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ISSN : 2671-9940(Print)
ISSN : 2671-9924(Online)
Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology Vol.56 No.4 pp.316-321
DOI : https://doi.org/10.3796/KSFOT.2020.56.4.316

Morphological description and molecular identification of juvenile of the previously unrecorded species Hoplolatilus chlupatyi (Malacanthidae) in the South Sea of Korea

Yi-Jung KIM, Hyo-Jae YU1, Jin-Koo KIM2*
Student, Department of Marine Biology, Pukyong National University, Busan 48513, Korea
1Researcher, Fisheries Resources Research Center, National Institute of Fisheries Science, Tongyeong 53064, Korea
2Professor, Department of Marine Biology, Pukyong National University, Busan 48513, Korea
*Corresponding author: taengko@hanmail.net, Tel: +82-51-629-5927, Fax: +82-51-629-5931
20200803 20200915 20201006

Abstract


A single juvenile malacanthid specimen (Hoplolatilus chlupatyi) was collected from the South Sea of Korea and identified by DNA barcoding. This species is readily distinguished from other malacanthid species in having well developed rostral spine and elongated spines in the posttemporal and preopercle. A molecular analysis based on mitochondrial DNA COI sequences showed that this species is matched to adult H. chlupatyi (genetic distance = 0.005). Therefore, this is the first record of H. chlupatyi in Korea. We propose new Korean names, “Mu-ji-gae-og-dom-sog” for the genus Hoplolatilus and “Mu-ji-gae-og-dom” for the species H. chlupatyi.


Hoplolatilus chlupatyi , Malacanthidae , Juvenile , New record

한국 남해에서 출현한 옥돔과(Malacanthidae) 어류 1 미기록종 Hoplolatilus chlupatyi 치어의 형태기재 및 분자동정

김 이정, 유 효재1, 김 진구2*
부경대학교 해양생물학과 학생
1국립수산과학원 수산자원연구센터 연구원
2부경대학교 자원생물학과 교수

초록

    National Fisheries Research and Development Institute
    R2020021Korea Institute of Marine Science & Technology Promotion

    서 론

    농어목(Perciformes) 옥돔과(Malacanthidae) 어류는 2 아과(Malacanthinae, Latilinae)로 구성되어 있고, 전 세계 에 5속 45종, 일본에는 3속 11종, 국내에는 옥돔속 (Branchiostegus) 4종[옥두어 Branchiostegus albus (Dooley, 1978); 등흑점옥두어 Branchiostegus argentatus (Cuvier, 1830); 황옥돔 Branchiostegus auratus (Kishinouye, 1907); 옥돔 Branchiostegus japonicus (Houttuyn, 1782)]이 보고되어 있다(Okiyama, 2014;Nelson et al., 2016;MABIK, 2019). 옥돔과 어류는 대서양, 인도양, 태평양의 온대 및 열대 해역에 분포한다(Dooley, 1978). 옥돔과 어류의 초기 생활사 및 분류 에 대한 연구로는 Araga (1969), Okumura et al. (1996), Dooley and Jimenez (2008), Ryu et al. (2009), Okiyama (2014) 등이 있다.

    Hoplolatilus속 어류는 전 세계에 13종, 일본에는 3 종이 보고되어 있으며, 국내에는 아직 보고된 바 없다. Hoplolatilus속 어류는 인도-태평양, 홍해의 열대 해역 에 널리 분포하며(Clark et al., 1998), 자치어기에 주둥 이 앞으로 돌출된 부리 극을 가지고, 후측두골에 길게 발달된 극을 가진다(Leis and Carson-Ewart, 2000). 본 연구는 2019년 12월 한국 남해에서 Hoplolatilus속 치 어 1개체가 처음 채집되어, 표본에 근거한 형태 및 분자적 특징을 상세히 기술하고 새로운 국명을 제안 하고자 한다.

