부경대학교  2001 년도 학위논문

녹조식물, 매생이(Capsosiphon fulvescens)의 종묘생산과 양성
Seed Production and Cultivataion of a Green Alga, Capsosiphon fulvescens

이영호

부경대학교 대학원 수산생물학과

2001 수산학박사 학위논문

   매생이의 자연채묘 방법 개선 및 인공채묘방법 개발을 통한 양식 최적화의 방법을 모색하여, 조간대 유휴 어장의 활용과 해조류 양식품종의 다양화를 도모하였다. 실험결과는 다음과 같다. 매생이 생육의 적정환경 및 노출선의 구명을 위해 1999년 8월과 9월에 2회에 걸쳐 12시간 조간관측을 실시하였으며, 1999년 1월부터 2000년 6월가지 월별 기온, 수온 및 salinity 등 기초 환경의 변화를 조사하였다. 조사기간 동안 실험 지역의 수온은 4.5∼27.4℃으로 2월에 가장 최저치인 4.5℃, 그리고 8월에 최고치인 27.4℃를 나타내었으며, salinity는 18.5∼27.8‰였다. 매생이 자연개체군의 계절적 변화는 10월에 출현하기 시작하여 2월경 최대 생장을 나타내었고, 3월부터 퇴색되기 시작하여 4월에 쇠퇴하였다. 배우자낭의 형성은 10월부터 4월에 걸쳐 관찰되었으며 3∼4월에 집중되었다. 매생이의 자연 채묘 시기에 따른 노출선별 부착상태 구명을 위하여 3시간, 5시간, 7시간 노출선별로 자연채묘를 실시하였다. 노출선에 따른 매생이의 부착률은 조기 채묘(10월)의 경우 3시간에서 평균 51%, 5시간에서 평균 89%, 7시간에서 평균 93%로 나타났으며, 중기 및 만기 채묘는 노출선에 관계없이 부착률은 평균 94∼98%이었다. 매생이의 채묘기질 (대발, 크레모나발, 나일론코팅발) 별로 채묘시기 및 노출선 조건에 따른 채묘 성적을 조사한 결과, 매생이의 평균 부착률은 기질별 유의차를 보이지 않았으며, 5시간 이상에서는 시기와 관계없이 부착률이 90%이상이었다. 채묘지역별 채묘 결과는 남향어장에서는 조기 채묘로서 3시간 노출선 (54%)을 제외한 전 조사구간에서 82∼99%의 높은 부착률을 나타내었으나, 북향어장에서는 만기 채묘로서 7시간 노출선 (62%)을 제외한 전조사 구간에서 부착률은 0∼47%로 낮았다. 인공채묘에 이용하기 위하여, 매생이 배우자의 단위생식을 이용한 실내배양 조건을 알아보기 위하여 광주기 (16L:8D, 8L:16D), 광량 25, 50, 100μmol/㎡/s) 및 온도 (10, 15℃) 조건하에서 배양하면서 엽체 생장의 차이를 조사하였다. 장일 조건 (16L:8D) 하에서는 배양 12만에 15℃ 구간에서 평균 466㎛, 10℃ 구간에서는 118㎛로 온도조건에 따른 생장차이가 4배에 달하였다. 접합자의 생장에 대한 배양조건의 확립을 위하여 온도 (5, 10, 15, 20℃) 및 광량(40, 80, 120μmol/㎡/s) 조건에서 배양을 실시하였다. 접합자는 부착 직후 약 직경 6㎛이었으며, 120μmol/㎡/s 및 20℃의 조건하에서 배양 20일 후 직경은 최대 13㎛였다. 실내 인공채묘를 위한 매생이 엽체는 2000년 2월 10일과 18일 각 1회씩 강진군 마량면 하분어장에서 양성중인 시험발에서 채집하고 현장에서 바닷물에 1차 세척하여 실험실로 운반한 후 2월 10일 채집한 모조는 함수율 83%에서 동결보존하였고, 2월 18일 채집 모조는 함수율 83%에서 24시간 신문지 위헤서 음건 후 함수율 66%로 동결 보존하였다. 모조의 동결보존은 가정용 냉장고를 활용하였으며 냉동실의 온도는 -18±1℃였다. 매생이의 인공채묘 예비시험 결과 동결보존된 매생이 엽체는 모조의 성숙 상태에 따라 24시간 후부터 배우자 방출이 확인되었으며, 48시간 이후부터는 대량으로 방출하였다. 양성 실험 결과 1999년 11월부터 2000년 4월가지 월 2회씩 조사한 노출선에 따른 생중량 조사에서는 조기 채묘의 경우 매생이 성장 절정 시점인 최성기에 평균 생중량은 3시간 (34.25g/10cm), 5시간 (25.20g/10cm), 7시간 (16.12g/10cm) 노출선 순으로 나타났다. 매생이의 평균 생중량은 5시간 (24.95g/10cm), 7시간 (15.80g/10cm), 3시간 (10.28g/10cm) 노출선 순으로 5시간 노출선에서 가장 많았고, 7시간 노출선은 저노출선에 비해 최성기를 이루는 시점이 2주일 늦었으며, 중기 채묘의 경우 전체 해조류 평균 생중량 및 매생이 평균 생중량이 3시간, 5시간, 7시간 노출선 순서였다. 만기 채묘의 경우 3시간, 5시간노출선에서는 유사하였고, 7시간에서 가장 낮았다. 채묘시기별 최성기의 책당 생산량은 대발에서 269∼412kg이었고, 크레모나발과 나일론코팅발에서는 각각 184∼273kg 및 171∼309kg이었다. 이상과 같이 매생이의 종묘생산과 양식을 위한 실내 및 야외 배양실험을 실시한 결과 매생이의 완전양식을 위한 실제적 자료를 제공하였다.

