돼지의 체장, 체폭, 체중 등의 연속적인 변이를 가지는 양적형질에 속하는 형질인 성장형질은 양돈업에 있어서 생산성과 수익성에 직결된 중요한 경제 형질이다. 성장형질로는 일당증체량, 등지방두께, 등심단면적 및 도체품질 등이 있으며, 그중에서 등심단면적과 관련이 있는 후보 유전자를 Genome-wide 수준에서 선발하기 위하여 Illumina 사의 Porcine SNP 60K chip을 이용하여 순종 Landrace 집단(수컷 : 50두, 암컷 : 440두)을 분석하였다. Plink program을 이용하여 filtering 과정을 거쳐 최종적으로 31,960개의 SNP marker를 선별하였으며, Genome-wide 임계수준을 bonferroni correction (i.e.1/31957=3.12×10-5)을 이용해서 결정했을 때, SSC16에서 유의성 있는 4개의 SNP marker들을 발견하였다. 이 중 가장 유의성 있는 SNP marker인 DRGA0016148(P=1.38×10-5)와 근접한 후보유전자로 PDE4D를 선정하였고, PDE4D에서 2개(g.9870 T>C, g3976 C>T)의 SNP를 탐색하였다. 본 연구에서는 Genome-wide association study (GWAS)를 이용하여 등심단면적과 관련성이 있는 SNP를 선발하여, 등심단면적과 후보유전자 PDE4D와의 관련성을 규명하고자 연구를 실시하였으나, PDE4D g.9870 T>C 에서는 Hardy-weinberg equilibrium P-value 0.7581로 음의 상관관계를 나타내었으며, PDE4D g.3976 C>T에서는 모두 호모타입이 확인되었다.

본 연구는 A GP 농장에서 1999년부터 2011년까지 출생되어 분만기록을 가지고 있는 Landrace종 총 5,447두의 자료를 이용하여 종돈의 번식형질에 영향을 미치는 비유전적 환경요인의 효과에 대하여 알아보고 이를 통해 종돈의 번식능력을 향상시켜 경쟁력을 강화시킬 수 있는 자료로 활용하고자 실시하였다. 종돈의 번식 형질에 대한 유의성을 검정한 결과를 살펴보면 분만계절에서 사고두수와 실산자수, 모산차와 실산자수는 유의적인 차이를 나타내었고(p<0.05) 분만년도와 산차의 모든 형질에서는 고도의 유의성이 인정되었다(p<0.01). 형질들 간의 표현형상관에서는 -0.064에서 0.925의 범위에서 상관관계를 보였으며, 특히 실산자수와 총산자수에서 0.925, 생시 복당 자돈 총 체중과 실산자수에서 0.760의 높은 정의 상관을 나타내었으나 이유시 복당 자돈 총 체중과 사고두수에서 -0.064, 생시 복당 자돈 총 체중과 사고두수에서 -0.053으로 부의 상관을 나타내었다. 따라서 종돈의 생산성을 향상시키기 위해서는 우수한 형질을 가진 개체의 입식과 관리, 적절한 산차 유지와 환경요인을 고려한 개량 목표 설정이 필요할 것으로 사료된다.

본 연구는 종돈의 산육형질에 영향을 미치는 비유전적 환경요인의 효과에 대하여 알아보기 위해 AGP 농장에서 1999년부터 2011년까지 출생되어 검정기록을 가지고 있는 Landrace종 총 6,917두의 자료를 이용하여 산차와 모산차 및 환경요인의 효과를 분석하였으며, 이를 통해 형질들 간의 관계를 규명하고 종돈의 산육능력을 강화하여 경제성을 높일 수 있는 자료로 활용하고자 실시하였다. 종돈의 산육혈질에 대한 유의성을 검정한 결과 산차의 모든 형질을 제외한 대부분의 형질에서 높은 유의성이 인정되었으며(p<0.01) 형질들 간의 표현형상관에서는 -0.871에서 0.398의 범위에서 상관관계를 나타내었다. 산육형질에 대한 산차의 효과는 산차가 증가할수록 일당증체량은 감소하고 90 kg 도달일령은 증가하는 경향을 보였으며 등지방두께와 등심단면적은 높아지는 경향을 나타내었고 모산차의 효과 또한 비슷한 경향을 보였다. 따라서 종돈의 경쟁력을 향상시키기 위해서는 우수한 형질을 가진 개체의 입식과 관리를 바탕으로 산차를 적절하게 조절하며 환경요인의 효과를 고려한 육종 개량으로 산육능력을 극대화해야 할 것으로 사료된다.

일반적으로 돼지는 어떤 종류의 모색을 가지든 피부는 연분홍색을 띄는 것으로 알려져 있으나, 경 남 김해 H 육가공회사로 출하된 개체 중 흑모색에 검은색 피부를 가진 돼지가 발견되었다. 그 원인 을 규명하고자, 모색과 연관되어 있다고 알려진 MC1R, KIT 유전자와 피부색과 연관되어 있다고 알 려진 ASIP 유전자의 특징을 살펴보았다. MC1R의 sequencing 분석 결과, 아미노산 67, 68번째 자 리의 6개 염기 C(CCC CCC)는 Hampshire와 동일한 ED2/ED2 유전자형인 것으로 밝혀졌고, KIT의 경우 qOLA_CNV, Pyro_Splice 및 sequencing 분석한 결과, Duroc의 i/i 유전자형과 같은 유전자형 으로 밝혀졌다. ASIP의 경우 염기서열을 분석한 결과, 모든 종에서 차이가 없는 것으로 확인되었다. 유연관계 분석을 위해 Phase software와 network 분석을 실시한 결과, MC1R은 Hap22와 Hap23 이, KIT는 Hap22, Hap43과 유색종과 유연관계를 형성하는 것으로 확인되었다. 반면에 ASIP는 Hap04, Hap09이 야생멧돼지와 중국재래돼지를 제외한 품종들과의 유연관계를 확인할 수 있었다. 더 나아가 각 품종 간 유사성 분석을 위해 PCA를 실시한 결과, MC1R은 Berkshire, KIT는 Berkshire와 Hampshire가 유사성을 가지는 것으로 밝혀졌고, ASIP는 Berkshire 와 Duroc의 유사 성을 관찰할 수 있었다.

