초위성체 마커를 이용한 제주흑우의분자유전학적 고찰
Molecular Genetic Considerations of Jeju Black Cattle using Microsatellite Markers
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최근 가축의 유전적 다양성 유지 및 식량 안보에 있어서 재래품종의 중요성은 점차 증대되고 있다. 제주흑우는 멸종위험에 처한 품종이며, 2013년 7월 문화재청에 의해 천연기념물 제546호로 지정되었다. 본 연구의 목적은 제주흑우(124두)의 유전적 다양성, 유연관계 및 유전적 구조의 평가이며, 그 비교 대상으로 한우(128두) 및 외래품종 홀스타인(73두)을 공시하였다. 분자유전학적 특성을 평가하기 위해 11개 초위성체 마커(BM1824, BM2113, ETH10, ETH225, ETH3, INRA23, SPS115, TGLA122,TGLA126, TGLA227, TGLA53)의 대립유전자형을 분석하였으며, 그 결과를 토대로 유전적 다양성 지수들을 산출하였다. 품종별 평균 기대이형접합도(HExp)는 0.605-0.738, 관측이형접합도(HOsb)는 0.667-0.747 그리고 다형정보지수(PIC)는 0.644-0.773의 범위를 보였다. 특히, 제주흑우의 유전적 다양성 지수는 가장 낮은 결과를 보였다. STRUCTURE를 이용한 군락 분석 결과 유전적으로 3개의 군락으로 구분되었으며, 주성성분분석(PCA) 결과 또한 3개의 군집으로 분류됨을 확인하였다. 따라서 본 연구의 결과는 제주흑우의 유전적 고유성 및 유전자원으로써 가치 판단을 위한 과학적 근거가 될 것으로 사료된다.
Abstract
Recently, local breeds have become increasingly important to the maintenance of geneticdiversity and future food security. Jeju black cattle are an endangered breed. It was designatedas a No. 546 natural monument by the Cultural Heritage Administration of Korea in July, 2013. The aim of this study was to assess the levels of genetic diversity, relationships and populationstructure of Jeju black cattle (n=124), compared with another Korean cattle breed, Hanwoo(n=128) and the exotic breed, Holstein (n=73) as experimental groups. For the analysis ofgenetic characterization 11 microsatellite markers (BM1824, BM2113, ETH10, ETH225, ETH3,INRA23, SPS115, TGLA122, TGLA126, TGLA227, TGLA53) were genotyped. We calculateddiversity parameters using these genotypes. The mean expected and observed heterozygosity(HExp and HObs) and polymorphism information content (PIC) for the cattle breeds varied from0.644 to 0.773, 0.667 to 0.742 and 0.605 to 0.738, respectively. Jeju black cattle demonstrated lower genetic diversity. Cluster analysis, using the STRUCTURE software suggested 3 clusters,and principle correspondence analysis (PCA) also showed a clear distinction among the 3representative groups of the breeds. These results were scientific evidence that Jeju black cattlerepresent a unique and valuable animal genetic resource.
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