[논문]동결정액을 활용한 교잡종 염소의 인공수정 효율 및 분만율 조사

김관우; 이은도; 이진욱; 김동교; 이성수; 이상훈

doi:10.5762/kais.2020.21.10.181

[국내논문] 동결정액을 활용한 교잡종 염소의 인공수정 효율 및 분만율 조사
Artificial Insemination and Delivery Rate of Crossbred Goat using Frozen-Thawed Semen 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.21 no.10, 2020년, pp.181 - 186

김관우 (농촌진흥청 국립축산과학원 가축유전자원센터) , 이은도 (농촌진흥청 국립축산과학원 가축유전자원센터) , 이진욱 (농촌진흥청 국립축산과학원 가축유전자원센터) , 김동교 (농촌진흥청 국립축산과학원 가축유전자원센터) , 이성수 (농촌진흥청 국립축산과학원 가축유전자원센터) , 이상훈 (농촌진흥청 국립축산과학원 가축유전자원센터)

초록
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본 연구에서는 동결정액을 활용한 농가에서 사육중인 교잡종 염소의 인공수정 효율을 조사하고자 실시하였다. 교잡종 염소들의 인공수정을 위하여 전기자극을 주어 정액을 채취한 후 동결정액을 조제하고 정자농도, 정자활력, 융해 후 정자의 활력을 조사하였다. 그 결과 교잡종 염소 수컷의 개통별 정액채취량은 2.5~3 ml 내외였고 정액의 농도는 21~25 × 10⁸/ml로 나타났다. 동결된 정액을 융해 하였을 때 정자의 활력도 90% 이상으로 높게 나타났다. 동결정액을 활용하여 교잡종 염소 사육 3 농가에서 인공수정을 실시한 후 임신진단 키트(IDEXX Rapid Visual Pregnancy Test kit)로 임신유무를 조기에 진단한 결과 각 농가별 인공수정 후 수태률은 A농장 45%, B농장 50%, C농장 68%로 조사되었다. 또한 인공수정 후 약 150일 후 출산한 교잡종 염소들의 번식성적을 조사한 결과 C농장이 68%로 분만율이 가장 높게 조사 되었고 A농장이 45%로 가장 낮게 조사되었다. 일반적으로 인공수정 후 수태율과 분만율은 약간의 차이가 나타나는 경향이 있는데 본 실험에서는 인공수정 후 임신을 조기에 진단한 결과와 분만된 개체의 분만율이 동일하게 조사되었다. 본 연구의 결과 동결정액을 활용한 교잡종 염소의 인공수정시 농가별 효율의 차이는 있으나 인공수정 효율이 45~68% 범위로 조사되었다. 본 연구결과는 일반 염소 사육 농가뿐만 아니라 축산연구기관에서 염소의 개량과 번식을 위한 기초 자료로 활용 될 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study examined the artificial fertilization efficiency of crossbred goats from a farmhouse using frozen semen. Electrostimulation was used to ejaculate and collect semen to assess the artificial fertilization efficiency of crossbred goats. The sperm concentration, vitality, and vitality after melting were investigated. The sperm volume was within 2.5~3 ml, and the concentration was 21~25 × 108/ml for each male crossbred goat. The melted semen had high vitality (≥90%). An IDEXX Rapid Visual Pregnancy Test kit was used for an earlier diagnosis of the pregnancy and to determine the pregnancy rate of fertilization using frozen-thawed semen. The reproductive performance of the artificially fertilized crossbred goats had the highest delivery rate (68%) from Farm C and the lowest delivery rate (45%) from farm A. The delivery rate through artificial fertilization was equal to the fertilization rate according to early pregnancy diagnostic kits. The artificial insemination efficiency was 45~68%. These findings can be used as the basis for improvement and breeding goats in goat farms and livestock research institutes.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. Protocol of triladyl diluent for goat raw semen dilution
그림 Fig. 1. Schematic representation of timed artificial insemination protocol.
표 Table 2. Components of goat semen washing buffer
표 Table 3. Differences between semen characteristics in crossbred goats
표 Table 4. Artificial insemination conception rate in crossbred goats
표 Table 5. The reproductive performance in crossbred goat of artificial insemination.

