[논문]돼지 번식형질의 산차간 유전상관

조규호; 김명직; 이일주; 김인철; 전광주

doi:10.5187/jast.2008.50.4.457

돼지 번식형질의 산차간 유전상관
Genetic Correlation of Reproductive Trait in Pigs by Parity 원문보기

한국동물자원과학회지 = Journal of animal science and technology, v.50 no.4, 2008년, pp.457 - 464

조규호 (농촌진흥청 축산과학원) , 김명직 (농촌진흥청 축산과학원) , 이일주 ((주)다비육종) , 김인철 (농촌진흥청 축산과학원) , 전광주 (한경대학교 유전정보연구소)

초록
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본 연구는 Bayesian method에 바탕을 둔 Gibbs sampling algorithm을 이용하여 돼지의 번식형질에 대한 산차 별 자료를 활용하여 산차의 기록에 대한 서로 다른 모델설정시의 유전모수 추정치의 변화를 통하여 종돈장에서 분석모델설정, 선발 및 육종계획 수립 시 기초자료로 활용코자 1996년부터 2006년까지 국내 N 종돈장의 요크셔종 번식능력 검정자료 9,609자료와 혈통기록 3,981두의 자료를 이용하였다. 산차에 대하여 영구환경효과로 간주하고 분석한 총 산자수의 유전력 및 영구환경효과는 각각 0.12±0.020, 10.9±1.63%로 추정되었으며, 반복력은 각각 0.22±0.012로 추정되었다. 또한 산차를 다른 형질로 간주하고 단형질로 추정한 산차 별 유전력 및 표준편차는 1산차, 2산차, 3산차, 4산차, 5산차 및 6산차에서 각각 0.11±0.032, 0.15±0.037, 0.15±0.044, 0.12±0.042, 0.07±0.046 및 0.05±0.037로 추정되었으며 산차간 유전상관은 0.99에서 －0.13으로 분포되어 산차간 간격이 커질수록 유전상관이 떨어지는 경향을 보이며, 유전력이 떨어질수록 상관도 떨어지는 것으로 조사되었다. 이러한 산차에 대한 유전상관의 변화는 선발이나 혹은 산차간 환경에 기인한다고 볼 때, 총 산자수에 대한 산차 별 유전상관이 산차가 변함에 따라 작아지거나 혹은 변하는 상황에서, 산차간 유전상관이 동일하다는 가정이 많이 달라지므로 정확한 개체의 육종가 추정을 위하여는 산차를 고려한 반복모델보다는 개체의 산차를 다른 형질로 보는 것이 타당하다고 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Heritability and genetic correlation for reproductive traits in Yorkshire pig breed were estimated using Bayesian method via Gibbs sampling. The data set consisted of 9,609 reproductive records at pig breeding farm in Korea. For estimating those parameters using Gibbs sampling, 5,000 cycles of ‘burn-in’ period were discarded among a total of 55,000 samples. Out of the remaining 50,000 samples, 5,000 estimates by each parameter were retained and used for analyses to avoid any correlation among adjacent samples. The reproductive trait considered in this study were total number of born piglets(TNB) and estimated by two different models. The estimated heritability and permanent environmental effect using Gibbs sampler were 0.12±0.020 and 10.9±1.63, respectively. Estimated genetic correlations considered parities as different traits were distributed from 0.99 to －0.13. Such results indicated that reproductive traits for sows should be considered as different traits.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

1산차와 이후 산차를 다른 형질로 간주한 다형질 분석은 캐나다의 돼지 육종에서 수행되어져 왔다 (Irgang 등, 1994; Roehe와 Kennedy, 1995). 본연구는 Bayesian method에 바탕을 둔 Gibbs sampling algorithm을 이용하여 국내에서 가장 많이 사육하는 요크셔종의 번식형질에 대하여다 형질 분석에 의한 각각의 산차를 다른 형질로 간주하고, 산차 별 유전력 및 유전 상관을 추정하고자 실시하였다.

제안 방법

157두로 조사되었다. 본 연구에서 사용된 총 산자수는 기형, 미라 및 사산 등을 포함한 총 두수로서 관리 및 기타 환경조건에 따라 불량 자돈이 발생할 수도 있으므로 유전능력의 추정은 총 산자수가 타당할 것으로사료되어 분석형질을 총 산자수로 활용하였다. Serenius 등(2004)이 분석한 요크셔의 평균산자수는 10.
여기에서, Y는 측정된 형질, μ는 형질의 전체평균, farm_i는(i=1~3) 농장효과, year_j는 년도의효과(j=1~11), season_k는 계절의 효과(k=1~4), parity_l는 산차의 효과(l=1~6) 이고, e는 잔차이며 위의 선형모형은 SAS@9.1을 이용하여 분석하였다.
총 산자수에 대한 유전모수 추정은 모델 별로 서로 다른 두 개의 혼합모형을 설정하였으며, 모델 1의 경우는 산차의 영구환경효과를 고려하였고, 모델 2의 경우는 산차를 서로 다른 형질로 간주하여 다형질 분석에 의하여 모수를 추정하였다.

대상 데이터

공시자료는 1996년부터 2006년까지 3개의 핵돈농장을 운영하고 있는 국내 N 종돈장에서번식능력검정을 실시한 요크셔종 자료로서, 서로 다른 산차 기록을 가진 모돈 2, 628두, 총 번식능력검정기록 9, 609개의 기록과 혈통기록 3, 981두의 자료를 이용하였으며, 본 연구에서 조사된 형질은 총 산자수로서 생존자돈수, 미라, 사산, 기형 등을 포함한 모든 자돈수로 분석하였고 분석의 용이성을 위하여 6산차 이내의 기록을 활용하였다.

