• Title/Summary/Keyword: 다형질 모형

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범주형 자료를 포함한 다형질 임계개체모형에서 유전능력 추정 알고리즘 (Computing Algorithm for Genetic Evaluations on Several Linear and Categorical Traits in A Multivariate Threshold Animal Model)

  • 이득환
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제46권2호
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    • pp.137-144
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    • 2004
  • 불연속 범주형 자료에 대한 잠재변수가 존재한다는 가정하에 임계값을 추정하고 잠재변수를 생성하며 생성된 잠재변수 및 기타 연속변량에 대한 관측치를 포함하는 다변량 임계개체모형을 설정하고 유전능력을 예측하기 위한 방법을 제시하였다. 각각의 범주형 조사 자료의 특성을 갖는 형질에 있어서 임계점의 추정은 추정 가능한 임계점에 대한 1차 미분값(gradient)과 2차 미분값(Hessian)을 이용한 Newton 방법을 이용하면 추정가능하며 지역모수인 육종가의 추정은 PCG 방법으로 구현 가능하다. 이러한 이론은 Quaas(2001)가 제시한 하나의 이산형 자료와 하나의 연속형 자료의 2변량 동시 분석방법을 확장하여 전개한 것이며 이때 잠재변수 및 임계점의 추정은 기타 형질의 잔차 회귀계수 및 상관을 고려해야 한다. 본 연구를 위한 모의실험은 2개의 연속변량으로 체중과 유량을 고려하였고 또 다른 2개의 불연속 변량인 분만난이도와 출생시 생존유무를 고려하여 4형질 동시 분석을 실시하였다. 임계모형에 의한 육종가 추정치의 정확도는 4개의 구간으로 분류되어 기록된 분만난이도의 경우에 91${\sim}$92%의 정확도를 보였고 이항분포인 분만시 생존유무에 대하여는 87~89%의 정확도를 보였다. 반면에 이들 범주형 자료를 선형으로 간주하고 분석한 선형 동물개체 혼합모형에서는 72${\sim}$84% 및 59${\sim}$70%으로 비교적 낮은 추정의 정확도를 보였다. 따라서 범주형 자료의 유전분석은 선형 혼합모형 보다 임계형 혼합모형이 크게 타당할 것으로 사료되었다.

Gibbs Sampler를 이용한 돼지 주요 경제형질의 유전모수 추정 (Estimation of Genetic Parameters via Gibbs Sampler using Animal Model for Economic Traits in Pigs)

  • 조규호;김명직;김인철;전광주
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제50권1호
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    • pp.19-26
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    • 2008
  • 본 연구는 1998년부터 2006년까지 축산과학원에서 능력검정을 실시한 Duroc종 산육능력 검정자료 3,526두와 혈통자료 3,910두의 자료를 이용하여 30kg시 일당증체량, 90kg시 일당증체량, 평균 등지방두께, 90kg 도달일령 및 사료요구율에 대한 유전모수를 추정하기 위하여 실시하였다. 검정기록을 바탕으로 유전모수의 추정은 단형질 및 다형질 혼합모형을 이용하여 Gibbs sampling을 이용한 Bayesian 방법을 이용하였다. 듀록 종의 산육능력 검정자료를 바탕으로 분산분석을 실시한 결과 모든 조사형질에 대하여 성별, 연도, 계절에 있어서 고도의 유의성을 보였으며, 단형질 Bayesian 방법에 의해 추정한 Post-gibbs 후의 30kg 도달시 일당증체량, 30kg~90kg 도달시 일당증체량, 등지방두께, 90kg 도달일령 및 사료요구율의 유전력은 각각 0.43, 0.49, 0.31, 0.48 및 0.62로 추정되었다. 또한 다형질 Bayesian 방법에 의해 추정한 형질간 유전상관은 30kg 도달시 일당증체량과 30kg~90kg 도달시 일당증체량, 등지방두께, 90kg 도달일령, 사료요구율에서는 각각 -0.02, -0.13, -0.55 및 -0.15로 추정되었으며, 30kg~90kg 도달시 일당증체량과 등지방두께, 90kg 도달일령, 사료요구율간의 유전상관은 각각 0.16, -0.73, -0.32로 추정되었고, 등지방두께와 90kg 도달일령, 사료요구율에서는 각각 0.01 및 -0.08로 추정되었으며, 90kg 도달일령과 사료요구율간의 유전상관은 0.23으로 추정되었다.

