[학위논문]유전체정보를 이용한 한우의 유전특성 규명 및 개체식별 시스템 활용 연구 Analysis of Genetic Characteristics and Application of Individual Identification System Using the Genomic Information in Hanwoo원문보기
본 연구의 목적은 국내 23개 브랜드 한우집단을 대상으로 11종의 microsatellite 각 좌위에 대한 대립유전자형 빈도와 분포를 기초로 브랜드 집단 간 유전적 유연관계 및 유전적 다양성을 분석하여 향후 한우의 지역별 유전자원 특화 브랜드화를 위한 기초 자료를 제시하고자 실시하였으며 또한 종모우 집단에 대한 유전적 특성을 분석하여 국내 한우 산업의 문제점을 파악하고 해결방안을 모색하고자 실시하였다. 또한 외래품종과 한우간의 유전적 특성을 분석하여 전반적인 한우의 유전특성을 규명하여 수입개방화에 있어 한우산업의 경쟁력을 키우고 발전 전략을 수립하는데 중요한 자료로 활용하고자 실시하였다. 또한 이러한 한우의 유전특성을 이용하여 국내 한우 집단에서 개체의 식별에 가장 적절한 유전자 표지(MS, ...
본 연구의 목적은 국내 23개 브랜드 한우집단을 대상으로 11종의 microsatellite 각 좌위에 대한 대립유전자형 빈도와 분포를 기초로 브랜드 집단 간 유전적 유연관계 및 유전적 다양성을 분석하여 향후 한우의 지역별 유전자원 특화 브랜드화를 위한 기초 자료를 제시하고자 실시하였으며 또한 종모우 집단에 대한 유전적 특성을 분석하여 국내 한우 산업의 문제점을 파악하고 해결방안을 모색하고자 실시하였다. 또한 외래품종과 한우간의 유전적 특성을 분석하여 전반적인 한우의 유전특성을 규명하여 수입개방화에 있어 한우산업의 경쟁력을 키우고 발전 전략을 수립하는데 중요한 자료로 활용하고자 실시하였다. 또한 이러한 한우의 유전특성을 이용하여 국내 한우 집단에서 개체의 식별에 가장 적절한 유전자 표지(MS, SNPs)를 설정하고 원산지의 개체와 유통점(고기상태)에서의 동일성 검증을 위해 분석되는 유전자 표지에 따른 오류 확률을 통계적으로 해석 하여 보다 효율적인 원산지 추적검증을 위한 유전자 감식 시스템의 적용 모델을 제시하고 실시하였다. 23개의 브랜드 한우집단의 각 개체별 유전적 구조를 이용한 분석결과 여러 브랜드들이 같은 도내에 위치한다 하더라도 흩어져서 분지되어 있음을 명확히 확인할 수 있었다. 이는 브랜드 내 개체들이 그룹으로 묶인다 하여도 대립유전자별 빈도 결과가 매우 유사하여 유전적 거리의 정도차이가 미비하며 각각의 브랜드의 한우 개체들이 다른 한우들과 특별히 차별적인 특징을 나타내지 않고 있음을 추정할 수 있었다. 그리고 종모우의 유전적 특성을 분석한 결과 브랜드 한우의 경우 전반적으로 넓게 분포하고 있는 반면 종모우의 경우 몇몇 개체를 제외한 다수의 개체들이 하나의 그룹을 이루어 분지되어 있음을 확인할 수 있었다. 이는 종모우들의 아비와 조부가 다양하지 못하여 한정된 개체들내에서 계속적인 개량이 이루어진 것으로 추정된다. 이러한 점은 유전적 거리가 매우 가까운 몇 안 되는 종모우들을 이용함으로써 국내 한우의 유전적 다양성을 감소하게 하는 것으로 사료된다. 또한 브랜드 간의 가까운 유전적 거리로 인해 브랜드별 특별한 유전적 특징을 갖는데 어려움이 있는 것으로 추정된다. 마지막으로 브랜드 한우집단, 종모우 집단 그리고 외래품종 집단의 유전특성을 분석한 결과 엥거스와 홀스테인의 경우 넓게 분포된 브랜드 한우 집단의 개체들 사이에 그룹을 형성하여 묶여 있음을 확인하였으며 종모우의 경우 역시 몇몇 개체를 제외하고 하나의 그룹을 형성하고 있음을 확인하였다. 따라서 한우의 경우 오랜 시간에 걸쳐 개량되고 특화된 유전적 구조를 갖춘 엥거스나 홀스테인 보다 넓은 분포도를 지니고 있음을 확인할 수 있었으며 엥거스와 홀스테인은 독특한 유전적 특성을 명확히 지니고 있음을 확인할 수 있었다. 생산단계 실용화 시스템에서 각 기관 또는 대학 등에서 개체식별 체계로 활용이 가능할 것으로 예상되지만 국가단위의 검증 시스템으로 활용하기엔 경제적인 면이나 여러 면에서 많은 어려움이 따를 것으로 생각된다. 따라서 본 연구에서 두개의 MS 좌위 세트를 조성하였으며 이 두개의 세트에는 두개의 좌위가 서로 상충되어 있어 서로 다른 기관에서 분석을 실시하였을 때 결과에 대한 비교 분석을 통해 오류를 바로 잡을 수 있도록 설계하였다. 두개의 세트중 하나의 세트는 6개의 MS 좌위를 포함하고 있으며 서로 다른 개체가 동일한 유전자형을 나타낼 확률 추정치는 0.18 × 10-4이다. 다른 하나의 세트는 7개의 MS 좌위로 구성 되었으며 서로 다른 개체가 동일한 유전자형을 나타낼 확률 추정치는 0.18 × 10-6이다. 이 두개의 세트를 국가 단위 검증 시스템에 적용함으로서 경제적이면서도 오류를 바로 잡고 신뢰도가 높은 분석 결과를 얻을 수 있을 것으로 생각 된다. 또한 후보유전자의 SNP marker를 이용하였을 경우, 10종의 좌위를 사용할 경우 서로 다른 개체가 동일한 유전자형을 나타낼 확률 추정치는 0.86 × 10-4이었으며 분석에 제시된 총17종의 좌위를 동일성 검정을 위한 개체 식별 시스템에 활용할 경우 0.11 × 10-5 의 짝확률 값이 추정되었다.