    재료 및 방법

    채집

    2019년 12월 10일 한국 남해 111해구(33°45’05”N 126°43’55”E) 수심 128 m 정점에서 국립수산과학원 수산 과학조사선(탐구22호, 1,458 톤) 봉고네트(망구 80 cm, 망 목 550 μm)을 이용한 경사 채집에서 옥돔과 치어 1개체가 채집되었다(Fig. 1). 채집 시점의 수온은 표층 20.5℃, 저 층 15.0℃이며, 염분은 표층 34.4 psu, 저층 34.5 psu이었 다. 채집된 표본은 바로 5% 중성 해수-포르말린수용액 으로 1시간 동안 고정하고, 세척하여 99% 알코올에 보 관하였다. 표본은 부경대학교 어류학실험실 어류플랑크 톤표본실(Pukyong National University, Ichthyoplankton Laboratory, PKUI)에 등록 및 보관하였다.

    형태분석

    치어의 부위별 용어와 계수 및 계측은 Leis and Carson-Ewart (2000) 및 Okiyama (2014)를 참고하였고, 입체해부현미경(SZH-16, Olympus, Japan) 하에서 현미 경용 사진촬영장치(Mosaic 2.0, Fuzhou Tucsen photonics, China)를 이용하여 0.01 mm 단위까지 측정하였다. 치어 의 각 부위별 측정값은 체장(Standard length, SL)에 대 한 비율(%)로 변환하여 나타내었다.

    분자분석

    채집된 치어 1개체의 우측 눈알을 떼어내어 Chelex 100 Resin (Bio-Rad, USA)을 이용하여 genomic DNA를 추출하 였다. 중합효소 연쇄반응(Polymerase chain reaction, PCR) 으로 미토콘드리아 DNA (mtDNA) Cytochrome c oxidase subunit I (COI) 영역을 증폭하였으며, Ward et al. (2005) 가 설계한 universal primer를 사용하였다. 10X PCR buffer 2 μL, 2.5 mM dNTP 1.6 μL, 각 primer 1 μL, Taq polymerase 0.1 μL를 섞은 혼합물에 genomic DNA 1 μL를 첨가하고, 3차 증류수를 넣어 총 volume 을 20 μL로 맞추었다. Thermal Cycler (Bio-Rad MJ mini PCT-1148, USA)으로 다음과 같은 조건으로 PCR을 수행 하였다[Initial denaturation 95℃에서 5분; PCR reaction 35 cycles (denaturation 95℃에서 1분, annealing 52℃에 서 1분, extension 72℃에서 1분); final extension 72℃에 서 5분]. ABI PRISM 3730XL analyzer (96 capillary type) 에서 BigDye (R) Terminator v3.1 cycle sequencing kits (Applied Biosystems, USA)로 mtDNA COI 염기서열을 얻었다. BioEdit version 7 (Hall, 1999)에서 ClustalW multiple alignment (Thompson et al., 1994)로 염기서열을 정렬하였다. 유전거리는 MEGA X 프로그램(Kumar et al., 2018)을 이용하여 kimura-2- parameter 모델(Kimura, 1980)로 계산하고 근린결합수(Neighbor joining tree)는 bootstrap을 1,000번 수행하여 작성했다.

    결 과

    Genus HoplolatilusGunther, 1887
    (New Korean name:“Mu-ji-gae-og-dom-sog”)

    HoplolatilusGünther, 1887: 550 (Type species: Hoplolatilus fronticinctus)

    자치어의 체고는 높고, 머리는 큰 편이다. 주둥이 앞 쪽으로 돌출된 부리 극이 발달한다. 입은 크고, 눈의 뒤쪽 가장자리에 도달한다. 척삭이 휘기 시작하면 양턱 에는 한 쌍의 송곳니가 발달한다. 옥돔과 어류 중에서 머리 쪽에 극이 가장 빨리 발달한다(Leis and Carson-Ewart, 2000).

    Hoplolatilus chlupatyiKlausewitz, McCosker, Randall & Zetzsche, 1978 (Fig. 2; Table 1)
    (New Korean name:“Mu-ji-gae-og-dom”)

    Hoplolatilus chlupatyiKlausewitz, McCosker, Randall & Zetzsche, 1978: 42 (Type locality: Cebu, Philippines); Earle and Pyle, 1997: 382 (Papua New Guinea); Dooley, 1999: 2640 (Philippines); Dooley, 2000: 615 (South China Sea); Aizawa, 2002: 785 (Japan); Allen, 2007: 105 (New Guinea); Lisher et al., 2020: 2 (Mozambique).