다형질 Animal Model에 의한 한국산 전복 2 아종의 초기 치패의 성장관련 형질에 대한 유전모수 추정 (Estimation of Genetic Parameters for Growth-related Traits of Two Korean Abalone Subspecies, Haliotis discus hannai and H. discus discus, by using Multiple Traits of Animal Model in Early Growth Period)

  • 최미경;한석중;양상근;원승환;박철지;여인규
    • 한국패류학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.217-225
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    • 2007
  • 본 연구는 국립수산과학원에서 2004년도부터 시작된 전복 육종 프로그램 개발의 일환으로서, 전복 집단에서 개체에 대한 유전적 평가를 바탕으로 우량전복을 효과적으로 선발하기 위해 전복 성장 형질에 대한 초기 성장시기에 있어 각 종별 유전모수를 추정하였다. 실험에 사용한 한국산 북방전복과 둥근전복은 동해안, 남해안, 서해안 및 제주연안의 전국 11 개소로부터 자연산과 양식산으로 구분하여 수집한 후, DNA 분석에 의한 원거리 유연관계를 기초로 F1 세대의 반형매군을 생산하고 채묘후 5개월간 사육을 실시하였다. 이중 임의로 추출한 북방전복 76가계 (3,795 마리), 둥근전복 8가계 (399 마리) 에 대해 각장 (mm), 각폭 (mm) 및 중량 (g) 에 대해 측정을 실시하고, 유전모수는 성장관련형질인 각장, 각폭, 중량, 체형 및 비만도에 대해 추정하였다. 개체에 대한 성장형질에 영향을 미치는 효과분석을 위해 animal model에 의한 선형 혼합모형을 이용하여 SAS 통계 프로그램으로 통계분석을 실시하였다. 또한 EL-REML (restricted maximum likelihood) method를 전산 프로그램화한 REMLF90 (Misztal, 1990) 을 이용하여 다형질 혼합모형으로 유전모수를 추정하였다. 분석모형은 sire와 dam의 수집해역효과, 자연산 혹은 양식산 sire와 dam의 교배 효과, 생산시기 및 사육밀도를 고정효과로 하였다. 분석결과 초기성장시기인 채묘후 5개월령에서의 성장관련 형질은 북방전복에서 평균 $\pm$ 표준편차가 각각 각장 15.11 $\pm$ 4.04 mm, 각폭 10.64 $\pm$ 2.70 mm 및 중량 0.44 $\pm$ 0.33 g이었으며, 둥근전복에서는 각각 각장 14.56 $\pm$ 4.01 mm, 각폭 10.19 $\pm$ 2.67 mm 및 중량 0.40 $\pm$ 0.30 g 이었다. 채묘후 5개월령에서의 북방전복의 유전력은 각장, 각폭, 중량, 체형 및 비만도에서 각각 0.76, 0.78, 0.73, 0.20, 0.17로 추정되었다. 둥근전복의 각장, 각폭, 중량, 체형 및 비만도에 대한 유전력은 각각 0.89, 0.87, 0.89, 0.45, 0.01로 추정되었다. 이러한 결과로 보아, 북방전복과 둥근전복 모두 각장, 각폭 중량에서 고도의 유전력이 추정되어 개체선발만으로도 높은 육종효과가 기대되는 것으로 판단된다. 한편 북방전복과 둥근전복의 성장관련형질에 대한 유전상관은 각장과 각폭, 각장과 중량 및 각폭과 중량 간에 각각 0.99, 0.96, 0.96, 0.99, 0.99, 0.98로 추정되어 두 종 모두에서 형질들 간의 높은 유전상관을 나타내었다.