본 연구의 목적은 국내 23개 브랜드 한우집단을 대상으로 11종의 microsatellite 각 좌위에 대한 대립유전자형 빈도와 분포를 기초로 브랜드 집단 간 유전적 유연관계 및 유전적 다양성을 분석하여 향후 한우의 지역별 유전자원 특화 브랜드화를 위한 기초 자료를 제시하고자 실시하였으며 또한 종모우 집단에 대한 유전적 특성을 분석하여 국내 한우 산업의 문제점을 파악하고 해결방안을 모색하고자 실시하였다. 또한 외래품종과 한우간의 유전적 특성을 분석하여 전반적인 한우의 유전특성을 규명하여 수입개방화에 있어 한우산업의 경쟁력을 키우고 발전 전략을 수립하는데 중요한 자료로 활용하고자 실시하였다. 또한 이러한 한우의 유전특성을 이용하여 국내 한우 집단에서 개체의 식별에 가장 적절한 유전자 표지(MS, SNPs)를 설정하고 원산지의 개체와 유통점(고기상태)에서의 동일성 검증을 위해 분석되는 유전자 표지에 따른 오류 확률을 통계적으로 해석 하여 보다 효율적인 원산지 추적검증을 위한 유전자 감식 시스템의 적용 모델을 제시하고 실시하였다. 23개의 브랜드 한우집단의 각 개체별 유전적 구조를 이용한 분석결과 여러 브랜드들이 같은 도내에 위치한다 하더라도 흩어져서 분지되어 있음을 명확히 확인할 수 있었다. 이는 브랜드 내 개체들이 그룹으로 묶인다 하여도 대립유전자별 빈도 결과가 매우 유사하여 유전적 거리의 정도차이가 미비하며 각각의 브랜드의 한우 개체들이 다른 한우들과 특별히 차별적인 특징을 나타내지 않고 있음을 추정할 수 있었다. 그리고 종모우의 유전적 특성을 분석한 결과 브랜드 한우의 경우 전반적으로 넓게 분포하고 있는 반면 종모우의 경우 몇몇 개체를 제외한 다수의 개체들이 하나의 그룹을 이루어 분지되어 있음을 확인할 수 있었다. 이는 종모우들의 아비와 조부가 다양하지 못하여 한정된 개체들내에서 계속적인 개량이 이루어진 것으로 추정된다. 이러한 점은 유전적 거리가 매우 가까운 몇 안 되는 종모우들을 이용함으로써 국내 한우의 유전적 다양성을 감소하게 하는 것으로 사료된다. 또한 브랜드 간의 가까운 유전적 거리로 인해 브랜드별 특별한 유전적 특징을 갖는데 어려움이 있는 것으로 추정된다. 마지막으로 브랜드 한우집단, 종모우 집단 그리고 외래품종 집단의 유전특성을 분석한 결과 엥거스와 홀스테인의 경우 넓게 분포된 브랜드 한우 집단의 개체들 사이에 그룹을 형성하여 묶여 있음을 확인하였으며 종모우의 경우 역시 몇몇 개체를 제외하고 하나의 그룹을 형성하고 있음을 확인하였다. 따라서 한우의 경우 오랜 시간에 걸쳐 개량되고 특화된 유전적 구조를 갖춘 엥거스나 홀스테인 보다 넓은 분포도를 지니고 있음을 확인할 수 있었으며 엥거스와 홀스테인은 독특한 유전적 특성을 명확히 지니고 있음을 확인할 수 있었다. 생산단계 실용화 시스템에서 각 기관 또는 대학 등에서 개체식별 체계로 활용이 가능할 것으로 예상되지만 국가단위의 검증 시스템으로 활용하기엔 경제적인 면이나 여러 면에서 많은 어려움이 따를 것으로 생각된다. 따라서 본 연구에서 두개의 MS 좌위 세트를 조성하였으며 이 두개의 세트에는 두개의 좌위가 서로 상충되어 있어 서로 다른 기관에서 분석을 실시하였을 때 결과에 대한 비교 분석을 통해 오류를 바로 잡을 수 있도록 설계하였다. 두개의 세트중 하나의 세트는 6개의 MS 좌위를 포함하고 있으며 서로 다른 개체가 동일한 유전자형을 나타낼 확률 추정치는 0.18 × 10-4이다. 다른 하나의 세트는 7개의 MS 좌위로 구성 되었으며 서로 다른 개체가 동일한 유전자형을 나타낼 확률 추정치는 0.18 × 10-6이다. 이 두개의 세트를 국가 단위 검증 시스템에 적용함으로서 경제적이면서도 오류를 바로 잡고 신뢰도가 높은 분석 결과를 얻을 수 있을 것으로 생각 된다. 또한 후보유전자의 SNP marker를 이용하였을 경우, 10종의 좌위를 사용할 경우 서로 다른 개체가 동일한 유전자형을 나타낼 확률 추정치는 0.86 × 10-4이었으며 분석에 제시된 총17종의 좌위를 동일성 검정을 위한 개체 식별 시스템에 활용할 경우 0.11 × 10-5 의 짝확률 값이 추정되었다.
Populations of Hanwoo and foreign breed populations were characterized using 11 microsatellite DNA markers. The studied populations : 23 brand populations, the sire population, Angus population and Holstein population. The observed heterozygosity, the expected heterozygosity, the polymorphism inform...
Populations of Hanwoo and foreign breed populations were characterized using 11 microsatellite DNA markers. The studied populations : 23 brand populations, the sire population, Angus population and Holstein population. The observed heterozygosity, the expected heterozygosity, the polymorphism information content were calculated. Allele frequencies were calculated and used for the characterization of the populations and the study their genetic relationships. Genetic distances were estimated using Nei's DA genetic distance and the resultant DA matrix