hybrids. The karyotypes of all experimental groups showed 2n=48 chromosomes and the fundamental number (FN) was 48. The first pair carried secondary constrictions near the centromeric regions. Erythrocyte area and volume were $9.8\;{\pm}\;0.5\;{\mu}m^2$ and $18.2\;{\pm}\;1.0\;{\mu}m^3$, respectively, for O. dancena, $8.3\;{\pm}\;0.5\;{\mu}m^2$ and $15.8\;{\pm}\;1.5\;{\mu}m^3$ in O. javanicus, and $18.3\;{\pm}\;0.5\;{\mu}m^2$ and $15.7\;{\pm}\;1.3\;{\mu}m^3$ in ODJ. Erythrocyte area and volume in ODJ were similar to those of O. javanicus. In backcross hybrids between female O. dancena and male ODJ, all embryos failed to develop and died in the late gastrula stage.
The functional utility of a transgenic marine medaka Oryzias dancena strain carrying the red fluorescent protein (RFP) gene driven by an endogenous choriogenin H (chgH) promoter was evaluated for its ability to detect waterborne $17{\alpha}$-ethinylestradiol (EE2), a synthetic estrogen derivative. The chgH:rfp transgenic marine medaka larvae showed an age-dependent tendency in the efficiency of EE2-mediated transgene expression, in which transgenic larvae older than 6 days post-hatching displayed a more effective response in their transgene expression to EE2 than did younger hatchlings. During experimental exposures to high concentrations of EE2 (200 to 1,000 ng/L), the transgenic responses in the hatchlings were broadly dose- and duration-dependent. With exposures using lower doses of EE2 (25, 50 and 100 ng/L), EE2-induced transgenic RFP was also observed in the transgenic larvae, although the lower doses required exposure of longer duration. Under the EE2 exposure and microscope assay conditions used in our study, transgenic marine medaka larvae exhibited a similar degree of EE2-mediated RFP phenotype expression at various salinity levels (0, 15 and 30 ppt).
Vu, Nguyen Thanh;Cho, Young Sun;Lee, Sang Yoon;Kim, Dong Soo;Nam, Yoon Kwon
Fisheries and Aquatic Sciences
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v.17
no.4
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pp.479-486
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2014
To evaluate their potential utility as an ornamental organism, novel transgenic marine medaka Oryzias dancena strains with a highly vivid fluorescent phenotype were established through transgenesis of a cyan fluorescent protein gene (cfp) driven by the endogenous fast skeletal myosin light chain 2 gene (mlc2f) promoter. The transgenic marine medaka strains possessed multiple copies of transgene integrants and passed their fluorescent transgenes successfully to subsequent generations. Transgenic expression in skeletal muscles at both the mRNA and phenotypic levels was, overall, dependent upon transgene copy numbers. In the external phenotype, an authentic fluorescent color was dominant in the skeletal muscles of the transgenic fish and clearly visible to the unaided eye. The phenotypic fluorescent color presented differentially in response to different light-irradiation sources; the transgenics displayed a yellow-green color under normal daylight or white room light conditions, a strong green-glowing fluorescence under ultraviolet light, and a cyan-like fluorescence under blue light from a light-emitting diode.
Growth hormone (GH) is known as one of the main osmoregulators in euryhaline teleosts during seawater (SW) adaptation. Many of the physiological actions of GH are mediated through insulin-like growth factor-I (IGF-I), and the GH/IGF-I axis is associated with osmoregulation of fish during SW acclimation. However, little information is available on the response of fish IGF-II to hyperosmotic stress. Here we present the first cloned IGF-I and IGF-II cDNAs of marine medaka, Oryzias dancena, and an analysis of the molecular characteristics of the genes. The marine medaka IGF-I cDNA is 1,340 bp long with a 257-bp 5' untranslated region (UTR), a 528 bp 3' UTR, and a 555-bp open reading frame (ORF) encoding a propeptide of 184 amino acid (aa) residues. The full-length marine medaka IGF-II cDNA consists of a 639 bp ORF encoding 212 aa, a 109 bp 5' UTR, and a 416 bp 3' UTR. Homology comparison of the deduced aa sequences with other IGF-Is and IGF-IIs showed that these genes in marine medaka shared high structural homology with orthologs from other teleost as well as mammalian species, suggesting high conservation of IGFs throughout vertebrates. The IGF-I mRNA level increased following transfer of marine medaka from freshwater (FW) to SW, and the expression level was higher than that of the control group, which was maintained in FW. This significantly elevated IGF-I level was maintained throughout the experiment (14 days), suggesting that in marine medaka, IGF-I is deeply involved in the adaptation to abrupt salinity change. In contrast to IGF-I, the increased level of marine medaka IGF-II mRNA was only maintained for a short period, and quickly returned a level similar to that of the control group, suggesting that marine medaka IGF-II might be a gene that responds to acute stress or one that produces a supplemental protein to assist with the osmoregulatory function of IGF-I during an early phase of salinity change.
The purpose of this study is to examine fluctuating asymmetry of eye diameter, maxilla length, operculum length, and the number of pectoral fin ray and pelvic fin ray between ploidy and sex in diploid and triploid marine medaka, Oryzias dancena. In all experimental groups, eye diameter and maxilla length showed no significant difference between left side and right side (p>0.05). Results of operculum length in triploid male group and pectoral fin ray's number in diploid male group showed similarity ones with results of operculum length in triploid female group and pectoral fin ray's number in diploid female group (p<0.05). However, the operculum length in diploid male group and pectoral fin ray's number in triploid male group showed consinderable difference with those of operculum length in diploid female group and pectoral fin in triploid female group. Findings of pelvic fin ray's number in all groups were similar to those of pectoral fin ray's number in all groups (p<0.01).
Lee, Dongwook;Kim, Min Sung;Nam, Yoon Kwon;Kim, Dong Soo;Gong, Seung Pyo
Fisheries and Aquatic Sciences
/
v.16
no.3
/
pp.177-185
/
2013
The development of species-specific fish cell lines has become a valuable tool for biological research. In recent years, marine medaka Oryzias dancena has been recognized as a good experimental model fish but there are no reports of establishment of cell lines from this fish. In this study, two cell lines from O. dancena blastula embryos were established from 41 total trials (4.9%). The two cell lines displayed typical in vitro morphology and have been cultured for >121 passages, which corresponds to 293 days. The doubling times of the cell lines were 29.84 and 28.59 h, respectively, and both possessed the potential to expand in a clonal manner, albeit with significant differences between the two cell lines. The absence of any of the four main medium supplements; i.e., fish serum, fetal bovine serum, basic fibroblast growth factor, and medaka embryo extract, significantly inhibited growth. The proportion of cells possessing normal chromosome number was 45% and 46.7% of the cell lines, respectively. Taken together, two cell lines that proliferate continuously were established from marine medaka and these cell lines may provide a basic tool for characterizing the unique features of this fish species.
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