3종의 초위성체 마커를 이용해 분석한 대립유전자형을 F0, F1 그리고 F2로 세대 간 구분 하여 동일한 개체 출현확률 값을 추정한 결과 F2의 무작위교배집단으로 가정한 경우 13종의 초위성체 마커는 3.84 × 10-23의 추정치를 나타내 37개의 SNP 마커를 이용할 경우와 유사한 동일개체 출현확률 추정치를 유추할 수 있었다. 본 연구에 사용한 실험축군은 2품종 상호교배로 만들어졌다. 친자감정확률 추정치를 전체집단을 대상으로 13종의 초위성체 마커와 37개의 SNP 마커를 이용하여 분석한 결과 부모를 동시에 찾을 수 있는 추정치인 PEpu의 경우 초위성체 마커는 0.97897이고 SNP 마커는 0.99149였으며, 한쪽 부모를 찾을 수 있는 추정치인 PE의 경우 초위성체 마커는 0.99916이고 SNP 마커는 0.99949로 나타났다. 또한 가능한 후보 부모들로부터 가장 확률이 높은 부모를 찾을 추정치인 PNEpp의 경우는 초위성체 마커와 SNP 마커 둘 다 1.00000으로 추정 되었다. 한정된 부모집단 내 한정된 대립유전자형을 통해 대량의 비육돈이 생산되는 국내의 양돈산업의 경우 DNA 마커의 특성, 분석집단의 크기, 유전자형 분석의 정확도와 비용, 분석된 자료 관리의 용이성 및 기존 분석 시스템과의 호환성 등을 고려하여 효율성과 경제성이 높은 마커를 선정해 마커 조합을 만드는 것이 필요할 것으로 사료된다.

한우 이력추적제에 적용되는 11개의 MS marker (TGLA227, BM2113, TGLA53, ETH10, SPS115, TGLA126, TGLA122, ETH3, ETH225, BM1824 and INRA23)와 성감별을 위한 2개의 sexing primer로 조합된 하나의 Multiplex PCR set를 이용하여 모근에서 추출한 genomic DNA를 이용해 3510두의 대량 시료를 분석한 결과 3.93%의 genotyping 실패율로 성공적인 분석결과를 얻었다. 무작위교배집단으로 가 정 시 동일개체출현확률 (PI)은 1.31×10-23, 반형매교배집단으로 가정 시 동일개체출현확률 (PIhalf-sibs)은 2.52×10-16 그리고 전형매교배집단으로 가정 시 동일개체출현확률 (PIsibs)은 1.09×10-6으로 나타나 현재 사용 중인 11종의 MS marker는 범용적으로 사용하여도 무방할 것으로 재확인 되었다. 또한 생산 및 사 육단계의 생우의 경우 모근을 이용하여 DNA를 추출하는 것은 시료 채취 시 소에게 주어지는 스트레스를 최소화 시킬 수 있을 뿐만 아니라 대립유전자형 분석에 있어서 시간적, 경제적인 효율성을 높일 수 있었 다. 또한 모근 채취 부위 중 등, 배, 꼬리상부와 꼬리하부를 이용하여 검정한 결과 꼬리하부의 모근을 이 용하여 5~13가닥을 사용했을 때 최적의 분석결과를 보였다. 최종적으로 한우의 사육단계 대량 유전자형 분석에 적용 가능한 96 well 단위를 기본으로 하는 모근 DNA분리 체계를 확립하였다.

DNA sequencer는 template로 이용하는 DNA의 quality와 sequencing 반응 산물의 정제 방법, 그리고 gel 농도에 민감하다고 알려져 있다. 이에 우리는 plasmid DNA의 준비, 정제, sequencing 반응, gel 농도와 injection medium 등에 대한 최적 조건을 구축하기 위한 연구를 수행하였다. Plasmid DNA 준비과정에서 phenol을 사용한 것 보다 chloroform을 사용한 것이 평균 reading length가 532 bp에서 684 bp로 향상 되었으며, 2.5% DMSO를 첨가한 것이 첨가하지 않은 것에 비해 200 bp 더 길게 염기서열 분석이 되었다. 또한, sequencing 반응산물 정제 시 50 mM EDTA와 0.6 M sodium acetate를 미리 섞어서 pH 8.0으로 맞춘 것을 사용한 것이 50 mM EDTA(pH 8.0)와 0.6 M sodium acetate(pH 5.2)를 각각 사용한 것 보다 20 bp 길게 염기서열 분석이 되었다. Injection medium으로는 실험실에서 resin으로 탈 이온화 시킨 formamide보다 정제된 ABI formamide를 사용한 것이 보다 재현성 있게 reading length가 90 bp 더 길게 분석 되었으며, 4% PAGE gel 보다 3.6% PAGE gel을 사용한 것이 150 bp 더 길게 분석 되었다. Template 준비 시 chloroform으로 정제하고 2.5% DMSO를 첨가, sequencing 반응산물 정제 시 carrier의 pH를 8.0으로 맞춘 것을 이용, 그리고 ABI formamide와 3.6% gel 농도를 사용하는 최적의 조건으로 평균 700 bp, 85% score를 얻을 수 있었다.