초록 ▼

가축 육종계획에 genome 분석의 궁극적인 목적은 DNA의 분자수준에서 다형좌위의 유전자 지도작성과 경제형질 및 양적형질과의 연관된 특정 유전자를 확인하고 이를 유전적 표지로 이용하여 가축개량을 위한 선발도구의 수단으로 활용하는데 있다. 특히, DNA의 염기서열 수준에서 변이성을 나타내는 새로운 차원의 유전적 표지로서RFLP는 거의 무한정한 유전적 다형의 공급원이 될 수 있다. 만약 RFLP의 특정 DNAband가 가축의 생산능력과 연관되어 있을 경우 이를 유전적 표지인자로 하여 표지유전자에의한 선발(MAS) 또는

가축 육종계획에 genome 분석의 궁극적인 목적은 DNA의 분자수준에서 다형좌위의 유전자 지도작성과 경제형질 및 양적형질과의 연관된 특정 유전자를 확인하고 이를 유전적 표지로 이용하여 가축개량을 위한 선발도구의 수단으로 활용하는데 있다. 특히, DNA의 염기서열 수준에서 변이성을 나타내는 새로운 차원의 유전적 표지로서RFLP는 거의 무한정한 유전적 다형의 공급원이 될 수 있다. 만약 RFLP의 특정 DNAband가 가축의 생산능력과 연관되어 있을 경우 이를 유전적 표지인자로 하여 표지유전자에의한 선발(MAS) 또는 유전자형에 의한 선발(GAS) 육종 계획에 유용하게 사용할 수 있다.최근에 PCR 기법이 새로 개발 보급됨에 따라 Southern blot와 hybridization의 복잡한분석과정, 오랜 소요시간 및 상당한 시료가 요구되는 전통적인 RPLP 방법에 비해 보다 신속하고 민감하게 RFLP 검출이 가능하게 되었다. PCR-RFLP 분석기술은 각 대립유전자에 대해 특이적인 제한효소 절단부위를 갖는 DNA의 특정 영역만을 DNA 중합효소에 의해in vitro 내에서 특이적으로 증폭하는 방법이다.젖소의 성장호르몬(bGH)과 prolactin(bPRL)은 동일한 선조 유전자로부터 진화된polypeptide계통의 호르몬들로서 젖소의 체성장, 유선발달, 비유개시 및 유생산에 직접 영향을 미치는 것으로 잘 알려져 있어 이들 호르몬 유전자는 산유능력 등 생산형질에 있어 유전적 변이성과 관련하여 분자변이 연구와 양적형질의 연관성 분석에 중요한 표적이 되고 있는후보유전자들이다. 본 연구는 이같은 점에 착안하여 근자에 그 응용범위가 급속히 확대되어져 가고 있는 새로운 유전자 분석기술로서 PCR 기법을 이용하여 젖소에서 bGH와bPRL 유전자의 염기서열 변이에 따른 다형성으로서 RFLP를 분석하고 품종집단내 유전적변이성을 추정함과 동시에 이들 표지좌위의 RFLP marker를 유전적 표지인자로 하여 젖소에서 경제적으로 중요한 유량과 유조성분율(유지방,유단백질, 유당, 무지고형분 및 총고형분)과의 연관성을 분석하므로써 젖소의 생산형질에 유의적으로 영향을 미치는 DNA marker를구명하고자 실시하였다.bGH와 bPRL 유전자좌위의 RFLP 분석은 이들 유전자에 각각 특이적인 primer를 이용하여 PCR로 증폭한 후 bGH 증폭산물은 Alu I 그리고 bPRL산물은 Rsa I 제한효소를 이용하여 절단하고 전기영동법으로 분석한 결과 이들 호르몬 좌위는 A와 B 두개의 대립유전자에 의해 지배되어 지는 AA, AB 및 BB 3종류의 유전자형이 각각 검출되었다. bGH좌위에서 A와 B 대립유전 자빈도는 0.742와 0.258였고 bPRL 좌위는 0.730과 0.270으로 각각 추정되었다. 한편, bGH와 bPRL 유전자 좌위의 RFLP marker와 생산형질들간의 상관관계를 통계분석한 결과 bGH 좌위에서 AA형이 AB형에 비해 유단백질율이 유의적(P< .05)으로 높았고 bPRL좌위는 AA유전자형이 AB 또는 BB 유전자형보다 유량, 유지율 및 무지고형분율이 유의적(P< .05)으로 높은 경향을 나타냈다. 따라서, bGH 및 bPRL 좌위 모두A 유전자 또는 AA유전자형 빈도를 증가시키는 것이 젖소의 비유능력 향상에 바람직할 것으로 추정된다.결론적으로 본 연구를 통해 개발된 bGH와 bPRL 좌위의 PCR-RFLP 분석기법은 전통적인 RFLP 분석법에 비해 관련 유전자와 유전자형을 보다 신속정확하게 검색할 수 있을것이며 이들 호르몬 좌위의 RFLP marker는 국내 젖소개량을 위한 유전적 표지의 선발도구로서 이용 가능성이 기대된다.