   Artificial seeding methods have not been developed for Capsosiphon fulvescens cultivation yet. Recent demand of C. fulvescens has been increasing over its natural production. The aim of this study is to establish the seed production and cultivation method for C. fulvescens cultivation. Through indoor and outdoor cultures, seed production and cultivation of C. fulvescens were carried out from August 1999 to April 2000. The results of the ecological study on the natural habitat of C. fulvescens were as follows. water temperature varied between 4.5 and 27.4℃. The minimum water temperature was 4.5℃ in February and the maximum was 27.4℃ in August. Salinity varied between 18.5 and 27.8‰. From November, natural C. fulvescens was observed in the natural bed. a biomassp peak of C. fulvescens was found in February, and the increase started to decrease in April. All thalli decayed in May. Gametes were released from November to April. But conjugation of gametes did not occur from November to March. Gametangia formation of C. fulvescens was at the maximum of 30% in April. Mean tidal levels were investigated as 65cm (3 hour exposure to the air), 145cm (5 hour) and 242.5cm (7 hour) in the experimental site of Habun. Seeding facilities were set up three times, that is, in October, November and December as early, middle and late seeding time. The maximum attachment rate of C. fulvescens on the seeding net was 95% after November. In October, its attachment rate was 51%. Attachment rate on the seeding net varied according to different tidal levels. In the case of early seeding time, the attachment rate was higher in 7 hour exposure to the air per day than in 3 and 5 hour exposure. In middle and late seeding time, therence between the exposure hours. Bamboo mats were observed to have a higher percentage of attachment than PVA (poly vinyl alcohol fiber) and Nylon netsfor Capsosiphon substrate. However, the attachment rate was more than 90% in the 5 and 7 hour exposure per day in all substrates. Average attachment rates were not significantly different according to the substrates. In the two places of natural seeding , attachment rates were different. Seojoong, facing the north, showed a lower attachment rate than Habun, facing the south. For the artificial seeding, gamete release and zygote culture were carried out in the indoor experiment. Gametes were 4㎛ in length and released gametes stayed a few seconds around mother thalli without conjugation. Young germlings from gametes grew up to 466㎛ in mean length after 12 days of culture under the 50μmol/㎡/s of irradiance, 15℃ of temperature and 16 : 8h (L : D) of photoperiod. Length of germlings increased according to the increase in irradiance. Zygotes were 6㎛ in length just after attachment. Under the high irradiance and temperature, the diameter of zygotes increased faster. After 20 days of culture, zygotes grew up to 13㎛ under 120μmol/㎡/s and 20℃. For the artificial seeding of C. fulvescens , thalli were kept in a freezer for 4 months. Before freezing, thalli were dried to below 60% of moisture contents. From the frozen thalli, gamete release was observed 24 hours after adding seawater. After 48 hours, a number of gamete were released from the thalli. From the artificial seeding nets using the frozen thalli of C. fulvescens , young thalli grew up to 508㎛ in mean length after 8 days of the outdoor culture. After 26 days of culture, mean length was 4.5cm on the culture nets. Cultivation experiments using the natural seeding nets were conducted from November 1999 to April 2000. The maximum growth of thalli was reached 26 days after outdoor culture on the bamboo mats of early seeding time. In the middle seeding time, its maximum growth was 16 days after outdoor culture. The maximum growth was 6 days after outdoor culture in the 'late seeding time'.. On bamboo mats, maximum growth was faster at 10-15 days more than on the PVA and Nylon nets. The culture nets of October, ;early seeding time', were recorded to have two peaks of C. fulvescens biomass in December and March. But the culture nets of November, 'middle seeding time' and of December, 'late seeding time' were recorded to have one biomass peak during the culture period. Production of C. fulvescens was 25g/10cm of culture net under 5 hour exposure per day to the air. those were 10g/10cm and 16g/10cm under 3 and 7 hour exposure conditions, respectively. potential gross productions in a Chak (culture net of 1.8×40m, Chak) were 270∼412 kg/Chak on bamboo mats, 184∼273kg/Chak on PVA and 171∼309kg/Chak on Nylon nets. From the results, technical development methods of Capsosiphon cultivation were established to improve the seed production. This research has been directed towards developing new techniques fro the mass culture of Capsosiphon.