본 연구는 한우 개체식별 및 친자감별에 있어 기존의 di-nucleotide repeat microsatellite marker 사용 시 발생했던 stutter로 인한 대립유전자 판별 오류 등의 문제들을 극복하고, 분석결과의 신뢰도와 정확도를 높이기 위해 tri-, tetra-, penta-, hexa-nucleotide repeat microsatellite 좌위들로 이루어진 새로운 개체식별 마커 13 종(BTRC6_01, BTRC19_02, BTRC11_03, BTRC16_05, BTRC9_07, BPC19_08, BTEC17_09, BPC21_10, BTEC4_11, BPC7_12, BPC1_13, BHXC29_14, BPC1_15)을 개발하였다. 선발된 13개의 좌위를 가지고 소 1,530두에 microsatellite typing을 실시한 결과, 총 61개에 대립유전자가 발견되었으며, 좌위별로 평균 4.69개의 대립유전자를 가지는 것으로 확인되었다. 마커의 다형성과 정보력의 척도인 PIC (Polymorphism Information Contents)값은 0.25(BTRC9_07)~0.59(BTEC17_09)로 나타났으며 BHXC29_14, BPC1_13, BTEC17_09, BTRC16_05, BTRC19_02, BTRC6_01 좌위들은 PIC 0.5 이상 그리고 나머지 좌위들 모두 PIC 0.25 이상의 값을 가지는 것으로 확인되어 마커로서 다형성이 있음이 검증되었다. 개발한 마커를 활용하여 한우(영암, 장흥)와 유럽우 7종 (Brown Swiss, Limousin, Angus, Simmental, Hereford, Charolais, Holstein)의 유전적 특성을 분석하였으며, 총 9개 집단의 Heterozygosity와 FIS (inbreeding coefficient) 값을 측정하였다. 기대이형접합율은 0.451(BS)~0.605(AG) 범위 내로, 한우는 0.532(영암), 0.545(장흥)의 값을 가지는 것으로 나타났다. 한우(영암, 한우)와 7종의 유럽우들 간의 유연관계 분석은 특정 대립유전자 빈도를 근거로 한 유전적 거리의 추정으로 이루어졌다. 한우집단과 Simmental 간의 유전적 거리(0.1848)가 가장 가깝고 비교적으로 Brown Swiss와의 유전적 분포(0.3352)가 가장 먼 것으로 나타났으며, 계통발생학적으로 유전적 분화 양상을 확인함으로써 본 마커의 한우 유전적 다양성 및 유연관계 분석에 활용 가능성을 제시하였다.

The aim of this study was to assess the levels of genetic diversity and relationships of Korean native black goat (n = 58), compared with the exotic breed, Boer (n = 97). For the analysis of genetic characterization 11 microsatellite markers (MAF065, INRA063, CSRD247, OarFCB20, SRCRSP5, INRA006, ILSTS008, ILSTS011, INRA005, ILSTS087, SRCRSP8) were genotyped. The number of alleles was observed 3 (INRA005) to 10 (SRCRSP8) each markers. The mean expected and observed heterozygosity (Hexp and Hobs) and polymorphism information content (PIC) for the Korean native black goat breed varied from 0.551 to 0.860, 0.517 to 0.948 and 0.464 to 0.835, respectively. Principal Components Analysis (PCoA) and FCA results showed that Korean native black goat breed was confirmed to be clearly separated from bore breed. These results were scientific evidence that Korean native black goat represents a unique and valuable animal genetic resource.

목화진딧물(Aphis gossypii)은 고추 재배 초기, 감로 배출을 통하여 잎 표면의 그을음병을 발생시켜 광합성 유발과 작물의 상품성을 저하시킨다. 본 연구에서는 8개의 초위성체 마커(Vanlerberghe-Masutti et al., 1999)를 활용하여 국내 18지역 및 인도네시아 5지역의 고추에서 채집한 목화진딧물의 단편분석을 통해 지역 간의 유전적 유연관계 및 다양성을 분석하였다. 그 결과, 23지역에서 나타난 평균 대립유전자 수 (NA)는 2.750~6.375, 평균 이형접합도 관측치(HO)는 0.425~0.878, 평균 이형접합도 기대치(HE)는 0.354~0.719, 그리고 평균 근친교배(FIS)는 –0.810~0.166의 범위로 나타났다. 근친교배(FIS) 값이 negative으로 나왔다는 것은 근친교배율이 매우 낮은 것을 의미한다. 23지역의 유전적 클러스터 분석 결과, △K의 값은 2로 확인 되었다. 이러한 결과는 조사 지역 개체군간 유전적 구조의 차이가 존재함을 나타내며 개발된 목화진딧물 초위성체 마커가 국내 목화진딧물 개체군의 유전적 구조를 분석하는 데 있어 하나의 좋은 기준이 될 수 있음을 시사한다.

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.

본 연구의 목적은 염소의 개체식별에 있어서 효율적인 microsatellite (MS) marker set를 확립하는데 있다. 염소 10집단 455두를 대상으로 국제식량농업기구(FAO) 권고 및 미국 국립생물정보센터(NCBI)에서 수집한 30개 MS 마커에 대한 유전정보량을 확인한 후 대립유전자형 크기, 형광표지 종류, PCR 조건 등 을 고려하여 7개의 MS 마커(SRCRSP1, SRCRSP8, OarFCB048, OarFCB193, BOBT24, INRA063, DRBP1)를 선정하였다. 또한 분석 효율성을 극대화하기 위해 7개 마커에 대해서 multiplex PCR 기법을 적용하였다. 분석된 7개 MS 좌위에서 총 80개의 대립유전자형이 관찰되었고, 기대이형접합도(HExp) 및 다형정보지수(PIC)의 평균치는 0.710 및 0.674로 산출되었다. 7개 좌위의 다형성을 기반으로 무작위 교배집단, 반형매 교배집단 그리고 전형매 교배집단으로 가정하였을 때의 동일개체 출현확률은 각각 2.42×10-11, 1.70×10-8 및 2.22×10-4으로 산출되었다. 이상의 결과는 국내에서 사육되고 있는 염소의 개체수를 고려할 경우 동일개체 출현 가능성이 없는 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에 의해서 구축된 염소 개체식별 마커 세트 및 분석방법은 우리나라 염소의 개량 및 안전유통에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.