Abstract ▼

The ultimate goal of genome analysis in animal breedingscheme includes the gene mapping of polymorphic loci in the DNA level and theidentification of markers linked with loci influencing quantitaitve traits or economic traitsas genetic markers for selection aids. Restriction

The ultimate goal of genome analysis in animal breedingscheme includes the gene mapping of polymorphic loci in the DNA level and theidentification of markers linked with loci influencing quantitaitve traits or economic traitsas genetic markers for selection aids. Restriction fragment lengthpolymorphisms(RFLPs) are a relatively new class of genetic markers based uponvariability at the DHA sequence level. RFLPs seem to be an almost unlimited sourceof genetic markers. If one(or several) of these RFLP markers can be shown to beassociated with the level of animal performance, these can be used for selectionprogram. When Marker data are included in the selection criteria, this process beingreferred to as marker-assisted selection(MAS) or genotype-assisted selection(GAS).Growth hormone(bGH) and prolactin(bPRL) are members of a family of polypeptidehormones with have evolved from a common ancestral gene. It is well town thatbGH and bPRL have a major impact on growth, lactation and mammary glanddevelopment in dairy cattle. Therefore, these hormone genes are a potential target ascandidate genes for studies of molecular variation in connection with studies of thegenetic variation of milk performance and for analysis of linkage with quantitative traits.The objective of the present study was to analysis RFLP molecular variation of bGHand bPRL genes using PCR method, to analysis of associations between PCR-RFLPmarkers and quantitative traits such as milk production and compositions (fat, protein,lactose, solid-not-fat and total solid) and to develop genetic markers influencingproduction traits in dairy cattle.The bGH and bPRL genes were amplified by PCR using the allele specific primers.The amplified products were digested with Alu I for bGH and Rsa I for bPRL andelectrophoresis was performed to detect RFLPs, respectively. Three differentgenotypes, AA, AB and BB, controlled by two alleles A and B were observed in bothbGH and bPRL loci. Gene frequencies of the A and B alleles 0.742 and 0.258 forbGH locus and 0.730 and 0.270 for bPRL locus, respectively. Effects of each hormonemarker loci on 305-day first lactation milk yield and milk compositions were analyzedby a least squares analysis of variance which included RPLP genptypes as a maineffect. The effects of bGH locus was significant for milk protein percentage. Cowswith the AA genotype had higher protein percentage than those with AB type(P< .05).The bPRL locus had a significant effect on milk yield, fat percentage and SNFpercentage than those with BB type(p< .05). Therefore, it would be advantage toselect for cows with A gene or AA genotypes in both loci. Consequently, RFLPmarkers of these hormone loci could be used as selection aids for genetic improvementof economically important traits in Holstein dairy cattle. In the present study, thedevelopment of PCR-RPLP technique for genotyping bGH and bPRL loci was shown tobe a more rapid and sensitive method than traditional RFLP methods for theidentification of genotypes of animals.

목차 Contents

• I. 서 론...13
• II. 연 구 방 법...15
• 1. 공시축 및 검정자료...15
• 2. 실험방법...15
• 3. PCR-RFLP 유전자형과 생산형질간의 상관관계 분석...19
• III. 결 과...20
• 1. bGH와 bPRL 유전자 좌위의 PCR-RFLP 분석...20
• 2. PCR-RFLP표지유전자형과 생산형질간의 상관관계 분석...27
• IV. 고 찰...31
• V. 결 론...36
• VI. 인 용 문 헌...37
• VII. 기 타...43
• 1. 연구수행관련 논문발표 목록서...43
• 2. 자체평가서...44