KR20170075956A - 자바리와 대왕바리의 교잡종 및 그 생산방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바리과 중 능성어아과에 속하는 자바리와 대왕바리 두 종간의 교잡을 통해 생산한 교잡종 및 그 교잡종을 생산하는 방법에 관한 것으로서, 자바리(longtooth grouper, Epinephelus bruneus) 암컷과 대왕바리(giant grouper, Epinephelus lanceolatus) 수컷 간의 교잡종 및 자바리 수컷과 대왕바리 암컷의 교잡종 생산방법에 관한 것이다.
본 발명은 시장성이 높은 자바리와 성장이 빠르며 시장성을 가진 대왕바리 간 교잡을 통해 성장속도가 빠르고 우량형질을 가진 교잡종을 제공할 수 있다.
본 발명의 교잡종은 초기 자어의 성장이 빠르기 때문에 바리과 어류 양식 시 큰 문제가 되는 먹이생물에 대한 문제를 해결할 수 있어 국내 양식 산업 활성화에 기여할 수 있다.
본 발명은 시장성이 높은 자바리와 성장이 빠르며 시장성을 가진 대왕바리 간 교잡을 통해 성장속도가 빠르고 우량형질을 가진 교잡종을 제공할 수 있다.
본 발명의 교잡종은 초기 자어의 성장이 빠르기 때문에 바리과 어류 양식 시 큰 문제가 되는 먹이생물에 대한 문제를 해결할 수 있어 국내 양식 산업 활성화에 기여할 수 있다.
Description
본 발명은 바리과 중 능성어아과에 속하는 자바리와 대왕바리 두 종간의 교잡을 통해 생산한 교잡종 및 그 교잡종을 생산하는 방법에 관한 것으로서, 자바리(longtooth grouper, Epinephelus bruneus) 암컷과 대왕바리(giant grouper, Epinephelus lanceolatus) 수컷 간의 교잡종 및 자바리 수컷과 대왕바리 암컷의 교잡종 생산방법에 관한 것이다.
본 발명은 암컷으로부터 성숙란을 확보하고, 수컷으로부터 정액을 추출한 후 둘 간의 인공수정을 실시함으로써 수정란을 생산하고, 수정란을 부화 및 종묘단계까지 육성하는 것을 포함하는 방법이다.
자바리와 대왕바리 두 종간의 교잡종은 자바리에 비해 성장이 매우 빠른 장점을 가지고 있다.
바리과 어류(family Serranidae)는 3아과 529종이며, 그 중 주요 양식 대상종은 능성어아과(subfamily Epinephelinae)로 15속 159종이며 대부분 아열대성인 인도-태평양 지역에 서식한다.
바리과 어류는 고가의 양식어류로 각광받아 양식생산량이 급증하여 2011년 94,040톤을 생산하여 10년 동안 7.3배 증가한 만큼 큰 시장성을 갖는다.
본 발명의 대상종인 자바리(longtooth grouper, Epinephelus bruneus)는 수산 양식업에서 고부가가치를 갖는 어종으로서, 제주도에서는 방언으로 ‘다금바리’라고 불리며 높은 가격에 판매되고 있으며, 바리과 어류 최대 시장인 홍콩 시장과 중국 본토에서도 수요가 높다.
대왕바리(giant grouper, E. lanceolatus)는 아열대성 지역에 서식하는 초대형 어류로서, 빠른 성장률과 높은 가격으로 인해 대만에서 양식 대상종으로 각광 받으며, 점차적으로 중국 본토에도 도입되고 있다.
교잡은 유전자형과 표현형이 다른 두 종간 교배 방법으로서 경제적으로 중요한 형질인 성장, 내병성, 육질, 환경 적응력 증대 등을 대상으로 새로운 종을 생산하고자 하는 기법이다.
특히 종간 교잡은 원하는 형질의 조합을 통해 잡종강세를 획득할 확률이 높으므로 다양한 시도들이 이루어지고 있다(한국공개특허 제10-1999-0045938호, 한국등록특허 제10-0844339호, 한국공개특허 제10-2012-0083990호).
