Analysis of the Genotype Distribution in Cattle Breeds Using a Double Mismatched Primer Set that Discriminates the MC1R Dominant Black Allele

With a double mismatch primer set designed for amplifying the modified DNA sequence fragments, bovine melanocortin-1 receptor(MC1R) gene encoded in Extension locus which plays a critical role in coat color development was analyzed using polymerase chain reaction mediated restriction fragment length polymorphism(PCR-RFLP). Amplified PCR fragments were successfully discriminated with combining the MspI- and AluI-RFLP into three major alleles(ED, E+, and e), directly related to bovine coat color phenotypes. The genotyping results showed that Jeju black cattle contained three MC1R alleles, but yellowish-red colored Hanwoo and bridle colored Korean Brindle cattle did not contained the dominant black allele ED. However, two dominant black-colored cattle breeds, Holstein and Angus, contained the ED allele over 96% in frequency. Hanwoo×Holstein F1 and Hanwoo×Angus F1 crossbred calves showed ED/e MC1R genotypes, and uniformly black coat color. the results suggested that this MC1R genotyping method be useful in allele discrimination for bovine MC1R gene which used for breed classification and characterization, as one of the important genetic markers, using combination of MspI- and AluI-RFLP for modified PCR product amplified with a newly designed double mismatch primer set.

소 MC1R 우성흑모색 대립인자를 구분하는 변형 프라이머를 이용한 소 품종들의 유전자형 분포 분석

소의 모색 발현에 결정적인 역할을 수행하며 Extension 좌위에 암호화되어 있는 melanocortin- 1 receptor(MC1R) 유전자형을 변형된 염기서열이 증폭되게 제작된 이중 mismatch primer 쌍을 이용하여 PCR-RFLP 방법으로 분석하였다. 증폭된 PCR 절편들은 MC1R 유전자에서 모색 표현형과 직접적으로 연관되어 있어 중요하게 다루어지고 있는 세 가지 대립인자들(ED, E+, e)로 MspI-과 AluI-RFLP에 의해 성공적으로 구분되었다. MC1R 유전자형의 분포를 조사한 결과 제주흑우는 세 가지 대립인자가 모두 출현하였고, 황－적모색의 한우와 호피문의 칡소에서는 흑모색우성 대립인자 ED가 출현하지 않았다. 반면, 우성흑모색으로 알려진 두 소 품종 Holstein과 Angus는 ED 대립인자의 빈도가 96% 이상으로 조사되었다. 한우×Holstein F1과 한우×Angus F1은 모두 ED/e의 유전자형을 나타내었고, 표현형은 전신 흑색으로 확인되었다. 본 연구에서 고안한 이중 mismatch primer 쌍을 이용한 MC1R 유전자 증폭 절편에 대한 MspI-과 AluI-RFLP 조합은 소의 품종 특성 규명과 품종 식별에서 매우 중요한 유전자 표지인자 중 하나인 MC1R 유전자의 세 가지 대립인자를 식별하는 데 유용한 실험기법이 될 것으로 사료된다.