Journal of Animal Science and Technology

Korean Society of Animal Sciences and Technology (한국축산학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Effect of the Fatty Acid Synthase Gene for Beef Quantity Traits in Hanwoo Breeding Stock

한우 Fatty Acid Synthase (FASN) 유전자 반수체형의 후대검정우 육량 및 육질에 미치는 영향

  • Kim, Sang-Wook (College of Agriculture, Life and Environment Sciences, Chungbuk National University) ;
  • Lee, Jun-Heon (College of Agriculture, and Life Sciences, Chungnam National University) ;
  • Kim, Jin-Ho (Hanwoo Improvement Center, Nonghyup) ;
  • Won, You-Seog (Hanwoo Improvement Center, Nonghyup) ;
  • Kim, Nae-Soo (College of Agriculture, Life and Environment Sciences, Chungbuk National University) ;
  • Kim, Kwan-Suk (College of Agriculture, Life and Environment Sciences, Chungbuk National University)
  • 김상욱 (충북대학교 농업생명환경대학 응용생명환경학부 축산학과) ;
  • 이준헌 (충남대학교 농업생명과학대학 동물자원과학부) ;
  • 김진호 (농협중앙회 한우개량사업소) ;
  • 원유석 (농협중앙회 한우개량사업소) ;
  • 김내수 (충북대학교 농업생명환경대학 응용생명환경학부 축산학과) ;
  • 김관석 (충북대학교 농업생명환경대학 응용생명환경학부 축산학과)
  • Received : 2010.01.07
  • Accepted : 2010.02.09
  • Published : 2010.02.28
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

A previous study has shown that the g.17924G>A polymorphism of fatty acid synthase (FASN) is associated with unsaturated fatty acid composition in the Hanwoo beef, hence this study was conducted to evaluate the effect of single nucleotide polymorphisms (SNPs) within FASN gene on the selection phenotypes of Hanwoo breeding stock. A total of 925 progeny test steers were used to genotype g.11280G>A, g.13125T>C, and g.17924G>A polymorphisms and significant associations were found among g.11280G>A, g.17924G>A, and carcass traits, such as carcass weight, backfat thickness, and beef quantity index. No significant association was found between g.13125T>C and carcass traits. Although the degree of linkage disequilibrium (LD) was not strong among g.11280G>A, g.13125T>C, and g.17924G>A in the LD analysis, four major haplotype classes were formed with the genotypic information within the FASN gene; the frequencies of the halpotypeswere -GCG-[0.378], -ATG-[0.301], -GTA-[0.191], and -ACG-[0.063], respectively. Phenotypic association was performed among these haploptypes, and the haplotype 2 (-ATG-)was significantly associated with higher carcass weight when compared to the other haplotypes, i.e. haplotype 1 (-GCG-) and haplotype 3 (-GTA-). A copy number of the FASN haplotype 3 (-GTA-) had also a significant association with carcass weight of subjects. In conclusion, it was observed that two polymorphisms (g.11280G>A and g.17924G>A) and their haplotypes within the FASN gene are consistently associated with carcass traits. Therefore, it is desirable to use the FASN polymorphisms for pre-selection program as genetic marker with improved carcass yield and beef quality of the Hanwoo sire at the Hanwoo Improvement Center as well as for commercial Hanwoo producers, the FASN genotypic information can be used for a part of selecting Hanwoo dam for superior calf production.

본 연구는 지방산합성의 완성에 관여하는 소 FASN (Fatty acid synthase) 유전자내의 g.11280G>A (Silent), g.13125T>C (Exon24-His1390Tyr)와 g.17924G>A (Exon39-Thr2158Ala) 단일염기 변이들이 한우집단 925 두를 대상으로 도체형질과의 연관성 분석, 연관불균형의 정도 및 반수체형의 분석을 위하여 수행하였다. g.11280G>A 변이의 연관성분석에 있어서는 도체중, 등지방두께 및 육량지수에 유의성이 있는 것으로 관찰되었으며 g.17924G>A변이 역시 연관성분석에서 도체중에 유의성이 있는 것으로 나타났다(P<0.05). 하지만 g.13125T>C 변이는 한우집단에서 형질과의 유의적인 연관성을 관찰 할 수 없었다. 또한 g.11280G>A, g.13125T>C와 g.17924G>A 변이들에 대한 연관불균형(Linkage disequilibrium) 분석을 한 결과 g.11280G>A와 g.13125T>C 두변이에 대한 r-square=0.177로 나타났으며 D'=0.568 로 관측되었다. 또한 g.13125T>C와 g.17924G>A 두 변이들은 r-square = 0.207로 나타났으며 D'=0.607로 나타났으며 g.11280G>A와 g.17924G>A 변이들은 r-square = 0.101으로 나타났으며 D'=0.920으로 관찰되었다. 연관불균형 유의수준(r-square>0.1, D'>0.500)에 따라 계산된 반수체형 총 7개중 그 빈도가 0.05 이상인 중요한 반수체형은 4개(-GCG- [0.378], -ATG- [0.301], -GTA- [0.191], -ACG- [0.063])를 선별하여 연관성분석을 실시하였다. FASN 반수체형 1번(-GCG-), 반수체형 2번(-ATG-)와 반수체형 4번 (-ACG-)는 한우집단에서 형질과의 유의적인 연관성을 관찰 할 수 없었으나 FASN 반수체형 3번(-GTA-)은 도체중과 연관성을 보였다(P=0.0327). 염색체상 반수체형 -GTA-.구조를 가지지 않은 동형접합체(0-copies)인 개체의 도체중은 354.70+3.58로 나타났으며, 반수체형 -GTA- 구조를 하나만 가지는 이형접합체(1-copies) 347.63+4.84으로 관찰되었으며 0-copies인 동형접합체보다 현저히 낮은 도체중을 나타내었다. 또한 반수체형 -GTA- 구조를 가지는 동형접합체(2-copies)인 개체는 22두가 나타났으며 도체중은 351.01+4.18로 0-copies 인 동형접합체 보다 낮은 도체중을 나타내었다. 이상의 결과는 소 FASN 유전자내의 g.11280G>A, g. 13125T>C와 g.17924G>A 변이들은 육질 뿐만 아니라 육량에도 관여하는 것으로 사료되며, FASN 유전자내의 g.11280G>A와 g.17924G>A 두 개의 단일염기변이는 한우개량사업소의 씨숫소의 유전자 마커를 통한 도움 선발(marker assisted selection, MAS)에 이용 될 수 있을 것이며 일반농가에서도 송아지 생산을 위한 암소 선발에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Keywords