    관찰표본

    PKUI 812, 1개체, 체장 5.23 mm, 2019년 12월 10일, 남해 111해구(33°45’05”N 126°43’55”E), 표층(20.5℃, 34.4 psu), 저층(15.0℃, 34.5 psu), 국립수산과학원 탐구 22호, 봉고네트, 경사 채집.

    형태기재

    채집된 치어 1개체의 계수 및 계측 자료는 Table 1에 나타내었다.

    체형은 측편형으로 등지느러미 기저부에서 꼬리 부분 으로 갈수록 체고가 낮아진다. 두장은 체장의 44.8%로 머리는 비교적 크다. 눈은 둥글고 체장의 16.2%로 큰 편이다. 주둥이에 앞쪽으로 끝이 톱니 모양으로 뾰족하 게 돌출된 삼각형 모양의 부리 극(rostral spine)이 형성 되어 있다. 머리의 표피에는 날카로운 톱니 모양의 가시 가 줄지어 있다. 머리의 뒤쪽으로 후측두골 극 (posttemporal spine)이 매우 길게 발달되어 있으며, 가장 자리에는 톱니 모양의 가시가 있다.

    전새개골 가장자리는 톱니 모양이다. 전새개골의 가 장자리에는 배 쪽을 향해 길게 뻗어 있는 전개새골 극 (preopercle spine)이 있으며, 가장자리에는 톱니 모양의 가시가 있다. 가슴지느러미는 원형에 가까운 형태이며, 배지느러미보다 크다. 항문은 몸의 중앙보다 뒤에 위치 하고 뒷지느러미 기부에 가깝게 위치한다.

    등지느러미 기부와 가슴지느러미 기부는 일치한다. 두정부와 새개부에 흑색소포가 조밀하게 분포하며, 두 정부의 흑색소포군은 별 모양 및 점 모양이다. 뺨에는 별 모양 흑색소포가 분포하고, 새개부에는 별 모양, 점 모양, 나뭇가지 모양의 흑색소포가 혼재되어 나타난다. 복강에는 나뭇가지 모양의 흑색소포가 분포한다. 가슴 지느러미와 꼬리지느러미에는 흑색소포가 흩어져있다. 뒷지느러미 3번째, 6번째 연조 기저부에 흑색소포가 위 치한다. 주둥이와 등 쪽에는 흑색소포가 없으며, 꼬리의 체측 중앙부(등지느러미 7번째 연조 기저 아래)에 흑색 소포가 다시 나타난다.

    분자분석

    형태적으로 Hoplolatilus chlupatyi로 동정된 치어 1개 체(PKUI 812)의 분자 검증을 위해 mtDNA COI 염기서 열 420 base-pair를 얻어 NCBI에 등록된 Hoplolatilus속 어류 3종 및 옥돔(B. japonicus)과 비교하였다. PKUI 812는 필리핀산 H. chlupatyi 성어와 유전거리 0.005로 가장 가깝게 유집되었으며, 동일 속인 Hoplolatilus marcosi (Burgess, 1978)와 유전거리 0.221, Hoplolatilus cuniculus (Randall & Dooley, 1974)와는 유전거리 0.233으로 유집됐다. 해당 종은 옥돔(B. japonicus)과 유 전거리 0.199으로 구분되었다. 따라서, 본 연구에서 형 태적으로 동정된 H. chlupatyi는 분자 분석에서도 같은 종임을 확인할 수 있었다(Fig. 3). 본 연구에서 사용된 한국산 H. chlupatyi 치어 1개체의 COI 염기서열은 NCBI에 등록하였다(등록번호, MT667358).

