• Animal Bioscience
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• 제37권4호
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• pp.591-599
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• 2024

Objective: Sumba Ongole (SO) cattle are valuable breed due to their important role in the development of Indonesian cattle. Despite rapid advances in molecular technology, no genomic studies on SO cattle have been conducted to date. The aim of this study is to provide genomic profile related to the population diversity, admixture, and demographic trends of SO cattle. Methods: Genomic information was gathered from 79 SO cattle using the Illumina Bovine SNP50 v3 Beadchip, and for comparative purposes, additional genotypes from 209 cattle populations worldwide were included. The expected and observed heterozygosity, inbreeding coefficient, pairwise fixation indices between-population, and Nei's genetic distance were examined. Multidimensional scaling, admixture, and treemix analyses were used to investigate the population structure. Based on linkage disequilibrium and effective population size calculations, the demographic trend was observed. Results: The findings indicated that the genetic diversity of SO cattle was similar to that of other indicine breeds. SO cattle were genetically related to indicines but not to taurines or Bali cattle. The study further confirmed the close relationship between SO, Ongole, and Nellore cattle. Additionally, a small portion of the Ongole mixture were identified dominant in the SO population at the moment. The study also discovered that SO and Bali cattle (Bos javanicus) could have been ancestors in the development of Ongole Grade cattle, which corresponds to the documented history of Ongolization. Our finding indicate that SO cattle have maintained stability and possess unique traits separate from their ancestors. Conclusion: In conclusion, the genetic diversity of the SO cattle has been conserved as a result of the growing significance of the present demographic trend. Consistent endeavors are necessary to uphold the fitness of the breed.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제26권12호
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• pp.752-761
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• 2023

Genetic diversity serves as the basis for selecting and genetically enhancing any culturable species in aquaculture. Here, two different strains of wild (River Ravi and River Kabul) and six captive-bred strains of Labeo rohita from various provinces were se- lected, and genetic diversity among them was evaluated using three different microsatellite markers, i.e., Lr-28, Lr-29, and Lr-37, and one mitochondrial CO1 (Cytochrome c oxidase subunit 1) gene. Different strains of L. rohita were collected, and part of their caudal fin was cut and preserved in ethanol for DNA extraction and determination of genetic diversity among them. Results in- dicated that selected markers were polymorphic with polymorphic information content (PIC) content values above 0.5 with the highest in Lr-28 followed by Lr-29 and then Lr-37. The observed heterozygosity (Ho) of all strains was higher (Avg: 0.731) but less than the expected heterozygosity (He). Moreover, TMs and WRs showed the highest He, while TKs showed the lowest, He. Over- all, inbreeding coefficient (FIS) values observed for all strains with selected markers were positive. The DNA barcoding with the CO1 gene revealed genetic variation among various strains, as demonstrated by the clades in the phylogenetic tree separating the strains into two distinct clusters that then divided into sub-clusters. In conclusion, TMs showed the highest heterozygosity as compared to other strains. Overall results provide the baseline data for the initiation of the genetic improvement program.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권7호
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• pp.926-931
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• 2014

Pork from Jeju black pig (population J) and Berkshire (population B) has a unique market share in Korea because of their high meat quality. Due to the high demand of this pork, traceability of the pork to its origin is becoming an important part of the consumer demand. To examine the feasibility of such a system, we aim to provide basic genetic information of the two black pig populations and assess the possibility of genetically distinguishing between the two breeds. Muscle samples were collected from slaughter houses in Jeju Island and Namwon, Chonbuk province, Korea, for populations J and B, respectively. In total 800 Jeju black pigs and 351 Berkshires were genotyped at thirteen microsatellite (MS) markers. Analyses on the genetic diversity of the two populations were carried out in the programs MS toolkit and FSTAT. The population structure of the two breeds was determined by a Bayesian clustering method implemented in structure and by a phylogenetic analysis in Phylip. Population J exhibited higher mean number of alleles, expected heterozygosity and observed heterozygosity value, and polymorphism information content, compared to population B. The $F_{IS}$ values of population J and population B were 0.03 and -0.005, respectively, indicating that little or no inbreeding has occurred. In addition, genetic structure analysis revealed the possibility of gene flow from population B to population J. The expected probability of identify value of the 13 MS markers was $9.87{\times}10^{-14}$ in population J, $3.17{\times}10^{-9}$ in population B, and $1.03{\times}10^{-12}$ in the two populations. The results of this study are useful in distinguishing between the two black pig breeds and can be used as a foundation for further development of DNA markers.

