화분매개 곤충 산업
제목 | 뒤영벌의 인공수정법 - 인공수정기 개발 | ||
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등록자 | 윤형주 | ||
첨부파일 |
인공수정기 개발.pdf |
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새로 개발된 뒤영벌의 인공수정장치는 여왕벌 고정대, 자리잡기용관, 이송용관, 고정관, 조정핸들, 머리받침대, 탐침기, 고정훅, 벌림훅, 주사기 및 선반대, 조정핸들 등으로 구성되어 있다(Yoon et al., 2007b). 1. 여왕벌을 보다 안정적이고 손상 없이 고정시키는 기구 여왕벌을 보다 안정적이고 쉽게 인공수정을 하기위해 여왕벌 자리잡기용관, 이송용관, 고정용관을 개발하였다. 우선 수정할 여왕벌을 고정관에 고정시키기 위해서 여왕벌보다 큰 지름을 가진 자리잡기용관에 수용하고, 자리잡기용관에 수용된 여왕벌은 반대방향으로 위치를 전환시킨 후 이송용관으로 이송시킨 다음 수정하기 편리한 자세로 고정관에 고정시키는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 기구이다. 뒤영벌은 꿀벌과 비교할 때, 크기와 특성 등이 달라 기존에 이미 사용하고 있는 꿀벌 인공수정기로 수정을 했을 때, 여왕벌을 고정하는데 많은 어려움이 있었다. 따라서 여왕뒤영벌의 수정율을 높이기 위해서 그 특성을 연구한 결과, 인공수정 시 여왕벌을 안전하고 손상이 없는 상태로 유지하기 위해서는 여왕벌을 고정시킬 필요가 있음을 알게 되었다. 그 결과 자리잡기용관, 이송관 및 고정관을 개발하게 되었다. 여왕벌의 생식기 및 각 기관 등을 손상을 주지 않고 수정을 시키기 위해서는 여왕벌보다 큰 지름을 가진 자리잡기용관이 필요하다(그림 2, A1, B2와 C2). 자리잡기용관은 플라스틱으로 만든 원기둥모양으로 앞부분에 4mm 정도의 구멍이 있으며 길이는 5 cm정도이다. 이 자리잡기용관에 수용된 여왕벌은 탈출을 시도하기 위하여 몸의 위치를 반대방향으로 전환한다. 반대방향으로 위치를 전환한 여왕벌을 고정관과 지름이 동일한 이송용관으로 옮긴다(그림 2, A2, B3과 C3). 이송용관은 여왕벌을 고정관에 쉽게 옮기기 위한 것으로 윗면에 5 - 6 mm 정도의 구멍이 있으며, 길이는 5 cm 정도이다. 이송관에 옮겨진 여왕벌을 다시 수정하기 편리한 자세로 자리를 잡게 하기 위해서는 최종적으로 고정관(그림 2, A3, B4와 C4)으로 옮기는 작업을 한다. 고정관은 인공수정 할 여왕벌을 잘 고정시키게 하는 기능을 하며 관의 한쪽 단면에 여왕벌의 생식기에서 배분에 잘 나올 수 있도록 5.0 - 9.5 mm 정도의 구멍이 있다. 길이는 5 cm 정도이고 탄산가스로 마취할 때, 여왕벌 머리받침대와 연결된다. 또한, 여왕벌 고정대는 모형으로 여왕벌 고정관이 움직이지 않도록 고정해주는 기능을 하는 것으로 나사로 쉽게 조절할 수 있도록 고안하였다(그림 2, B1과 C1). 2. 탄산가스와 여왕벌 머리받침대를 이용한 간편한 마취장치 일반적으로 여왕벌을 인공수정시킬 때 여왕벌을 움직이지 않도록 마취를 시키는데 이때 주로 사용하는 마취제가 탄산가스이다. 뒤영벌 인공수정기의 마취기구는 기존에 사용해오던 꿀벌 인공수정기의 마취기구를 이용하되, 여왕뒤영벌이 손상되지 않고 보다 효율적으로, 마취시키기 위해서 고정관에 들어있는 여왕벌의 더듬이, 머리 및 다리 부분을 보호하고 완충기능을 하도록 여왕벌 머리받침대를 새로 개발하였다(그림 3). 