    고 찰

    2019년 12월 한국 남해에서 채집된 옥돔과 치어 1개 체를 대상으로 형태 및 분자 분석을 수행한 결과, 국내에 서 처음 보고되는 Hoplolatilus chlupatyi으로 확인되었 다. 해당 종의 상위 분류군인 옥돔과 어류는 국내에서 옥돔속(Branchiostegus) 4종만 알려져 있었고, 이번에 보고되는 Hoplolatilus속은 국내에 처음 보고되는 속이 다(MABIK, 2019). Hoplolatilus속은 성어기에는 머리가 완만하고, 꼬리지느러미는 오목한 형태를 띤다. 반면, 옥돔속(Branchiostegus) 어류는 머리의 앞쪽이 매우 경 사져 거의 수직에 가깝고, 꼬리지느러미가 두 번 오목하 게 들어간 형태로 서로 잘 구분된다(Aizawa, 2002). Hoplolatilus속은 자치어 시기에 주둥이 앞쪽 부리 극 (rostral spine)이 톱니 모양이고, 후측두골 극의 길이가 긴 점에서 옥돔속 어류와 구분된다(Leis and Carson-Ewart, 2000;Okiyama, 2014).

    본 연구에서 관찰한 H. chlupatyi 치어는 Okiyama (2014)의 동일 종의 후기 자어(체장 4.5 mm)와 형태 및 흑색소포 분포에서 잘 일치하였다. 나아가 Okiyama (2014)는 이 종이 체장 5.8 mm 무렵에 지느러미가 정수 에 도달한다고 하여 본 연구 결과와 유사한 결과를 보였 다. H. chlupatyi는 같은 속에 속하는 H. cuniculus와 등 지느러미 줄기 수와 뒷지느러미 줄기 수에서 차이를 보 이며(H. chlupatyi 등지느러미 X, 13 뒷지느러미 II, 12 vs. H. cuniculus 등지느러미 III-V, 29-34 뒷지느러미 I, 19-20), 부리 극의 길이(H. chlupatyi 길다 vs. H. cuniculus 짧다), 후측두골과 전새개골에 발달된 극의 길 이(H. chlupatyi 매우 길다 vs. H. cuniculus 짧다)로 잘 구분된다. 또한, 미토콘드리아 DNA COI 염기서열 분석 에서도 필리핀 마닐라 지역 H. chlupatyi 성어와 잘 일치 하여 형태 동정 결과를 지지해주었으며, 같은 속의 H. cuniculus와는 22.3%의 유전적 차이를 나타내어 잘 구분 되었다. Hoplolatilus속의 종들은 대부분 화려한 체색을 가져 새로운 국명으로 “무지개옥돔속”을, H. chlupatyi 의 새로운 국명으로 “무지개옥돔”을 제안한다.

    결 론

    2019년 12월 한국 남해에서 봉고네트로 채집된 옥돔 과 치어 1개체를 형태 분석한 결과, Hoplolatilus chlupatyi으로 확인되었다. 추가적으로 미토콘드리아 DNA COI 420 bp 염기서열을 분석한 결과, H. chlupatyi 성어와 99.5% 일치하였고, 같은 속의 H. cuniculus와는 22.3%의 유전적 차이를 보였다. 본종의 새로운 국명으 로 “무지개옥돔”을 제안한다.

    사 사

    이 논문은 2020년도 국립수산과학원 수산과학연구사 업 근해어업자원조사(R2020021)와 2020년도 해양수산과 학기술진흥원 해양수산생명공학기술개발사업(No.20170431) 의 지원을 받아 수행된 연구입니다. 본 논문을 세심하게 검토해 주신 심사위원께 감사드립니다.

    Figure

    KSFOT-56-4-316_F1.gif
    Map showing the sampling area of Hoplolatilus chlupatyi juvenile in the South Sea of Korea.
    KSFOT-56-4-316_F2.gif
    Hoplolatilus chlupatyiKlausewitz, McCosker, Randall & Zetzsche, 1978, PKUI 812, 5.23 mm in standard length.
    KSFOT-56-4-316_F3.gif
    Neighbor joining tree showing the relationship between juvenile (PKUI 812) of Hoplolatilus chlupatyi and adult of H. chlupatyi, based on partial mitochondrial DNA COI sequences. Two species of Hoplolatilus (H. cuniculus and H. marcosi), one species of Branchiostegus (B. japonicus) and one outgroup (Leucopsarion petersii) were included in this analysis. The tree was constructed using the K2P model and 1,000 bootstrap replications. The bar presents a genetic distance.

    Table

    Counts and measurements of Hoplolatilus chlupatyi and other Hoplolatilus spp.

    Reference

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