한편 바리과 어류들을 대상으로 한 다양한 교잡품종의 생산도 활발하게 이루어지고 있다.
대표적으로 dusky grouper(Epinephelus marginatus) × white grouper(E. aeneus), goldblotch grouper(E. costae) × dusky grouper, brown-marble grouper(E. fuscoguttatus) × spotted grouper(E. polyphekadion), orange-spotted grouper(E. coioides) × brown-marble grouper, orange-spotted grouper × giant grouper(E. lanceolatus), red-spotted grouper(E. akaara) × orange-spotted grouper 등이 있다.
특히 브라운마블그루퍼(brown-marble grouper, E. fuscoguttatus) 암컷의 성숙란과 대왕바리의 정액을 인공 수정한 교잡종이 빠른 성장과 내병성을 갖는 이유로 대량생산되고 있으며, 홍콩 시장에 정식으로 등록되어 판매되고 있다.
하지만 바리과 어류 교잡은 현재까지 아열대성 어종 간 교잡종이 있을 뿐 국내에 서식하는 바리과 어류와 아열대성 바리과 어류 간 교잡은 이루어지지 않고 있다.
이와 더불어 시장성이 높은 자바리와 성장이 빠르며 시장성을 가진 대왕바리 간 교잡을 통한 신품종 개발 시 국내 판매와 더불어 최대 소비시장을 가진 중국 판매도 가능할 것이다.
본 발명은 자바리와 대왕바리의 시장성, 성장률 등의 우량형질 획득을 위해 교잡을 통한 신품종을 개발하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 성장속도가 높고 양식 산업 활성화에 기여할 수 있는 자바리와 대왕바리의 교잡방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 자바리의 암컷에서 성숙란을 확보하고, 대왕바리의 수컷에서 정액을 확보한 후 둘 간의 인공수정을 실시함으로써 수정란을 생산하는 단계; 및 상기 수정란을 부화 및 사육하여 자어를 생산하는 단계를 포함하는 자바리와 대왕바리의 교잡종 생산방법을 제공한다.
또한 본 발명은 대왕바리의 암컷에서 성숙란을 확보하고, 자바리의 수컷에서 정액을 확보한 후 둘 간의 인공수정을 실시함으로써 수정란을 생산하는 단계; 및 상기 수정란을 부화 및 사육하여 자어를 생산하는 단계를 포함하는 자바리와 대왕바리의 교잡종 생산방법을 제공한다.
아울러 본 발명은 상기 생산된 자어의 DNA를 추출하는 단계; 상기 추출된 자어의 DNA와 서열번호 1의 프라이머 또는 서열번호 2의 프라이머를 혼합하여 PCR로 증폭시키는 단계; 및 상기 증폭된 산물을 전기영동으로 확인하는 단계를 포함하는 자바리와 대왕바리의 교잡종 확인방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전기영동으로 확인하는 단계는 서열번호 1의 프라이머를 사용하는 경우 약 320, 330, 400 및 450bp 밴드가 검출되면 교잡종으로 판정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전기영동으로 확인하는 단계는 서열번호 2의 프라이머를 사용하는 경우 약 380 및 410bp 밴드가 검출되면 교잡종으로 판정하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 생산방법으로 제조되는 교잡종, 수정란 및 자어를 제공한다.
본 발명은 시장성이 높은 자바리와 성장이 빠르며 시장성을 가진 대왕바리 간 교잡을 통해 성장속도가 빠르고 우량형질을 가진 교잡종을 제공할 수 있다.
본 발명의 교잡종은 초기 자어의 성장이 매우 빠르기 때문에 바리과 어류 양식 시 큰 문제가 되는 먹이생물에 대한 문제를 해결할 수 있어 국내 양식 산업 활성화에 기여할 수 있다.
또한 본 발명은 바리과 어류 종묘 생산 최선진국인 대만에 대항하여 우리나라 양식 산업의 국가 경쟁력을 향상시키고 바리과 어류 양식 시장 진입을 통해 막대한 수익을 창출할 수 있다.