References

  1. Barrett, J. C., Fry, B., Maller, J. and Daly, M. J. 2005. Haploview: analysis and visualization of LD and Haplotype maps. Bioinformatics 21:263-265. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bth457
  2. Bhuiyan, M. S. A., Yu, S. L., Yoon, D., Cho, Y. M., Park, E. W., Kim, N. K., Kim, K. S. and Lee, J. H. 2009. DNA Polymorphisms in SREBF1 and FASN Genes Affect Fatty Acid Composition in Korean Cattle (Hanwoo). Asian-Aust. J. Anim. Sci. 22:765-773. https://doi.org/10.5713/ajas.2009.80573
  3. Cheong, H. S., Yoon, D., Park. B. L., Kim, L. H., Bae, J. S., Namgoong, S., Lee, H. W., Han, C. S., Kim. J. O., Cheong, I. C and Shin, H. D. 2008. A single nucleotide polymorphism in CAPN1 associated with marbling score in Korean cattle. BMC Genet. 9:33-40. https://doi.org/10.1186/1471-2156-9-33
  4. Cho, S., Park, T. S., Yoon, D., Cheong, H. S., Namgoong, S., Park, B. L., Lee, H. W., Han, C. S., Kim, E. M., Cheong, I. C., Kim, H. B. and Shin, H. D. 2007. Identification of genetic polymorphisms in FABP3 and FABP4 and putative association with back fat thickness in Korean native cattle. BMB report. 41:29-34. https://doi.org/10.5483/BMBRep.2008.41.1.029
  5. Do, K. T., Shin, H. Y., Lee, J. H., Kim, N. S., Park, E. W., Yoon, D. and Kim, K. S. 2007. Investigation of Coat Color Candidate Genes in Korean Cattle (Hanwoo). J. Anim. Sci & Technol. 49:711-718. https://doi.org/10.5187/JAST.2007.49.6.711
  6. Gabriel, S. B., Schaffner, S. F., Nguyen, H., Moore, J. M., Roy, J., Blumenstiel, B., Higgins, J., DeFelice, M., Lochner, A., Faggart, M., Liu-Cordero, S. N., Rotimi, C., Adeyemo, A., Cooper, R., Ward, R., Lander, E. S., Daly, M. J. and Altshuler, D. 2002. The structure of haplotype blocks in the human genome. Science 296:2225-2229. https://doi.org/10.1126/science.1069424
  7. Kim, N. K., Kim, G. S., Jung, Y. S., Moon, H. J., Cho, Y. M and Yoon, D. 2009. Association Study Between Polymorphisms of Inositol 1,4,5-triphosphate Receptor Type 1 (IP3R1) Gene and Carcass Traits in Korean Cattle (Hanwoo). J. Anim. Sci & Technol. 51:289-294. https://doi.org/10.5187/JAST.2009.51.4.289
  8. Li, S., Kim, S. W., Lee, J. J., Lee, J. H., Yoon, D., Kim, J. J., Jeong, Y. C., Jeon, S. H., Choi, J. W., Kim, N. S. and Kim, K. S. 2009. Characterization of the Bovine FASN Gene Variation for Carcass and Beef Quality Traits in Hanwoo. Korean. J. Anim. Sci & Technol. 51:165-192.
  9. Stephens, M. and P. Donnelly. 2003. A comparison of Bayesian methods for haplotype reconstruction from population genotype data. Am. J. Hum. Genet. 73:1162-1169. https://doi.org/10.1086/379378
  10. Zhang, S., Knight, T. J., Reecy, J. M. and Beitz, D. C. 2008. DNA polymorphisms in bovine fatty acid synthase are associated with beef fatty acid composition. Anim. Genet. 39:62-70. https://doi.org/10.1111/j.1365-2052.2007.01681.x
  11. 농림부. 2004. 축산물 등급판정 세부기준. 농림부고시 제 2004-66호.

Cited by

  1. Porcine Fatty Acid Synthase Gene Polymorphisms Are Associated with Meat Quality and Fatty Acid Composition vol.31, pp.3, 2011, https://doi.org/10.5851/kosfa.2011.31.3.356
  2. Effect of the Fatty Acid Synthase and Acetyl CoA Carboxylase Genes on Carcass Quality in Commercial Hanwoo Population vol.53, pp.5, 2011, https://doi.org/10.5187/JAST.2011.53.5.389
  3. Association Study Between the SNP of DECR1 Gene and Economic Traits in Hanwoo vol.48, pp.3, 2014, https://doi.org/10.14397/jals.2014.48.3.139