was used in the construction of the phylogenetic trees. In addition, this study was conducted to establish the individual identification system comprising 11 microsatellite markers in Hanwoo. Cumulative power of discriminate(CPD) was 99.999% by including the 6 microsatellites loci individual identification system. And then matching probability in that two different individuals incidentally have same genotype was estimated to 0.17 ×10-10 by using 11 microsatellites loci. The system employing 11 markers therefore provided to be applicable to individual identification in Hanwoo. But, this study designed 2 set system to prevent mistake of analysis when several institution analyze. Also, this study was conducted to establish the individual identification system comprising 17 SNP markers. Cumulative power of discriminate (CPD) was 99.999% by including 14 SNP markers individual identification system. And then matching probability in that two different individuals incidentally have same genotype was estimated to 0.11 ×10-5 by using 11 SNP markers.
Populations of Hanwoo and foreign breed populations were characterized using 11 microsatellite DNA markers. The studied populations : 23 brand populations, the sire population, Angus population and Holstein population. The observed heterozygosity, the expected heterozygosity, the polymorphism information content were calculated. Allele frequencies were calculated and used for the characterization of the populations and the study their genetic relationships. Genetic distances were estimated using Nei's DA genetic distance and the resultant DA matrix was used in the construction of the phylogenetic trees. In addition, this study was conducted to establish the individual identification system comprising 11 microsatellite markers in Hanwoo. Cumulative power of discriminate(CPD) was 99.999% by including the 6 microsatellites loci individual identification system. And then matching probability in that two different individuals incidentally have same genotype was estimated to 0.17 ×10-10 by using 11 microsatellites loci. The system employing 11 markers therefore provided to be applicable to individual identification in Hanwoo. But, this study designed 2 set system to prevent mistake of analysis when several institution analyze. Also, this study was conducted to establish the individual identification system comprising 17 SNP markers. Cumulative power of discriminate (CPD) was 99.999% by including 14 SNP markers individual identification system. And then matching probability in that two different individuals incidentally have same genotype was estimated to 0.11 ×10-5 by using 11 SNP markers.
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