도 1은 자바리와 대왕바리 교잡종의 수온별 부화율 및 초기생존율
도 2는 자바리, 대왕바리 및 교잡종의 형태 특징
도 3은 자바리 및 교잡종의 성장도 차이: 추세선은 지수 추세선을 이용하였고, R2값을 제시하였음
도 4는 서열번호 1의 프라이머를 이용한 PCR 증폭 산물의 전기영동 사진: GG1, GG2, GG3~대왕바리, LG1, LG2, LG3~자바리, LG×GG1, LG×GG2~교잡종
도 5는 서열번호 2의 프라이머를 이용한 PCR 증폭 산물의 전기영동 사진: GG1, GG2, GG3~대왕바리, LG1, LG2, LG3~자바리, LG×GG1, LG×GG2~교잡종
도 2는 자바리, 대왕바리 및 교잡종의 형태 특징
도 3은 자바리 및 교잡종의 성장도 차이: 추세선은 지수 추세선을 이용하였고, R2값을 제시하였음
도 4는 서열번호 1의 프라이머를 이용한 PCR 증폭 산물의 전기영동 사진: GG1, GG2, GG3~대왕바리, LG1, LG2, LG3~자바리, LG×GG1, LG×GG2~교잡종
도 5는 서열번호 2의 프라이머를 이용한 PCR 증폭 산물의 전기영동 사진: GG1, GG2, GG3~대왕바리, LG1, LG2, LG3~자바리, LG×GG1, LG×GG2~교잡종
이하 실시예 및 도면을 바탕으로 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명에 사용된 용어, 실시예, 도면 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고 통상의 기술자의 이해를 돕기 위하여 예시된 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 권리범위 등이 이에 한정되어 해석되어서는 안 된다.
본 발명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 나타낸다.
본 발명은 자바리의 암컷에서 성숙란을 확보하고, 대왕바리의 수컷에서 정액을 확보한 후 둘 간의 인공수정을 실시함으로써 수정란을 생산하는 단계; 및 상기 수정란을 부화 및 사육하여 자어를 생산하는 단계를 포함하는 자바리와 대왕바리의 교잡종 생산방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은 대왕바리의 암컷에서 성숙란을 확보하고, 자바리의 수컷에서 정액을 확보한 후 둘 간의 인공수정을 실시함으로써 수정란을 생산하는 단계; 및 상기 수정란을 부화 및 사육하여 자어를 생산하는 단계를 포함하는 자바리와 대왕바리의 교잡종 생산방법에 관한 것이다.
아울러 본 발명은 상기 생산된 자어의 DNA를 추출하는 단계; 상기 추출된 자어의 DNA와 서열번호 1의 프라이머 또는 서열번호 2의 프라이머를 혼합하여 PCR로 증폭시키는 단계; 및 상기 증폭된 산물을 전기영동으로 확인하는 단계를 포함하는 자바리와 대왕바리의 교잡종 확인방법에 관한 것이다.
상기 전기영동으로 확인하는 단계는 서열번호 1의 프라이머를 사용하는 경우 약 320, 330, 400 및 450bp 밴드가 검출되면 교잡종으로 판정한다.
상기 전기영동으로 확인하는 단계는 서열번호 2의 프라이머를 사용하는 경우 약 380 및 410bp 밴드가 검출되면 교잡종으로 판정한다.
또한 본 발명은 상기 생산방법으로 제조되는 교잡종, 수정란 및 자어에 관한 것이다.
이하 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 실시를 위하여 예시된 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1) 친어 확보
본 발명에 이용한 자바리는 제주 인근에서 채집되어 친어 사육조에서 순치중인 체중 1.5~5.2㎏의 개체 중 성숙한 암컷을 이용하였으며, 대왕바리는 대만으로부터 수입하여 친어 사육조에서 순치중인 체중 54.2~112.0㎏의 개체 중 성숙한 수컷을 이용하였다.
(실시예 2) 교잡
성숙한 자바리 암컷과 대왕바리 수컷으로부터 복부 압박법을 이용해 각각 난과 정액을 추출한 후 건식법을 이용하여 인공수정을 통해 교잡하였다.