• 생명과학회지
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• 제23권9호
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• pp.1088-1095
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• 2013

꽃게(Portunus trituberculatus)는 세계적으로 넓게 분포하는 갑각류로 모래나 돌멩이가 있는 해저에 서식한다. 본 연구는 서해의 4개 지점(영광, 태안, 소래, 연평도)에서 채집된 P. trituberculatus 281 개체에 대해 10 종류 microsatellite 좌위의 유전적 다형성을 조사하였다. 좌위당 대립유전자 수는 50-129개로 평균 69.5개였으며, 관측 및 예상 이형접합도는 각각 0.111-1.000 및 0.609-0.979 범위에 있었다. 좌위별 근친계수((Fis)는 -0.0207에서 0.8175 범위였다. 유전적 분화도(Fst)는 0.05보다 낮게 나타났는데, 이것은 4 꽃게 간의 유전적 분화(genetic differentiation)가 매우 낮은 이루어진 것으로 추정하게 한다. UPGMA을 이용한 계통도 작성에서도 4 그룹 간의 유전적 거리는 매우 가깝다는 결과를 얻을 수 있었다. 매우 높은 다형성과 집단간의 낮은 유전적 분화는 서해안의 꽃게 집단은 활발한 유전적 흐름(gene flow)이 일어나며, 그룹간 지리적 경계가 없음을 제시한다

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권5호
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• pp.616-627
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• 2014

The Lanyu is a miniature pig breed indigenous to Lanyu Island, Taiwan. It is distantly related to Asian and European pig breeds. It has been inbred to generate two breeds and crossed with Landrace and Duroc to produce two hybrids for laboratory use. Selecting sets of informative genetic markers to track the genetic qualities of laboratory animals and stud stock is an important function of genetic databases. For more than two decades, Lanyu derived breeds of common ancestry and crossbreeds have been used to examine the effectiveness of genetic marker selection and optimal approaches for individual assignment. In this paper, these pigs and the following breeds: Berkshire, Duroc, Landrace and Yorkshire, Meishan and Taoyuan, TLRI Black Pig No. 1, and Kaohsiung Animal Propagation Station Black pig are studied to build a genetic reference database. Nineteen microsatellite markers (loci) provide information on genetic variation and differentiation among studied breeds. High differentiation index ($F_{ST}$) and Cavalli-Sforza chord distances give genetic differentiation among breeds, including Lanyu's inbred populations. Inbreeding values ($F_{IS}$) show that Lanyu and its derived inbred breeds have significant loss of heterozygosity. Individual assignment testing of 352 animals was done with different numbers of microsatellite markers in this study. The testing assigned 99% of the animals successfully into their correct reference populations based on 9 to 14 markers ranking D-scores, allelic number, expected heterozygosity ($H_E$) or $F_{ST}$, respectively. All miss-assigned individuals came from close lineage Lanyu breeds. To improve individual assignment among close lineage breeds, microsatellite markers selected from Lanyu populations with high polymorphic, heterozygosity, $F_{ST}$ and D-scores were used. Only 6 to 8 markers ranking $H_E$, $F_{ST}$ or allelic number were required to obtain 99% assignment accuracy. This result suggests empirical examination of assignment-error rates is required if discernible levels of co-ancestry exist. In the reference group, optimum assignment accuracy was achievable achieved through a combination of different markers by ranking the heterozygosity, $F_{ST}$ and allelic number of close lineage populations.

