Estimation of the Accuracy of Genomic Breeding Value in Hanwoo (Korean Cattle)

This study was conducted to estimate the Genomic Estimated Breeding Value (GEBV) using Genomic Best Linear Unbiased Prediction (GBLUP) method in Hanwoo (Korean native cattle) population. The result is expected to adapt genomic selection onto the national Hanwoo evaluation system. Carcass weight (CW), eye muscle area (EMA), backfat thickness (BT), and marbling score (MS) were investigated in 552 Hanwoo progeny-tested steers at Livestock Improvement Main Center. Animals were genotyped with Illumina BovineHD BeadChip (777K SNPs). For statistical analysis, Genetic Relationship Matrix (GRM) was formulated on the basis of genotypes and the accuracy of GEBV was estimated with 10-fold Cross-validation method. The accuracies estimated with cross-validation method were between 0.915~0.957. In 534 progeny-tested steers, the maximum difference of GEBV accuracy compared to conventional EBV for CW, EMA, BT, and MS traits were 9.56%, 5.78%, 5.78%, and 4.18% respectively. In 3,674 pedigree traced bulls, maximum increased difference of GEBV for CW, EMA, BT, and MS traits were increased as 13.54%, 6.50%, 6.50%, and 4.31% respectively. This showed that the implementation of genomic pre-selection for candidate calves to test on meat production traits could improve the genetic gain by increasing accuracy and reducing generation interval in Hanwoo genetic evaluation system to select proven bulls.

한우의 유전체 육종가의 정확도 추정

본 연구는 농협 한우개량사업소 후대검정우 552두의 도체중, 배최장근단면적, 등지방두께 및 근내지방도를 측정한 후 고밀도 SNP 패널(777K)을 사용하여 유전체 혈연 행렬(Genetic Relationship Matrix, GRM)을 추정하고 GBLUP (Genomic Best Linear Unbiased Prediction) 방법으로 GEBV (Genomic Estimated Breeding Value)를 구하여 교차 검증(Cross-validation) 방법으로 그 정확도를 추정함으로써 유전체 선발 기법을 한우 유전평가 체계에 적용하기 위한 기초자료로 이용하고자 수행하였다. 교차 검증 방법으로 각 형질별로 추정된 유전체 육종가의 정확도는 0.915~0.957로 상당히 높게 추정되었다. 대립유전자의 빈도로 계산된 유전체 혈연 행렬을 이용하여 GBLUP 방법으로 추정된 육종가 정확도의 최대 차이는 후대검정우 534두에 대하여 도체중, 배최장근단면적, 등지방 두께 및 근내지방도 순으로 각각 9.56%, 5.78%, 5.78% 및 4.18% 정도의 수준으로 상승했고, 혈통 기록상의 모든 개체 3,674두에 대해서는 형질 별로 최대 13.54%, 6.50%, 6.50% 및 4.31% 정도의 수준으로 증가한 결과가 추정되었다. 이는 한우 보증씨수소의 선발 시스템에서 아직 표현형 자료를 생산할 수 없는 당대검정 후보축 대한 집단을 조성할 때 유전체 정보를 이용한 사전 선발을 활용하면 기존의 상대적으로 낮았던 육종가의 정확도의 상승 효과와 세대 간격의 단축으로 인하여 유전적 개량량을 증대시킬 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서 genomic breeding value 추정을 위하여 조성된 집단의 경우는 후대 검정우 집단으로서 개체들 간의 혈연관계가 높으며, 이미 전통적인 BLUP 방법으로도 상당히 높은 정확도를 가진 집단을 이용하였다. 그러나, 현재 한우 집단에 대한 유전체 자료 구축 시 이용할 수 있는 정확한 자료는 후대검정우 집단 외에는 참조 집단을 조성할 수 있는 대안이 없으므로, 지속적인 유전체 검정을 위해서는 다양한 유전적 조성이 구축된 참조 집단을 구축해야 할 것으로 사료된다. 또한 유전체 검정을 통한 정확도 상승효과를 기대하기 위해서 지속적으로 참조 집단의 크기를 늘릴 필요성이 있다.