우선 성숙한 자바리 암컷의 고품질의 성숙란을 얻기 위해 복부를 관찰한 후 손으로 만져보면서 성숙 상태를 확인하였다.
성숙이 진행된 자바리 암컷의 복강에 LHRH(Sigma, USA) 호르몬 25㎍/㎏와 HCG 호르몬 1,000IU/㎏을 주사하였다.
주사 후 36시간부터 4시간 간격으로 손으로 만져보며 성숙란의 완숙 여부를 확인하였고, 최종적으로 복부를 압박하여 성숙란을 확보하였다.
대왕바리 수컷은 복부 압박법으로 정액을 추출하였다.
확보된 성숙란은 30분 이상 상온에 노출되지 않도록 해야 하며, 확보된 성숙란과 정액을 채란 용기에서 골고루 섞이도록 한 다음 1~5분간 실온에 둔 후 해수를 첨가하여 정자를 활성화하였다.
이 후 해수를 더 첨가하여 실온에 5~20분 간 둔 후 부상란과 침강란을 구분하였다.
이 중 부상란만을 세란망으로 옮겨 잔여 정액을 세척한 다음 세란망을 수조에 띄워 10~20시간가량 해수를 흘려주었다.
최종적으로 부상한 수정란만을 수거하여 부화조로 이동하였다.
(실시예 3) 부화 및 사육
부화 및 자치어 사육은 부화조에서 동일하게 진행하였다.
부화조의 수온은 부화실험결과 22~31℃까지 모두 부화가 진행되었으나, 22℃와 31℃에서는 25℃와 28℃에 비해 낮은 부화율을 보였다.
난황흡수 자어의 생존율은 25℃ 및 28℃ 실험구에서 높은 수치를 나타내었으나, 22℃와 31℃ 실험구에서는 생존이 되지 않았다(도 1).
부화자어의 기형률을 분석한 결과 25℃에서 1.5%의 기형률을 보인 반면, 28℃에서는 기형률이 15.5%로 높아져 적정 부화조의 온도는 23~27℃가 바람직하며, 23.5~26.5℃가 더욱 바람직하다.
부화 후 개구가 완료되는 2일자부터 로피터를 공급하였다.
자어가 성장함에 따라 알테미아 유생과 함께 배합사료를 공급하였다.
사육수는 여과 해수를 이용하였으며, 사육 초기에는 지수식으로 유지하고, 알테미아 공급 이후부터는 1일 환수량을 30~50%로 유지하였다. 수조내 배설물은 알테미아 공급단계부터 사이폰을 통해 제거하였다.
(실시예 4) 성장도 조사
부화 직후 자어의 크기와 난황 흡수 이후 자어의 크기, 그리고 부화 3일, 5일, 7일, 12일, 17일, 24일 간격의 성장도를 조사하였다(도 2).
측정은 전장을 기준으로 하였으며, 해당 교잡종의 성장을 비교하기 위해 자바리 순종과의 전장을 기준으로 비교 분석하였다.
부화 후 20일자까지는 자바리 순종과 자바리와 대왕바리 교잡종 간 유의한 차이는 없었으나, 이 후 자바리 순종에 비해 자바리와 대왕바리 교잡종은 40일자에 약 155%, 70일자에 187%의 성장을 보였다(도 3).
(실시예 5) 분자마커를 이용한 교잡종 판별
자바리와 대왕바리, 그리고 두 종간의 교잡종을 대상으로 꼬리지느러미 일부를 절단하여 phenol extraction 방법을 이용하여 genomic DNA를 추출하였다.
교잡종 판별은 RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) 기법을 이용하였다.
RAPD PCR은 10-mer random primer (Operon Technologies, Inc., Alameda, CA.)를 이용하였으며, 각 1마리씩 총 3마리의 genomic DNA를 대상으로 우선적으로 PCR을 수행하여, 효율적인 밴드 패턴을 보이는 2개의 프라이머를 선정하였다(표 1).