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특정 종돈집단의 임신기간, 이유후초종부일, 총산자수 및 사산에 대한 유전모수 추정 (Estimation of Genetic Parameters for Gestation Length, Wean to First Service, Litter Size and Stillborn Piglets in a Closed Nucleus Swine Breeding Herd)

  • 이득환;손지현
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제55권5호
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    • pp.389-398
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    • 2013
  • 본 연구는 폐쇄종돈군을 유지하면서 장기간 선발육종을 실시한 Landrace 및 Yorkshire 모계 종돈집단에서 임신기간, 총산자수, 이유후초종부일 및 사산두수에 대한 유전적 변이성을 제시함으로써 이들 형질들에 대한 선발지표에 참고자료를 제시하고자 실시하였다. 분석에 이용된 자료는 상기의 형질들에 대하여 사전 이상치를 제외한 후, Landrace 품종에서 1,910두의 모돈으로부터 수집된 7,616복의 기록 및 Yorkshire 품종 2283두의 모돈으로부터 수집된 총 10,454복의 기록을 이용하였다. 분석형질들에 대한 유전변이를 추정하기 위하여 상기의 4개 형질을 동시에 고려한 혼합모형을 설정하였으며, 특히 사산두수에 대하여는 정규성에 크게 위배되기 때문에 범주형 자료로 가정하여 다형질 선형-임계형 반복동물개체모형을 설정하여 분석하였다. 분석방법으로서는 Bayesian 추론의 일종인 Gibbs Sampling (GS) 방법에 의하여 모수의 사후분포 함수로부터 모수에 대한 GS을 50,000회 실시하고 burn-in을 제외한 후 모수의 사후분포에 대한 통계량을 제시하였다. 유전변이를 추정한 결과, 임신기간에 대한 유전력은 0.21~0.35로 추정되었고, 이유후초종부일에서는 0.16~0.23, 총산자수는 0.14~0.16 및 사산두수에 있어서는 0.09~0.10으로 추정되었다. 임신기간에 대한 유전상관 추정치는 총산자수 및 사산두수에서 부의 상관을 갖는 것으로 추정되었고 총산자수와 사산두수와는 정의 상관을 갖는 것으로 추정되었다. 총산자수와 이유후초발정일 간의 유전상관은 낮은 부의 상관을 갖는 것으로 추정되었으며 임신기간과 이유후 초종부일 간에는 유전적 상관관계가 매우 미약한 것으로 분석되었다. 따라서 총산자수를 개량하고자 할 때, 사산두수를 고려하여 선발지표를 설정함이 타당할 것으로 판단되었다.

한우 암소의 선형 및 외모심사형질에 대한 유전모수 추정 (Estimation of Genetic Parameters for Linear Type and Conformation Traits in Hanwoo Cows)