이 머리받침대는 탄산가스가 주입장치와 연결된 부분에 별도로 삽입되도록 설계되었다. 여왕벌 머리받침대는 원통모양으로 전체길이는 2.8-3.5cm, 직경이 1.0- 1.2cm이고, 여왕벌의 머리와 맞닿는 부분은 직경이 0.8-1.0cm, 높이가 0.4- 0.5cm로 더듬이가 끼어도 손상되지 않도록 만들어졌다. 3. 여왕벌의 생식기 손상을 줄이는 탐침기 여왕벌의 인공수정 시 여왕벌 생식기의 손상을 줄이면서 빠른 시간 내에 수정시키기 위해 탐침기를 개발하였다(그림 4). 여왕벌은 생식기부분을 자극하면 복부에 가려진 생식기가 약간 돌출하는 습성을 가지고 있다. 따라서 이 탐침기는 복부에 가려진 여왕벌의 생식기를 탐침하기에 적합한 구조로 고안된 기구로서 생식기에 닿는 부분의 두께가 0.1㎝ 내지 0.2㎝ 범위로 가느다란 ┍자 형상으로 되어 있다. 4. 손쉬운 고정훅, 벌림훅 및 주사기 선반대 인공수정할 경우 가장 중요한 기구들 중의 하나가 훅이다. 일반적으로 훅은 2개로 고정훅 및 벌림훅으로 구성된다. 수정할 때 여왕벌의 왼쪽에 위치하는 벌림훅은 복부를 열어서 생식기를 벌리는 기능을, 여왕벌의 오른쪽에 위치하는 고정훅은 여왕벌을 고정시키는 역할을 한다. 뒤영벌 인공수정용 고정훅과 벌림훅은 꿀벌용 보다는 크며 여왕뒤영벌의 생식기에 알맞게끔 개발하였다. 고정훅은 끝부분이 갈고리 모양으로 되어 있고(그림 5A), 벌림훅은 여왕벌의 오른쪽에 위치하며 끝부분이 휘어진 둥근 모양이다(그림 5B). 주사기선반대는 고정된 여왕벌의 생식기와 일직선상에 정액이 든 주사기를 장착시키기 위해서 필요한 기구이다(그림 5C). 5. 정자 유입을 용이하게 조절 가능한 조정핸들 장치 본 개발된 뒤영벌 인공수정기의 가장 핵심 부분이라고 할 수 있는 조정핸들은 지렛대 원리를 응용하여 주사기 선반대에 연결되도록 만들었기 때문에 기존의 주사기선반대를 움직여서 조정하는 것보다 미세하고, 정확하며 신속하게 여왕벌의 생식기에 주사기 바늘이 들어갈 수 있는 장점을 가진다(그림 6, A 와 B). 또한 뒤영벌 수벌은 꿀벌 수벌에 비해 크고 힘은 강하나, 정자 수는 약 50만-60만 마리로 꿀벌의 정자 수 1000만의 약 1/17-1/20정도에 불과하기 때문에 정자를 채취하는데도 꿀벌보다 어려운 점이 많다(Rőseler, 1973; Ruttner, 1976; Dechateau and Marien, 1995). 본 발명의 조정핸들은 위와 같은 단점을 극복해 줄 수 있는 중요한 기구로서 정자 유입 역시 쉽게 조절해 줌으로써 신속, 정확하게 인공수정을 할 수 있게 한다. 조정핸들의 길이는 25-20cm로서 2cm부분에서 굴곡이 이루어지고 주사기 선반대와 연결되어 있다. 결론적으로 뒤영벌의 인공수정률을 높이고, 우량형질의 뒤영벌을 확보하기 위하여 뒤영벌 인공수정기를 처음으로 개발하였다 (그림 7). 개발된 뒤영벌 인공수정기는 자리잡기용관, 이송용관, 고정관, 머리받침대, 생식기 탐침기 등으로 구성되어 있으며, 여왕벌의 인공수정에 따른 스트레스 및 생식기의 손상을 최소화하도록 고안되었다. 특히 인공수정기의 조정핸들은 지렛대 원리를 이용하여 미세하고, 정확하고, 신속하게 조작할 수 있다. 따라서 이 인공수정기는 우량형질의 뒤영벌 육종 및 보존에 효율적으로 이용되어 질 수 있을 것이다. |