• 한국어류학회지
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• 제32권2호
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• pp.39-48
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• 2020

가는돌고기(Pseudopungtungia tenuicorpa)는 8~10 cm 크기의 소형 잉어과 어류로 전 세계에서 한국의 한강 그리고 임진강에만 서식하는 멸종위기종이다. 가는돌고기는 국내 담수의 상위 포식자 중 하나인 꺽지 수컷이 돌보는 수정된 알이 있는 둥지에 탁란(brood parasitism)을 하거나 작은 바위에 생긴 틈에 산란을 하는 생식 행동을 보인다. 이 종의 특이한 생식 생태는 환경 파괴가 극심한 현대 사회에서 산란 장소를 더욱 제한할 가능성이 높아 특별한 관리와 보전 전략이 필요하다. 본 연구에서는 microsatellites와 mtDNA control region 유전자를 이용하여 가는돌고기의 종 보전 관리 전략에 필요한 개체군 수준의 유전적 다양성 등 기초자료를 확보하고자 하였다. 유전체 분석에서 얻어진 28개의 microsatellite 유전자들을 이용하여 한강의 3지역에서 채집된 67개체들의 유전자형을 밝혔다. 본 microsatellite 유전자 분석 결과, 가는돌고기는 일반적으로 알려진 담수어류의 microsatellite 다양성 정도를 훨씬 뛰어 넘는 높은 유전적 다양성을 보여주었고(평균 이형접합자 빈도 예측치=0.914; 유전자 당 평균 대립 인자 빈도=27.9), 개체군 감소나 inbreeding의 흔적은 나타나지 않았다. 그러나 북한강과 남한강 사이의 유전적 분화가 두드러졌다. 이런 유전적 구조는 14개 haplotype이 발견된 mtDNA 분석 결과에서도 유사하게 나타났다. 매우 좁은 지역에 서식하는 고유 멸종위기종에서 유전자 흐름의 제한 가능성이 나타났기 때문에, 장기적 측면에서 개체군들의 크기에 대한 고민이 필요하다. 추후 적응 유전적 분석 결과에서도 유사한 결과가 나타난다면, 북한강과 남한강 개체군들은 별도 관리가 이루어져야 하며, 복원 계획에도 이러한 유전적 구조에 대한 검토가 수반되어야 할 것이다.

• 한국어류학회지
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• 제27권1호
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• pp.10-15
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• 2015

현재 IUCN의 취약 등급인 대왕바리(giant grouper, Epinephelus lanceolatus) 친어의 효율적인 관리 시스템 구축을 위한 기반연구로서 기 개발되어 있는 동종의 microsatellite 마커를 이용한 가계도 분석 효율을 조사하였다. 대왕바리 친어 32마리를 8개의 microsatellite 마커로 분석한 결과 총 52개의 대립유전자가 검출되었으며, 기대치 이형접합율은 0.663, 근친교배계수는 0.011로 조사되어 현재 확보된 대왕바리 친어는 유전 다양성이 비교적 잘 유지되고 있었다. 하지만 유효집단 크기가 35로 추정됨으로써 지속적인 친어 확보의 필요성을 보였다. 해당 마커를 이용한 동일 유전자형 출현 확률은 무작위 집단에서 $6.85{\times}10^{-11}$ 그리고 한쪽 부모의 유전자형 확보 및 양친의 유전자형이 확보된 상태에서의 부권 부정률은 각각 0.00835, 0.00027로 나타났으며, 주좌표 분석 결과 친어의 유전자형은 중복되지 않았다. 따라서 본 연구에 이용한 8개의 microsatellite 마커로도 유전자형 데이터베이스를 기반으로 한 대왕바리 친어 관리 시스템 구축이 가능할 것이며, 이를 활용한 유전 다양성이 높은 자손 생산 및 유전적으로 유사한 개체의 중복 확보를 방지할 수 있어 친어 확보의 효율성을 높일 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제30권3호
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• pp.291-297
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• 2020