  • 이기환;구양모;김정일;송치은;정용호;노재광;하유나;차대협;손지현;박병호;이재구;이정규;이지홍;도창희;최태정
    • 농업생명과학연구
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    • 제51권6호
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    • pp.89-105
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    • 2017
  • 본 연구는 부모의 혈통정보를 모두 아는 혈통 및 고등등록우로 등록된 한우 암소 25,516두의 선형 및 외모심사형질에 대해 유전모수를 추정하였다. 각 심사형질에 영향을 주는 것으로 판단되는 주요인을 선정하여 다형질 개체모형에 적용하여 EM-REML 알고리즘 분석방법을 통해 각 형질에 대한 유전력과 유전상관과 표현형상관을 추정하였다. 한우 암소의 17개 선형심사형질 및 10개 외모심사형질(종합점수 포함)의 유전력 추정치의 범위는 0.03(유두배열)에서 0.42(체장)까지로 추정되었다. 체고, 체장, 강건성, 체심, 윤곽성, 정강이두께, 피모의 색, 엉덩이기울기, 고장, 좌골폭, 넓적다리의 두께, 유방용적, 유두길이, 유두배열, 발굽기울기, 뒷다리 비절기울기, 뒤에서 본 뒷다리자세, 체적 균형, 자질 품위, 머리 목, 전구, 중구, 엉덩이, 넓적다리, 유기, 지제보양 및 종합점수의 유전력은 각각 0.4, 0.42, 0.27, 0.25, 0.06, 0.14, 0.22, 0.31, 0.19, 0.17, 0.29, 0.04, 0.07, 0.02, 0.11, 0.03, 0.16, 0.27, 0.08, 0.15, 0.14, 0.14, 0.19, 0.16, 0.05, 0.08 및 0.3으로 추정되었다. 한편, 다형질개체모형에 의해 추정된 17개 선형심사형질과 종합점수에 대한 유전상관추정 결과는 다음과 같다. 고장과 좌골폭간에 0.96의 가장 강한 양(+)의 유전적 관계를 나타내었다. 반면 발굽기울기와 뒷다리 비절기울기간에는 -0.57의 가장 큰 음(-)의 유전상관을 보였다. 전체외모 형질인 체고, 체장, 간겅성 및 체심은 각 형질간에, 그리고 기타 형질들과 강한 양(+)의 유전상관관계를 나타내었다. 특히 체고 및 체심과 고장 및 좌골폭간에 높은 양(+)의 상관관계를 나타내었으며, 체고와 엉덩이기울기간에는 0.32의 양(+)의 상관을 나타내었다.

한우의 성장 및 도체형질에 대한 유전모수 추정 (Genetic Parameter Estimation on the Growth and Carcass Traits in Hanwoo(Korean Cattle))

  • 최태정;김시동;;백동훈
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제48권6호
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    • pp.759-766
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    • 2006
  • 본 연구는 농협중앙회 가축개량사업소가 보유하고 있는 1998년부터 2005년까지 실시한 한우 당대검정 대상우 2,532두의 자료와 1996년부터 2002년까지 실시한 한우 후대검정 대상우 1,819두의 자료를 이용하여 당대 및 후대의 형질을 다형질 개체모형을 이용하여 유전모수를 추정하였다. 적합한 통계분석모형을 찾기 위하여 각 형질별로 회귀분석을 통한 변수선택방법으로 고정효과와 공변량을 결정하고, MTDFREML 패키지를 이용하여 유전모수를 추정하였다. 분석형질은 등지방두께, 도체중, 도체율, 등심단면적, 근내지방도 및 12개월령 체중으로, 이들의 유전력은 각각 0.51, 0.32, 0.27, 0.33, 0.50 및 0.26로 나타났다. 한편 유전평가에서 제외되었던 등지방두께 및 도체율의 유전력이 각각 0.51 및 0.27으로 추정되어 이에 대한 선발이 가능할 것으로 나타났다. 특히 등지방두께는 현 육량지수 산출식에서 그 영향력이 매우 크므로 한우보증씨수소 선발지수에 포함하는 방안을 고려할 필요가 있을 것으로 사료된다. 도체형질간의 유전상관은 등지방두께와 등심단면적을 제외하고 모두 양의 상관을 나타났다. 그러나, 12개월령 보정체중과 도체율 및 근내지방도의 유전상관은 각각 0.09 및 0.27으로 나타나 현행 한우개량체계에서 처럼 당대검정우를 12개월령 체중으로 선발할 경우 등심단면적과 근내지방도가 우수한 개체가 탈락할 가능성이 있는 것으로 나타나 이의 보완을 위한 혈통지수의 활용방안이나 초음파단층촬영기술의 이용방법에 대한 추가연구가 필요한 것으로 사료된다.