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 동결정액 제조방법[16,17]에 따라 충진된 인공수정용 0.25ml 스트로를 활용하여 국내에서 가장 많이 사육되고 있는 교잡종 염소의 인공수정 효율을 조사하기 위하여 실시하였다.

제안 방법

인공수정을 실시한 교잡종 염소들의 출산 후 분만두수, 총산자수, 분만율, 분만형태 등 번식성적 조사하였다(Table 5). 그 결과 인공수정 분만율은 시험 농가별 차이는 있으나 45~68% 조사되었다.
인공수정을 실시한 시험축의 조기 임신 여부를 조사하기 위하여 인공수정 30일 후 개체별 혈액 샘플을 채취하여 임신진단 키트(IDEXX Rapid Visual Pregnancy Test kit, USA)를 이용하여 2반복으로 조사하였다. 임신된 개체들에서는 혈청내의 임신관련 당단백질(PAGs)에 양성 반응을 보여 조기 임신여부를 진단 할 수 있었다.
교잡종 염소의 정액 채취 시 보통 3회 이내에 정액을 사출하였으며, 사출되어 흘러나오는 정액은 음경말단부에 BD Falcon사 50 ml 튜브에 비닐 고깔을 이용하여 사전에 위치시켜 사출된 정액을 회수하였다. 채취된 정액은 즉시 실험실로 운반하여 정액량, 정자농도, 총 정자수, 정자운동성, 생존율 등을 조사하였다. 정액 희석액은 Table 1과 같이 원정액을 Triladyl 제조하여 사용하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 공시축은 교잡종 염소를 대상으로 농가에서 사육하고 있는 2-3산의 출산 경험이 있는 염소를 임의로 선발하여 실시하였다. 인공수정을 위한 교잡종 염소는 A농가에서 사육하고 있는 교잡종 염소 20두, B농가에서 사육하고 있는 교잡종 염소 8두 및 C농가에서 사육하고 있는 교잡종 염소 19두를 각각 시험에 공시하였다.
본 실험에 사용한 공시축은 교잡종 염소를 대상으로 농가에서 사육하고 있는 2-3산의 출산 경험이 있는 염소를 임의로 선발하여 실시하였다. 인공수정을 위한 교잡종 염소는 A농가에서 사육하고 있는 교잡종 염소 20두, B농가에서 사육하고 있는 교잡종 염소 8두 및 C농가에서 사육하고 있는 교잡종 염소 19두를 각각 시험에 공시하였다.

성능/효과

본 연구는 농가에서 가장 많이 사육되고 있는 교잡종 염소들에 대한 인공수정 기술을 개발하여 염소의 계획적인 교배를 통한 개량과 산업적 이용성을 증진시키기 위하여 실시하였다. 교잡종 염소의 인공수정 효율은 45~68%로 조사되었고 임신진단 키트를 활용하여 인공수정한 염소의 임신진단이 조기에 가능함을 알 수 있었다.
채취한 정액량, 정자 농도, 정자 활력을 검사한 결과는 Table 3과 같다. 종염소로 선발된 개체별 정액채취량은 2.5~3 ml 내외였으며, 교잡종 염소가 재래종 흑염소 비해 정액 채취량이 2배 이상 차이 나는 것을 확인할 수 있었다[18]. 채취한 정액의 농도는 21~25 x 10⁸/ml이였고, 정액동결 후 인공수정을 위해 융해 하였을 때 정자 활력은 90% 이상으로 높게 나타났다.
5~3 ml 내외였으며, 교잡종 염소가 재래종 흑염소 비해 정액 채취량이 2배 이상 차이 나는 것을 확인할 수 있었다[18]. 채취한 정액의 농도는 21~25 x 10⁸/ml이였고, 정액동결 후 인공수정을 위해 융해 하였을 때 정자 활력은 90% 이상으로 높게 나타났다. 전기 자극에 의한 정액 채취 방법은 농후한 정자 성분만을 얻을 수 있어 정장액에 노출되지 않을 것으로 추정되나, 본 연구 결과에 따르면 20배의 정장 제거액을 희석한 후 정액을 동결 하였을 때 융해 후 성적이 높은 것을 확인 할 수 있었다.