본 연구는 차세대 염기서열 분석법(NGS)을 이용하여 방어의 microsatellite 마커를 개발하고, 개발된 마커를 이용하여 방어 집단의 유전적 특성을 분석하기 위해 수행되었다. 차세대 염기서열 분석 장비인 Illumina Hiseq2500를 이용하여 총 28,873,374개의 read들을 얻어 assembly를 수행한 결과, 전체의 약 1.6%에 해당하는 466,359개의 read들이 assembly 되었으며, 이 read들의 총 길이는 7,247,216,874 bp로 확인되었다. 크기가 518 bp 이상이 되는 contig는 30.729개로 나타났으며, 이 중 microsatellite 영역을 포함하는 contig 132개(0.43%)를 1차로 선별하고, PCR 증폭 여부 및 유전자형 분석을 통해 microsatellite 후보 60개를 2차로 선별하였다. 그 중 방어집단의 마커로서 유용한 15개의 microsatellite 마커를 선택하였다. 방어집단을 대상으로 개발된 15개의 microsatellite 마커로 분석한 결과, 관찰된 유효 대립유전자수(N_A)는 평균 18.5(11~30)로 나타났다. 평균 관측치 이형접합도(H_O)와 평균기대치 이형접합도(H_E)는 각각 0.812(0.431~0.972)와 0.896(0.782~0.949)으로 나타났다. 다형성이 관찰된 모든 microsatellite 마커 간의 연관불평형은 나타나지 않았으며, 해산어의 평균 H_E 값인 0.79 이상의 수치를 나타내었다. 따라서 본 연구에서 개발된 15개의 microsatellite 마커는 방어 집단의 유전적 다양성 분석에 유용할 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.102-108
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• 2020

본 연구는 국내 재래흑염소 집단 (당진 계통, 장수 계통, 통영 계통 및 경상대 계통)과 교잡종 염소 집단의 유전적 다양성 및 유전적 유연관계를 조사하기 위해 수행되었다. 각 집단에 존재하는 공통 SNP 45,658개를 이용하여 분석에 이용하였다. 유전적 다양성의 지표가 될 수 있는 기대, 관측 이형접합도는 교잡종, 경상대, 장수, 통영 계통 순으로 나타났다. 집단 사이의 유전적 다양성 정도를 나타내는 분산 성분은 당진과 경상대 계통 사이에서 19.98%로 가장 높게 나타났으며, 장수와 통영 계통 사이에서 8.87%로 가장 낮게 나타났다. 또한, 집단 사이의 유전적 거리는 장수, 통영 계통에서 하나의 분지를 형성하였으며, 당진, 경상대 계통이 하나의 분지로 나타냈다. 또한, 교잡종 집단은 당진, 경상대 계통과 하나의 분지를 이루는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구 결과는 국내 계통 간의 불필요한 근친교배와 유전자원 흐름을 줄이기 위한 기초자료 및 국내 재래흑염소 유전자원의 고유성을 나타내는 기초자료로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국산림과학회지
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• 제103권2호
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• pp.182-188
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• 2014

ISSR 표지를 이용하여 전나무 6개 집단의 유전다양성과 유전구조를 분석하였다. 6개 ISSR primer로 유전다양성을 추정한 결과, 집단별 다형성 유전자좌의 비율은 평균 85.6%, 이형접합도 기대치($H_e$)는 0.288로 나타났다. AMOVA 결과, 전체 유전변이에서 5.6%는 집단간, 94.4%는 집단내 개체간 차이에 기인하는 것으로 나타났다. 베이즈 추론에 근거한 유전분화는 ${\theta}^{II}$와 $G_{ST}$가 각각 0.045, 0.038로, 근연교배 정도는 0.509로 추정되었다. Mental 검증에서 집단간 지리적 거리가 멀수록 유전적으로 상이한 것으로 판명되었다(r = 0.74, P < 0.05). UPGMA 방법과 PCA 결과에 따라서 남원, 청도, 문경 집단을 한 군집으로, 인제, 홍천, 평창 집단을 다른 군집으로 나눌 수 있었다. 베이즈 군집분석에서는 유전변이 분포에 따라서 남원, 문경 집단이 한 군집으로 인제, 홍천, 평창, 청도 집단이 다른 한 군집으로 묶여서 2개의 상위 군집으로 나뉘었다. 빈도주의 분석에 따른 '군집'을 반영한 AMOVA 결과에서 전체 유전변이의 3.9%를 군집의 영향으로 설명할 수 있었으며, 전나무 집단의 지리적 분포는 베이즈 분석보다는 UPGMA 방법에 의한 구분과 일치하는 것으로 나타났다.