현재 시장의 개방화, 사료비 인상, 조류인플루엔자 및 돼지산업에서는 만성소모성질환으로 많은 농가들이 어려움을 겪고 있다. 이러한 시기에 양돈산업이 국제 경쟁력을 갖추기 위해서는 생산비 절감과 차별화가 큰 대안이 될 수 있다. 하지만 생산비의 절반 이상을 차지하는 사료 대부분을 외국에서 수입하는 현실에서 생산비 절감 부분은 그 한계가 있을 수 있기 때문에 수입돈육과 경쟁하기 위해서는 국내에서 생산되는 돈육의 품질고급화 및 차별화에 초점을 맞추어야 할 것이다. 이러한 차별화를 위한 방안으로 유기축산, 무항생재, 기능성돈육, 고급육 등 많은 대안들이 제시되고 있다. 그리고 현재는 2007년 7월부터 축산물등급판정소에서 돈육의 육질등급 제도를 실시하면서 등급에 따른 가격차이가 발생하고 있어 브랜드 업체나 양돈농가 또한 고품질의 돈육생산에 관심을 가지기 시작했다. 현재 농촌진흥청 축산과학원 양돈과에서는 듀록품종의 계통조성을 '축진듀록'을 완성하여 돼지인공수정센터에 공급하였으며 축진듀록과 연계하여 종돈의 육질개량에 대해 알아보고자 한다.
본 연구는 한국재래돼지 염색체의 핵형 제시를 위하여 G-banding, C-banding 및 AgNORs를 분석하였다. 시험에 공시된 공시축은 축산기술연구소에서 선발 육종중인 재래돼지 종모돈 50두를 대상으로 각 개체별 혈액채취로서 혈액배양을 이용한 핵형 분석을 수행하였다. 한국재래돼지의 핵형은 38, XX 또는 XY로서 5쌍의 submetacentric chromosomes(Group I), 짧은 단완을 가진 2쌍의 acrocentric chromosomes(Group II), 5쌍의 metacentric chromosomes(Group III) 및 동원체가 말단부에 있는 6쌍의 acrocentric chromosomes(Group IV)로 구성된 36개의 상 염색체와 metacentric인 XX 또는 XY 성 염색체로 구성되어 있다. 재래돼지의 G-banding은 각 상동 염색체별 고유한 특징적 밴드 양상을 나타내고 있으며, 전체 염색체의 형태적 특징이나 대표적 landmarks는 국제표준핵형과 큰 차이가 없는 양상이다. 그러나 재래돼지의 경우 국제표준핵형에 비하여 보다 많은 band가 출현하였고 특히 1번, 3번, 5번, 6번, 7번, 8번, 13번, 14번, 15번, 16번, 17번, 18번 및 X 염색체에서 sub-bands의 분리를 나타내었다. 재래돼지의 C-banding은 비록 각 염색체들 간 heterochromatin의 양적 다형성이 존재하지만 거의 모든 상염색체의 동원체 부위에 C-bands가 나타나고, Y 염색체는 염색체의 전장에 걸친 heterochromatin의 분포를 보였다. AgNOR 염색에 의한 재래돼지의 NORs는 8번 및 10번 염색체의 동원체 부위에 확인되었고, 세포 당 NORs의 수는 2개에서 4개까지 관찰되었으며, 평균 2.13개로 분석되었다. 10번 염색체의 경우 모든 상동염색체에서 NORs가 나타나나 8번 염색체에서는 수적 다형성뿐만 아니라 양적 다형성을 나타내었다. 품종 간 NORs의 비교 분석에서 재래돼지의 NORs 수가 Yorkshire에 비해 유의적으로 높게 나타나 돼지의 NORs 분포 양상은 특히 8번 염색체에 있어 품종 간, 개체 간 및 세포 간에 다형적 변이 양상이 존재하는 것으로 사료된다.