이 후 대왕바리 3마리, 자바리와 대왕바리의 교잡종 2마리, 자바리 3마리를 대상으로 해당 2개의 프라이머를 이용해 검증하였다.
PCR 반응은 20㎕ 용적의 AccuPower PCR Premix Kit (Bioneer, Korea)에 genomic DNA 30ng과 random primer 25μΜ을 넣은 후 94℃에서 5분 간 초기 열변성 반응을 시킨 후, 94℃에서 1분, 36℃에서 1분, 72℃에서 2분의 순환 반응을 35회 실시하였다. 최종적으로 72℃에서 10분의 신장반응을 수행하였다.
PCR 반응의 성공 여부를 GelRed (Biotium Inc., USA)로 염색된 1.5% agarose 겔에서 전기영동하여 확인하였다.
그 결과 서열번호 1의 프라이머(OPA7)에서는 320~340bp(약 330bp)와 390~410bp(약 400bp)에서 대왕바리 특이 밴드가 나타났으며, 310~330bp(약 320bp)와 440~460bp(약 450bp)에서 자바리 특이 밴드가 나타났다.
자바리와 대왕바리의 교잡종 2마리에서는 위에 언급한 특이 밴드를 공유하고 있었다(도 4).
서열번호 2의 프라이머(OPA8)에서는 370~390bp(약 380bp)에서 대왕바리 특이 밴드가, 400~420bp(약 410bp)에서 자바리 특이 밴드가 나타났으며, 자바리와 대왕바리의 교잡종 2마리에서는 두 특이 밴드를 모두 공유하고 있었다(도 5).
따라서 서열번호 1 및 서열번호 2의 프라이머를 이용해서 자바리와 대왕바리, 그리고 두 종간의 교잡종을 명확히 구분할 수 있었다.
| 프라이머 이름 | 염기서열(5′→ 3′) |
| OPA7 | GAAACGGGTG |
| OPA8 | GTGACGTAGG |
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gaaacgggtg 10
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<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> PCR Primer OPA8
<400> 2
gtgacgtagg 10
Claims (8)
- 자바리의 암컷에서 성숙란을 확보하고, 대왕바리의 수컷에서 정액을 확보한 후 둘 간의 인공수정을 실시함으로써 수정란을 생산하는 단계; 및
상기 수정란을 부화 및 사육하여 자어를 생산하는 단계를 포함하는 자바리와 대왕바리의 교잡종 생산방법.
- 대왕바리의 암컷에서 성숙란을 확보하고, 자바리의 수컷에서 정액을 확보한 후 둘 간의 인공수정을 실시함으로써 수정란을 생산하는 단계; 및
상기 수정란을 부화 및 사육하여 자어를 생산하는 단계를 포함하는 자바리와 대왕바리의 교잡종 생산방법.
- 제1항 또는 제2항에서 생산된 자어의 DNA를 추출하는 단계;
상기 추출된 자어의 DNA와 서열번호 1의 프라이머 또는 서열번호 2의 프라이머를 혼합하여 PCR로 증폭시키는 단계; 및
상기 증폭된 산물을 전기영동으로 확인하는 단계를 포함하는 자바리와 대왕바리의 교잡종 확인방법.
- 제3항에 있어서,
상기 전기영동으로 확인하는 단계는 서열번호 1의 프라이머를 사용하는 경우 약 320, 330, 400 및 450bp 밴드가 검출되면 교잡종으로 판정하는 것을 특징으로 하는 자바리와 대왕바리의 교잡종 확인방법.
- 제3항에 있어서,
상기 전기영동으로 확인하는 단계는 서열번호 2의 프라이머를 사용하는 경우 약 380 및 410bp 밴드가 검출되면 교잡종으로 판정하는 것을 특징으로 하는 자바리와 대왕바리의 교잡종 확인방법.
- 제1항 또는 제2항의 생산방법으로 제조되는 교잡종.
- 제6항의 교잡종을 생산하기 위한 수정란.
- 제6항의 교잡종을 생산하기 위한 자어.
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