후속연구

앞으로 이러한 결과는 향후 인공수정을 보편적으로 실시하는 소(한우, 젖소)의 경우처럼 염소에서도 적용 가능할 것으로 판단된다. 또한 향후 일반 염소 사육 농가뿐만 아니라 축산연구기관에서 염소의 증식과 개량을 위한 방법으로 활용 될 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서 조사된 농가별 인공수정 기반기술을 바탕으로 염소 인공수정 효율을 향상시키기 위하여 농가에서 사육하는 다양한 교잡종 염소를 대상으로 염소의 교잡 정도, 사육방식, 산차별, 사료급여 종류별, 정액의 상태 등 염소 인공수정 효율 향상에 미치는 요인들을 체계적으로 조사할 계획이다.
앞으로 이러한 결과는 향후 인공수정을 보편적으로 실시하는 소(한우, 젖소)의 경우처럼 염소에서도 적용 가능할 것으로 판단된다. 또한 향후 일반 염소 사육 농가뿐만 아니라 축산연구기관에서 염소의 증식과 개량을 위한 방법으로 활용 될 수 있을 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	모든 발정동기화 처리 방법의 성공은 무엇과 관련 있는가?	모든 발정동기화 처리 방법의 성공은 발정기를 적절하게 확인하는 것과 직접적으로 관련이 있다. 가축의 번식을 위해서는 발정기를 정확하게 확인하는 것이 가장 중요하며 발정기에 대하여 정확하게 진단하는 비율이 낮거나 잘못된 진단을 하는 경우에는 낮은 임신률과 농가의 경제적 손실을 가져오게 된다[8].
	가축의 인공수정(AI) 기술은 어떻게 사용되어왔는가?	가축의 인공수정(AI) 기술은 유전적 개량, 계획 번식, 새로운 품종의 도입 및 재래(토종) 품종의 보존을 위해 효과적으로 사용되어왔다. 염소의 인공수정에 관한 연구는 전 세계적으로 염소 품종의 저생산성에 대한 유전적 잠재력을 향상시키기 위해 주로 사용되어져 왔으며 소규모 염소 집단을 대상으로 동결정액을 이용한 인공수정 효율이 약 45∼64%의 범위로 보고되고 있다[1-2].
	동결정액을 활용한 농가에서 사육중인 교잡종 염소의 인공수정 효율을 조사 분석한 결과는 어떠한가?	교잡종 염소들의 인공수정을 위하여 전기자극을 주어 정액을 채취한 후 동결정액을 조제하고 정자농도, 정자활력, 융해 후 정자의 활력을 조사하였다. 그 결과 교잡종 염소 수컷의 개통별 정액채취량은 2.5~3 ml 내외였고 정액의 농도는 21~25 × 108/ml로 나타났다. 동결된 정액을 융해 하였을 때 정자의 활력도 90% 이상으로 높게 나타났다. 동결정액을 활용하여 교잡종 염소 사육 3 농가에서 인공수정을 실시한 후 임신진단 키트(IDEXX Rapid Visual Pregnancy Test kit)로 임신유무를 조기에 진단한 결과 각 농가별 인공수정 후 수태률은 A농장 45%, B농장 50%, C농장 68%로 조사되었다. 또한 인공수정 후 약 150일 후 출산한 교잡종 염소들의 번식성적을 조사한 결과 C농장이 68%로 분만율이 가장 높게 조사 되었고 A농장이 45%로 가장 낮게 조사되었다. 일반적으로 인공수정 후 수태율과 분만율은 약간의 차이가 나타나는 경향이 있는데 본 실험에서는 인공수정 후 임신을 조기에 진단한 결과와 분만된 개체의 분만율이 동일하게 조사되었다. 본 연구의 결과 동결정액을 활용한 교잡종 염소의 인공수정시 농가별 효율의 차이는 있으나 인공수정 효율이 45~68% 범위로 조사되었다. 본 연구결과는 일반 염소 사육 농가뿐만 아니라 축산연구기관에서 염소의 개량과 번식을 위한 기초 자료로 활용 될 수 있을 것이다.

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저자의 다른 논문 :

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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