다형질 개체모형을 이용한 한국 재래닭의 주요 경제형질의 유전력

  • 최철환;상병돈;김학규;나재천;장병귀;김시동;유동조;이상진;상병찬
    • 한국가금학회:학술대회논문집
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    • 한국가금학회 2003년도 제20차 정기총회 및 학술발표회
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    • pp.127-128
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    • 2003
  • 재래닭 5계통의 체중에 대한 유전력 추정치는 150일령에서 0.25∼0.61, 270일령에서 0.32∼0.59의 범위로 대체로 높은 추정치였으며, 150일령보다는 270일령 체중에서 계통별로 비교적 높은 유전력을 보였다. 산란능력에 대한 유전력 추정치는 시산일령에서 0.15∼0.31, 시산난중에서 0.06∼0.09, 270일령 난중에서 0.24∼0.41, 산란수에서는 0.09∼0.26의 범위로서 시산난중에서 매우 낮은 추정치를 보인 반면 시산일령과 산란수에서는 저도 및 중도의 유전력 추정치였으며, 270일령 난중에서는 중도의 유전력 추정치를 보였다.

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듀록종의 산육형질에 대한 유전모수 추정 (Genetic Parameter Estimates for Productive Traits in Duroc Pigs)

  • 조충일;최연호;최재관;최태정;이승수;조광현;박병호
    • 농업생명과학연구
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    • 제46권5호
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    • pp.57-63
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    • 2012
  • 본 연구는 2004년부터 2011년까지 한국종축개량협회에서 듀록 품종에 대하여 수집된 40,657두의 검정 기록 및 이들과 혈연관계가 있는 47,974의 가계혈통정보를 이용하여 산육형질에 대한 유전모수를 알아보고자 연구를 실시하였다. 듀록의 산육형질에 대한 유전모수 추정은 고정효과로써 성, 동기우 그룹, 산차 및 검정종료시 개체나이(공변이), 임의효과로써 개체의 상가적 유전효과 및 잔차효과를 포함한 혼합모형 방정식을 구성하였으며, 분석은 리눅스 기반의 REMLf90 프로그램을 이용하여 다형질 분석을 실시하였다. 유전력은 90 kg 도달일령, 일당증체량, 등지방두께 및 등심단면적에서 각각 0.334, 0.340, 0.335 및 0.200로 추정되었다. 또한 형질간 유전상관의 결과를 살펴보면, 90 kg 도달일령과 일당증체량, 등지방두께 및 등심단면적에서의 유전상관이 각각 -0.992, 0.130, 0.358, 일당증체량과 등지방두께, 등심단면적 에서의 유전상관은 각각 -0.142, -0.361, 등지방두께와 등심단면적간에는 -0.243로 나타났다. 90 kg 도달일령과 일당증체량간에 고도의 부의 상관을 보였으며, 90 kg 도달일령과 등지방두께, 등심단면적은 중저도의 정의 상관을 보였으며, 나머지 형질간에는 부의 상관을 보였다. 듀록 선발시 산육형질간 유전상관을 고려한 개량목표 설정이 필요할 것으로 사료된다.

초음파측정 활용 고급육형 한우개량을 위한 선발반응 Monte Carlo 모의실험 (Monte Carlo Simulations of Selection Responses for Improving High Meat Qualities Using Real Time Ultrasound in Korean Cattle)

