본 연구는 해수담수화 부산물인 고염해수에 대한 어류의 단기적인 영향을 평가하기 위하여 해양생태독성평가용 표준시험종인 송사리(Oryzias latipes)를 이용하여 급성독성평가 및 행동패턴의 변화를 관찰하였다. 30.0 psu 해수에 순치된 송사리를 7일 동안 고염수에 노출하여 급성독성평가를 수행한 결과, 40.0~80.0 psu에 노출된 송사리의 사망률은 농도-반응의 선형관계가 뚜렷하였다. 반면 40.0 psu 이하의 염분에서는 송사리의 독성반응이 관찰되지 않았으나 50.0 psu 보다 높은 농도에서는 뚜렷한 독성 반응이 나타났다(7-day $LC_{50}$=514 psu). 송사리의 행동 변화 분석은 카메라를 통해 투시된 실시간 배정 영상을 추출하여 현재의 프레임과 차영상을 추출하는 기법을 이용하였다. 고염수 노출에 따른 송사리의 행동변화를 분석한 결과, 40.0 psu와 50.0 psu에 노출되고, 각각 3.1시간과 4.6시간 동안 초기 염분 스트레스를 받은 후에는 안정된 활동패턴을 보였다. 그러나 60.0 psu 보다 높은 농도에 노출된 송사리의 활동량은 염분노출 초기에 급격히 증가하였으며, 50% 가량 사망하였다. 70.0 psu 보다 높은 농도에서 실험생물의 활동량은 노출 후 급격히 증가하였으며, 행동패턴은 심각하게 교란되었고, 12시간 이내에 모든 개체가 사망하였다. 본 연구 결과, 고염해수에 대한 급성독성평가와 행동변화 모니터링 결과는 유의한 연관성이 나타났으며, 따라서 해수담수화에 따른 고염해수의 해양배출은 확산후 최종농도가 50.0 psu 이하로 배출될 수 있도록 조절하여야한다. 또한 카메라 관찰을 통한 영상 분석 기법은 시험생물의 행동변화에 따른 영향을 실시간으로 모니터링할 수 있으므로 조기 경보시스템으로 활용 가지가 높은 것으로 판단된다.
내분비계 장애 추정물질로 알려진 alachlor의 어류 생체내 호르몬에 미치는 영향을 검색하고자 송사리를 이용한 급성독성, 수중 분해성 및 단기번식독성시험을 수행하였다. 시험결과 96시간 $LC_{50}$은 2.37(1.994~2.805) mg/L 이었으며, 수중 분해성이 15일에 초기 처리농도에 비해 20% 정도 분해되었으므로 단기번식독성시험의 시험용수 교체는 매 7일로 하였다. 송사리를 이용한 21일 단기번식시험의 노출농도는 용매대조군, alachlor(0.02, 0.04, 0.11, 0.27, 0.68ppm)처리군, 양성 대조군($17{\beta}$ estradiol, 0.01, 0.1, 0.5ppb)을 두어 수행한 결과 산란 수는 대조군에 비해 최고투여 농도에서 47.9% 감소하였고, 유정란 율은 47.8% 감소하였다. 기형율도 부분적으로 농도 의존성 경향이 관찰되었다. 또한 내분비계 장애성 중 에스트로겐 영향을 검색할 목적으로 어체내 vitellogenin 농도 변화를 조사한 결과 유의성이 나타나지 않았으므로 alachlor는 vitellogenin성 에스트로겐은 아닌 것으로 판단되었다.
본 연구는 3배체 해산송사리, Oryzias dancena를 생산하기 위해서 다양한 조건에서 실험을 실시하였다. 저온처리($0^{\circ}C$)에서 30, 45, 60분간 처리하여 3배체를 유도 생산하였다. 여러 유도조건 결과, 45분간 처리하였을 때 가장 높은 3배체 생산율이 나타났다. 3배체 판별은 Chromosome 관찰, flow cytometer 분석 및 적혈구 측정을 통해서 판별하였다. 3배체 해산송사리의 적혈구 표면적과 부피는 2배체 해산송사리보다 크게 나타났고, 3배체 Chromosome number는 72개, 2배체는 48개가 관찰되었다. Flow cytometer 분석에서도 3배체가 2.40 pg/cell 그리고 2배체가 1.61 pg/cell 측정되어 DNA contents도 3배체가 2배체보다 1.5배 정도 크게 관찰되었다. 본 연구 결과는 불임 형질전환 어류를 위한 실험동물로의 3배체 해산송사리의 유용성 및 가치성을 제공한다.
본 연구에서는 어류병원바이러스 (infectious pancreatic necrosis virus (IPNV), viral hemorrhagic septicemia virus (VHSV), hirame rhabdovirus (HIRRV), infectious hematopoietic necrosis virus (IHNV), lymphocystis disease virus (LCDV))를 대상으로 바다 송사리 Oryzias dancena의 감수성을 조사하였다. 감염실험 결과, IPNV (실험조건: $15^{\circ}C$ 해수), VHSV ($15^{\circ}C$ 해수) 및 HIRRV ($15^{\circ}C$ 담수)에 침지된 송사리는 각각 30%, 40%, 60%의 누적폐사율이 관찰되었다. 이에 반해 IPNV ($15^{\circ}C$ 담수, $18^{\circ}C$ 해수 및 담수), VHSV ($15^{\circ}C$ 담수, $18^{\circ}C$ 해수 및 담수), HIRRV ($15^{\circ}C$ 해수), IHNV ($15^{\circ}C$ 해수 및 담수), LCDV ($15^{\circ}C$와 $18^{\circ}C$ 해수 및 담수) 침지 실험구 및 대조구에서는 10% 이하의 누적 폐사율이 확인되었다. 생존어와 폐사어를 대상으로 한 바이러스 분리 결과에서는 IPNV, VHSV 및 HIRRV에서 폐사된 개체로부터 바이러스가 분리되었으며, 또한 IPNV와 HIRRV에서 생존한 개체로부터도 바이러스가 분리되었다. 이상의 결과로 바다 송사리는 IPNV, VHSV 및 HIRRV에 감수성이 있음이 확인되었다.
Oryzias dancena를 해양생태계 위해성 평가를 위한 해양 생물모델로 연구하기 위한 기초적인 연구로 초기 성분화와 생식소 발달 과정을 조직학적으로 조사하였다. 원시생식세포가 처음 관찰된 시기는 수정 후 5일째이고, 수정 후 9일째에 장과 앞신장관 사이의 생식소 형성 부근으로 이동한 것이 관찰되었다. 부화 후 12일째의 생식소는 암 수로 분화가 이루어졌다. 부화 후 28일째 난소에서는 주변인기의 난모세포가 관찰되었으며, 28일째의 정소에서는 정소 소관의 수와 정원세포의 증가를 확인할 수 있었다. 산란은 부화 후 9주째에 이루어졌으며, 이 시기의 난소에서는 난황과립이 난 전체에 형성되는 성숙난과 배란 직후 성숙난이 빠져나간 흔적이 관찰되었다. 수컷 생식소에서 역시 많은 수의 정세포가 관찰되었으며 사정 직후 정자가 빠져나간 부분이 관찰되었다. 이상의 결과 본 종은 초기 성분화 과정에 자성 단계를 거치지 않고 정소와 난소로 분화하는 분화형 자웅이체에 속한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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