Duroc 품종은 돼지 사육에 있어 산육성과 육질 향상을 위해 이용되고 있다. 본 연구는 육종에 많이 이용되는 Duroc 품종의 모계 특이적인 서열의 검색과 계통유전학적 유연관계의 정립을 위하여 미토콘드리아 유전체의 전체 염기서열을 결정하고 집단 내 다형성을 조사하였다. mtDNA 전체 서열의 길이는 16,584-bp 이고, D-loop과 tRNA, rRNA 유전자 영역에서는 삽입/결실이 확인되었다. 4개의 coding gene (COⅡ, COⅢ, ND3, ND4)에서 불완전한 종결코돈을, ND4L과 ND2 유전자는 선택적 개시코돈 양상을 보였다. Duroc 집단에 대한 분석 결과 조절영역에서의 특이적인 11-bp 중복 단위가 일부 개체(15.2%)에서 발견되었고, ND2의 개시코돈과 CYTB 유전자에서도 다형현상을 보였다. 각각의 유전자 영역에서의 다형성은 서로 연관되어 있었고, 그 결과 Duroc 집단은 크게 두 가지 haplotype으로 구분되었다. 계통수에서 Duroc mtDNA 서열은 유럽계열 cluster에 위치하였으나, haplotype 분석과 기존에 연구결과들을 종합해 보면 Duroc 품종은 여러 모계선조 집단에서 기원한 것으로 보이며, 유럽과 아시아 계열 모두가 품종 형성에 이용된 것으로 사료된다된 것으로 사료된다.
돼지에서 액상정액을 이용한 인공수정이 번식성적에 미치는 영향을 구명하기 위하여 축산기술연구소 종축개량부 (충남, 성환) 돼지 인공수정센터에서 사육중인 인공수정용 종모돈을 이용하여 1995년부터 2000년까지 액상정액을 이용한 인공수정시 종모돈의 품종, 인공수정 횟수, 계절 및 정자농도가 번식성적에 마치는 영향을 조사하여 돼지 인공수정시 번식성적 향상과 실용화에 기여하고자 본 연구를 실시하였다. 액상정액 인공수정시 정액을 생산한 종모돈의 품종 (Landrace, Yorkshire, Duroc)간 번식성적은 유의차가 인정되지 않았다. 발정당 2회 또는 3회 인공수정 시에도 번식성적에 차이가 없었다. 인공수정을 실시한 계절별로 번식성적을 조사하였으나 계절간 차이점은 발견할 수 없었다. 액상정액 인공수정시 1회 주입정자의 최저농도를 구명코자 활력 70% 이상인 정자수를 기준으로 80 ml 병당 정자농도를 3.0, 2.5, 2.0 및 $1.5{\times}10^9$로 조절하여 인공수정한 결과 수태 율, 분만 율, 총산자수 및 생존산자수에서 통계적인 유의차가 인정되지 않아 1회 주입정자농도는 운동성 정자 기준으로 $1.5{\times}10^9/80ml$ 이상으로 조절하면 인공수정에 실용적으로 사용할 수 있음을 보였다.
돼지에서 동결정액을 이용한 인공수정이 번식 성적에 미치는 영향을 구명하고자 축산기술연구소 종축개량부 (충남, 성환)의 돼지 인공수정센터에서 사육중인 종모돈을 이용하여 1995년부터 2000년까지 인공수정을 실시하였다. 동결정액을 이용한 인공수정시 종모돈의 품종, 인공수정 횟수, 정자농도, 농장 및 연도가 번식성적에 미치는 영향을 조사하였다. 동결정액이 인공수정에 영향을 미치는 요인을 알아보기 위하여 5$m\ell$ maxi-straw에 포장된 동결정액을 이용한 인공수정시 번식성적을 조사한 결과 종모돈의 품종 (Landrace, Yorkshire, Duroc)간 차이가 없었다. 1회 발정당 수정횟수는 2회 수정과 3회 수정시 차이가 없었으며, 1회 주입정자 농도도 5.0, 4.0 및 3.0$\times$$10^{9}$ /dose 처리간에 차이가 없었다. 그러나 양돈장의 관리방법과 인공수정사의 기술은 수태율과 산자수에 영향을 주었다. 1995년부터 1999년까지 5년간 농장에서 매년 인공수정한 결과수태율은 68.3~74.6%, 분만율은 61.7~67.6%, 총산자수는 8.7~9.6두 그리고 생존산자수는 8.1~8.7두로 각각 나타났다.