  • 이득환
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제45권3호
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    • pp.343-354
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    • 2003
  • 고급육형 한우개량을 위하여 현행 실시하고 있는 한우 후대검정에서 조사되는 배장근단면적, 등지방두께 및 근내지방도 등에 대한 유전적 개량량과 초음파 측정장치를 이용한 해당 형질들의 육질판정자료에 의한 간접선발시 유전적 개량량을 모의실험을 통하여 추정하고 상호 그 효율성을 비교하였다. 본 연구에 적용된 Monte Carlo 모의실험은 각 설정 모형별, 표현형 선발 및 다형질 BLUP 추정방법에 의한 육종가 추정치에 의한 선발을 적용하여 각각 10반복씩 반복 실험하였다. 각 모형별 모의실험방법은 종축집단의 크기 및 세대 수 그리고 설정모형을 동일하게 설계하였으며 수컷 100두와 암컷 2,000두의 기초집단으로부터 매 세대 수컷 20두와 암컷 1,000두를 3가지 형질에 동일한 가중치를 두어 10세대 동안 선발하였다. 최종 생성된 자료를 이용하여 유전적 개량량을 추정하였고 이를 각 모형별, 선발방법별로 비교, 분석하였다. 분석결과 현행 실시하고 있는 한우 후대검정과 유사한 모의실험에서의 각 형질별 육종가 추정치에 의한 선발시 유전적 개량량과 비교한 결과, 초음파 측정치와 도축 실측치 간의 유전상관을 0.81-0.97으로 가정하고 암, 수 모두 초음파 측정자료를 조사한다는 가정으로 초음파 측정치의 육종가에 의한 선발을 실시할 때, 1.66${\sim}$2.44 배의 개량 효율성이 있는 것으로 추정되었으며 이들 상관을 0.63${\sim}$0.68으로 가정한 모의실험에서는 1.18${\sim}$2.08 배의 개량 효율성이 있는 것으로 추정되었다. 따라서 고급육형 한우개량을 위한 초음파 측정치를 이용한 검정방법을 활용하고 이를 이용한 종축선발을 실시할 때 개량효율을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 사료되었다. 반면에 각 형질별 개량효율성을 살펴보면 개량효율성이 가장 낮은 형질은 근내지방도로써 이는 표현형 변이가 상대적으로 낮은 형질에 선발의 가중치를 동일하게 가정한 것에 기인된 것으로 사료되며 따라서 근내지방도의 변이를 크게 할 수 있는 자료조사방법의 변경, 또는 선발의 가중치를 높이는 방법에 대한 연구가 필요할 것으로 사료되었다.

한우 도체형질의 유전능력평가를 위한 통계모형 탐색 (Research of Statistical Model for Genetic Evaluation of Hanwoo Carcass Traits)

  • 구양모;김시동;김정일;송치은;이기환;정용호;이재윤;장현기;박병호;최태정;조광현;이승수;이정규;김효선
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제53권4호
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    • pp.283-288
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    • 2011
  • 2006년부터 2009년까지 축산물품질평가원에서 등급 판정된 도체성적이 있는 개체와 한국종축개량협회에 등록이 확인된 231,382 두의 자료를 이용하여 각 도체형질의 자료구조 분석 등을 살펴보고, 각 요인별로 도체형질에 어떠한 영향을 주는 지에 대한 환경효과 등을 분석하고, 변수선택법 등을 이용하여 향후 유전능력평가에서 사용 가능한 통계모형 찾아내고자 실시하였다. 한우 암, 수, 거세를 포함한 전체집단에서 출하체중, 도체율, 등 지방두께, 근내지방도에서 정규분포를 보이고 있었고, 다른 형질은 정규분포에 근접함을 확인할 수 있었다. 각 요인에 대한 분산분석에서는 한우 도체형질에 대하여 성별, 출생년도-계절, 도축년도-계절, 출생지역, 도축일령의 모두 고도의 유의성(p<0.01)이 인정되었다. 변수선택법을 이용한 모형적합도 검정에서는 출하체중, 도체중, 도체율, 배최장근단면적은 다섯 가지 환경효과를 선택하는 것이 최적이었고, 등지방두께와 근내지방도는 네 가지 환경효과를 고려하는 것이 최적이었지만, 다형질 분석으로 한 번에 분석을 하기 위해서는 다섯 가지 환경효과를 함께 고려하는 것이 적합하다고 사료된다.