Analysis on Artificial Insemination Failure and Characteristics of Frozen Semen Used for Reproduction of Hanwoo Cow in Gangwon East Area

강원 영동지방 암소 인공수정에 이용된 한우보증씨수소 정액의 인공수정 실패율 분석 및 동결정액성상 분석

  • Park, Sai-Rom (College of Animal Life Science, Kangwon National University) ;
  • Hong, Min-Wook (College of Animal Life Science, Kangwon National University) ;
  • Kim, Hun (College of Animal Life Science, Kangwon National University) ;
  • Lee, Seung-Kyu (College of Animal Life Science, Kangwon National University) ;
  • Lee, Yeung-Sub (College of Animal Life Science, Kangwon National University) ;
  • Kim, Jin-Woo (College of Animal Life Science, Kangwon National University) ;
  • Lee, Hak-Kyo (Department of Biotechnology, Hanyong National University) ;
  • Jeong, Dong-Kee (Department of Biotechnology, Jeju National University) ;
  • Kim, Jong-Bok (College of Animal Life Science, Kangwon National University) ;
  • Song, Young-Han (College of Animal Life Science, Kangwon National University) ;
  • Lee, Sung-Jin (College of Animal Life Science, Kangwon National University)
  • 박새롬 (강원대학교 동물생명과학대학) ;
  • 홍민욱 (강원대학교 동물생명과학대학) ;
  • 김훈 (강원대학교 동물생명과학대학) ;
  • 이승규 (강원대학교 동물생명과학대학) ;
  • 이영섭 (강원대학교 동물생명과학대학) ;
  • 김진우 (강원대학교 동물생명과학대학) ;
  • 이학교 (한경대학교 생명공학과) ;
  • 정동기 (제주대학교 생명공학부) ;
  • 김종복 (강원대학교 동물생명과학대학) ;
  • 송영한 (강원대학교 동물생명과학대학) ;
  • 이성진 (강원대학교 동물생명과학대학)
  • Received : 2012.03.08
  • Accepted : 2012.03.26
  • Published : 2012.03.31

Abstract

This study was carried out to investigate artificial insemination (AI) failure status and frozen semen characteristics in Korean proven bulls' number (KPN) semen used for AI of Hanwoo cows in Gangwon East region (Gangneung, Donghae, Taebaek, Samcheok, Sokcho, Yangyang, Goseong). Among semen used for AI, AI failure rate showed lowest at KPN506 (27.6%), whereas highest at KPN593 (77.2%). Correlations of AI failure in between Korean proven bulls semen and cows was 0.2941, which means that AI failure rate of Korean proven bulls semen may have respectable effect on reproduction of Hanwoo cow. In addition, present study was conducted to investigate spermatozoal viability rate, ruptured acrosome rate and active mitochondria in frozen Korean proven bulls semen with flow cytometry. The semen of KPN593 showed significantly ($p$<0.05) higher viability rate in KPN593 (30.49%) than that in KPN637 (37.34%). Furthermore, percentage of ruptured acrosome was lower in KPN637 as 21.37% than in KPN637 (21.37%), but it was not statistically significant. In conclusion, these results indicate that choice of Korean proven bulls semen may correlate positively with conception rate in Hanwoo cow. Therefore, KPN with high AI failure rate might be avoid to increase conception rate and characteristics of frozen semen might be evaluated before its use for AI.