IGF2 유전자는 최초로 연구된 각인 유전자이고 대부분 포유동물의 부계로부터 유전되는 각인 유전자이다. 근육성장과 지방축적에 연관된 경제 형질좌위가 2번 염색체에 위치하여 있다고 보고되었는데, IGF2-in3-G3072A가 원인 유전자변이라고 밝혀졌다. 본 연구는 IGF2 유전자의 Intron7번의 세 개의 SNP (IGF2-in7-G162C, IGF2-in7-C179G, IGF2-in7-G186T)는 IGF2-in3-G3072A와 품종 별 연관불균형으로 완전 연쇄되어 있는 것을 보고 하였다. Real-time quantitative PCR 실험 결과에서 부모세대가 부계가 IGF2-in3-3072A를 가진 요크셔품종 수퇘지가 IGF2-in3-3072G를 가진 한국재래 암퇘지와 교배하여 생산한 자손(Y그룹)과 IGF2-in3-3072G 유전자형의 한국재래품종 수퇘지와 IGF2-in3-3072A를 가진 요크셔 암퇘지와 교배하여 생산된 자손(K그룹)에서 보다 등지방 조직에서의 IGF2 유전자 발현양이 낮았다. 하지만 근육조직에서는 요크셔품종의 유전자형이 IGF2-in3-3072A를 부계로 하고 IGF2-in3-3072G를 한국재래돼지품종모계로 할 때 IGF2 유전자 발현양이 높은 결과를 보였다. 이러한 연구에서 IGF2 유전자의 근육과 지방조직에서의 발현양은 부계의 유전자형에 의해 결정되며, 한국재래돼지의 높은 체지방 축적과 낮은 성장률에 관련된 특성이 IGF2 유전자 유전자형에 의해 영향을 받는다는 유전적인 근거를 제공함으로써 한국재래돼지를 상업적으로 이용하는데 있어서 IGF2 유전자를 이용할 수 있는 분자유전학적 근거를 제시하였다.
본 연구는 우리나라 재래돼지의 고유 특성을 살린 우수한 품종을 개발하기 위하여 수행하였으며, 도체특성은 DK1이, 육질특성과 지방산조성은 DK2가 두록과 비교하여 차이가 없거나 우수한 것으로 나타나 재래돼지를 활용한 우수한 육질의 돼지 품종 개발이 가능할 것으로 사료된다.
제주도에서는 절멸된 것으로 간주되었던 멧돼지들이 최근 한라산 인근지역에서 발견되었다. 본 연구는 분자유전학적 실험기법을 바탕으로 한라산 멧돼지들이 가축돼지들과 이종교배된 것들인지를 조사하였다. 또한 동일 종내에서의 유전적 유연관계와 분자 성판별을 시험하였다. 가축돼지 품종들(Landrace, Large White, Berkshire, Hampshire, Duroc)과의 교배여부는 핵 DNA와 미토콘드리아 DNA에서 4 종류의 분자 표지인자(MC1R, KIT, 조절영역, ND2)를 적용하여 시험하였다. 야생멧돼지 집단의 모든 개체들이 동일한 mtDNA 조절영역 서열을 나타내었고, 그 서열들은 중국 동북부 재래돼지들과 동일하였으나 기존에 보고된 한반도 멧돼지의 서열들과는 다른 것으로 확인되었다. 이상의 연구결과는 한라산 멧돼지집단이 중국 재래돼지 품종들과 근연이면서, 기존에 연구되지 않았던 유전적 계통에서 유래한 것으로 사료된다. 분자 성판별 결과 수컷에 비해 암컷이 2 배 이상으로 확인되어, 한라산 야생멧돼지 집단이 팽창하고 있으며, 조절하지 않으면 집단 규모는 극적으로 증가할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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