이론/모형

각 형질의 상가적 유전효과에 대한 유전모수추정은 단형질 및 다형질 모형을 이용하여, Gianola와 Fernando(1986), Jensen 등(1994)이 Bayesian Inference를 바탕으로 한 Gibbs Sampling 알고리즘을 이용하였으며, Gibbs sampling을 각 모수에 대하여 55,000번 표본을 취하였고 초기 5, 000 표본을 Burn-in 기간으로 간주하여 사후분석에서 제외하였으며, 매 10번째의 값을 취하여 사후분석에 이용하였다.
모델 4에서는 요크셔종의 번식형질에 대하여 영구환경효과를 고려하지 않고 산차를 독립된 형질로 간주한 후 생시 총 산자수에 대하여 Gibbs sampling에 의한 단형질 및 다형질 Bayesian 방법을 적용하여 유전모수를 추정하였다. post-gibbs 후 5,000개의 샘플링 자료에 대한생시 총 산자수의 유전력에 대한 기초 통계량을 Table 4에 제시하였다.
본 연구에서 조사한 돼지 번식형질에 영향을미치는 농장, 산차, 분만 년도 및 분만계절의효과를 추정하기 위해 아래의 두 개의 모델을설정한 후 선형 모형에 의해 최소제곱 법 (Harvey, 1979)으로 분석하였다.

성능/효과

5,000번의 post-gibbs 후 추정된 생시 총 산자수의 평균유전력 및 표준편차는 0.12±0.02로 조사되었으며 유전력의 범위는 0.06~0.21로 조사되었다. 영구환경효과의 경우 총 산자수에서는 10.
년도에 따른 생시 총 산자수의 경우 1996년, 2004년, 2005년 및 2006의 총 산자수가 각각 12.92±0.226, 12.85±0.138, 13.03±0.138 및 12.72 ±0.178두로 높게 조사되었으며, 년도에 따라서산자수에 대한 표현형적 능력 변화가 일어나고있는 것으로 조사되었다. 총 산자수에 대한 분만계절의 효과는 유의적인 차이가 없는 것으로조사되었다.
제시하였다. 다형질 Bayesian 방법에 의해 추정한 총 산자수의 산차간 유전상관및 표준편차는 1산차와 2산차, 3산차, 4산차, 5 산차 및 6산차간에 각각 0.85±0.161, 0.89± 0.144, 0.82±0.194, 0.69±0.343 및 0.13±0.579 로 조사되었으며, 2산차와 3산차, 4산차, 5산차및 6산차 간에 각각 0.94±0.074, 0.94±0.121, 0.71±0.260 및 0.87±0.202로 조사되었고, 3산차와 4산차, 5산차 및 6산차 간에는 각각 0.99±0.019, 0.94±0.082 및 0.89±0.284로 조사되었으며, 4산차와 5산차 및 6산차 간에는 각각 0.95±0.126 및 0.72±0.244로 조사되었고, 5 산 차와 6산차간에는 0.14±0.556으로 추정되어 일반적으로 산차간 간격이 커질수록 유전 상관이 떨어지는 경향을 보이며, 유전력이 떨어질수록 상관도 떨어지는 것으로 조사되었다.
본 자료를 제공한 농장은 3개의 농장으로 구성되어 있으며, 방역상 직원들의 이동을 제한하고 있어 농장의 차이에 대한 유의성을 보였으며 이는 농장 관리자들의 차이 등에 기인한 것으로 사료된다. 분석결과를 보면 세 농장에서 생시 총 산자수의 경우 농장 3이 14.
사료된다. 분석결과를 보면 세 농장에서 생시 총 산자수의 경우 농장 3이 14.51± 0.266두로 가장 높게 조사되었다.
상기에서 설정한 모델로 번식능력 검정자료를 바탕으로 분산분석을 실시한 결과 생시 총 산자수에 대하여 분만계절을 제외하고 관리농장, 년도 및 산차에서 고도의 유의성을 보였다. 분석에 사용된 기록을 이용하여 요크셔종의 번식능력 검정성적에 대한 생시 총 산자수의 일반능력을 Table 1에 제시하였다.
생시 총 산자수 기록을 가지고 있는 6산차까지의 개체들 9, 606두의 분석결과 평균 총 산자수는 11.35±3.157두로 조사되었다. 본 연구에서 사용된 총 산자수는 기형, 미라 및 사산 등을 포함한 총 두수로서 관리 및 기타 환경조건에 따라 불량 자돈이 발생할 수도 있으므로 유전능력의 추정은 총 산자수가 타당할 것으로사료되어 분석형질을 총 산자수로 활용하였다.
post-gibbs 후 5,000개의 샘플링 자료에 대한생시 총 산자수의 유전력에 대한 기초 통계량을 Table 4에 제시하였다. 생존 총 산자수에 대하여 산차를 분리하여 추정한 유전력은 1산차, 3산차 및 6산차에서 각각 0.11, 0.15 및 0.05로 추정되었으며 3산차까지는 유전력이 높게 추정되다가 산차가 증가할수록 유전력은 작아지는 것으로 분석되었으며, 영구환경효과를 고려하여 추정한 유전력 0.12보다는 2산차 및 3산차에선 높게, 1산차, 5산차 및 6산차에서는 낮게추정되었다.
178두로 높게 조사되었으며, 년도에 따라서산자수에 대한 표현형적 능력 변화가 일어나고있는 것으로 조사되었다. 총 산자수에 대한 분만계절의 효과는 유의적인 차이가 없는 것으로조사되었다. 이는 현대식 돈사의 경우 분만사및 자돈사의 시설과 사양환경이 발달하여 계절간 큰 차이가 없는 것으로 사료된다.

참고문헌 (17)

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저자의 다른 논문 :

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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