본 연구는 강원도 영동지방의 7개 시 군(강릉, 동해, 태백, 삼척, 속초, 양양, 고성)의 93개 농가에서 사육 중인 1,655두의 암소의 인공수정에 사용된 한우보증씨수소(KPN, Korean proven bulls number) 정액을 대상으로 인공수정 실패율과 동결정액의 성상 분석에 대해 실시하였다. 암소 인공수정에 사용된 KPN 정액의 인공수정 실패율 범위는 27.6~77.2%로 나타나, 씨수소 간의 인공수정 실패율 차이가 52.9%로 크게 나타났으며, 이중 KPN506이 27.6%로 가장 낮은 인공수정 실패율을, KPN593이 77.2%의 가장 높은 인공수정 실패율을 나타냈다. 또한, KPN과 암소의 인공수정 실패율은 0.2941의 정의 상관관계를 보여 암소의 인공수정에 있어 KPN 정액의 실패율은 상당한 영향을 미치는 것으로 사료된다. 유세포 분석기(flow cytometry)를 이용한 KPN593과 KPN637의 동결정액 성상분석결과에서 인공수정 실패율이 높은 KPN593의 생존율(viability rate)이 30.49%로 KPN637(37.34%)에 비해 유의적으로 낮은 결과를 보였으며($p$<0.05), 유의적인 차이를 보이진 않았지만 첨체 이상율 평가(ruptured acrosome rate)에서도 KPN593 (28.38%)이 KPN637(21.37%) 보다 높은 수치를 나타내었다. 이 결과로 보아 KPN 정액의 번식능력 및 KPN 동결정액의 품질은 암소 인공수정 실패와 매우 밀접한 관련이 있으며, 암소의 수태율 증가를 위해 인공수정 실패율이 높은 KPN은 피해야 하며, 향후 농가 이익을 위해 한우 보증씨 수소의 번식능력과 동결정액의 정확한 성상평가가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

Keywords

References

  1. Clay JS, McDaniel BT, Brown CH (2004): Variances of and correlation among progeny tests for reproductive traits of cows sired by AI bulls. J Dairy Sci 87:2307-2313. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(04)70052-1
  2. Curry MR (2002): Cryopreservation of semen from domestic livestock. Rev Reprod 5:46-52.
  3. Hammerstedt RH, Graham JK, Nolan JP (1990): Cryopreservation of mammalian sperm: What we ask them to survive. J Androl 11:73-88.
  4. Medeiros CM, Forell F, Oliveira AT, Rodrigues JL (2002): Current status of sperm cryopreservation: why isn't it better? Theriogenology 57:3 27-344. https://doi.org/10.1016/S0093-691X(01)00674-4
  5. Murray BB, Scheffer LR, Burnside EB (1983): Heritability of nonreturn rate of Canadian Holstein-Friesian bulls. Can J Anim Sci 63:39-48. https://doi.org/10.4141/cjas83-005
  6. Nadarajah K, Burnside EB, Scheffer LR (1988): Genetic parameters for fertility of dairy bulls. J Dairy Sci 71:2730-2734. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(88)79866-5
  7. Stälhammer EM, Janson L, Philipsson J (1994): Genetic studies on fertility in A.I. bulls. II. Environmental and genetic effects on non-return rate of young bulls. Anim Reprod Sci 34:193-207. https://doi.org/10.1016/0378-4320(94)90016-7
  8. Thaller G (1997): Genetics and breeding for fertility. Interbull Mtg Grub Uppsala Interbull Bull No 18.
  9. Thundathil J, Gil J, Januskauskas A, Larsson B, Soderquist L, Mapletoft R, Rodriguez-Martinez H (1999): Relationship between thd proportion of capacitated spermatozoa present in frozen-thawed bull semen and fertility with artificial insemination. Int J Androl 22:366-373. https://doi.org/10.1046/j.1365-2605.1999.00194.x
  10. Weigel KA (2006): Prospects for improving reproductive performance through genetic selection. Animal Reproduction Science 96:323-330. https://doi.org/10.1016/j.anireprosci.2006.08.010
  11. 박노형, 이성수, 정준, 원유석, 김내수 (2003): 한우 종모우의 고환둘레와 정액생산 및 번식과의 관계. J Anim Sci & Technol 45(4):517-522.
  12. 박새롬, 이성국, 이규수, 신영수, 송영한, 이성진 (2011): 강원 영동지방 한우암소 번식 및 육종현황 분석. 동물자원연구. 22(1):1-5.
  13. 이성수, 노승희, 박노형, 원유석 (2010a): 한우 씨수소의 고환 둘레와 정액 성상 및 농가 인공수정 수태율과의 관계. J Emb Trans 25(1):51-55.
  14. 이성수, 노승희, 박노형, 원유석 (2010b): 한우 씨수소의 상대적 수정능 추정에 관한 연구. J Emb Trans. 25(1):57-66.