• 한국축산식품학회지
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• 제33권6호
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• pp.715-722
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• 2013

Heugu (Korea Black Cattle) is one of the indigenous cattle breeds in Korea; however there has been severe lack of genomic studies on the breed. In this study, we report the first whole genome resequencing of Heugu at higher sequence coverage using Illumina HiSeq 2000 platform. More than 153.6 Giga base pairs sequence was obtained, of which 97% of the reads were mapped to the bovine reference sequence assembly (UMD 3.1). The number of non-redundantly mapped sequence reads corresponds to approximately 28.9-fold coverage across the genome. From these data, we identified a total of over six million single nucleotide polymorphisms (SNPs), of which 29.4% were found to be novel using the single nucleotide polymorphism database build 137. Extensive annotation was performed on all the detected SNPs, showing that most of SNPs were located in intergenic regions (70.7%), which is well corresponded with previous studies. Of the total SNPs, we identified substantial numbers of non-synonymous SNPs (13,979) in 5,999 genes, which could potentially affect meat quality traits in cattle. These results provide genome-wide SNPs that can serve as useful genetic tools and as candidates in searches for phenotype-altering DNA difference implicated with meat quality traits in cattle. The importance of this study can be further pronounced with the first whole genome sequencing of the valuable local genetic resource to be used in further genomic comparison studies with diverse cattle breeds.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권11호
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• pp.1548-1553
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• 2014

Four Korean native cattle (KNC) breeds-Hanwoo, Chikso, Heugu, and Jeju black-are entered in the Domestic Animal Diversity Information System of the United Nations Food and Agriculture Organization (FAO). The objective of this study was to assess the genetic diversity, phylogenetic relationships and population structure of these KNC breeds (n = 120) and exotic breeds (Holstein and Charolais, n = 56). Thirty microsatellite loci recommended by the International Society for Animal Genetics/FAO were genotyped. These genotypes were used to determine the allele frequencies, allelic richness, heterozygosity and polymorphism information content per locus and breed. Genetic diversity was lower in Heugu and Jeju black breeds. Phylogenetic analysis, Factorial Correspondence Analysis and genetic clustering grouped each breed in its own cluster, which supported the genetic uniqueness of the KNC breeds. These results will be useful for conservation and management of KNC breeds as animal genetic resources.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제62권3호
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• pp.293-305
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• 2020

The difference in the breeding programs and population history may have diversely shaped the genomes of Korean native cattle breeds. In the absence of phenotypic data, comparisons of breeds that have been subjected to different selective pressures can aid to identify genomic regions and genes controlling qualitative and complex traits. In this study to decipher genetic variation and identify evidence of divergent selection, 3 Korean cattle breeds were genotyped using the recently developed high-density GeneSeek Genomic Profiler F250 (GGP-F250) array. The three Korean cattle breeds clustered according to their coat color phenotypes and breeding programs. The Heugu breed reliably showed smaller effective population size at all generations considered. Across the autosomal chromosomes, 113 and 83 annotated genes were identified from Hanwoo-Chikso and Hanwoo-Heugu comparisons, respectively of which 16 genes were shared between the two pairwise comparisons. The most important signals of selection were detected on bovine chromosomes 14 (24.39-25.13 Mb) and 18 (13.34-15.07 Mb), containing genes related to body size, and coat color (XKR4, LYN, PLAG1, SDR16C5, TMEM68, CDH15, MC1R, and GALNS). Some of the candidate genes are also associated with meat quality traits (ACSF3, EIF2B1, BANP, APCDD1, and GALM) and harbor quantitative trait locus (QTL) for beef production traits. Further functional analysis revealed that the candidate genes (DBI, ACSF3, HINT2, GBA2, AGPAT5, SCAP, ELP6, APOB, and RBL1) were involved in gene ontology (GO) terms relevant to meat quality including fatty acid oxidation, biosynthesis, and lipid storage. Candidate genes previously known to affect beef production and quality traits could be used in the beef cattle selection strategies.

• 생명과학회지
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• 제25권9호
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• pp.970-975
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• 2015

본 연구는 mtDNA cytochrome b (cyt b) 유전자의 염기변이를 동정하고 이를 토대로 백한우의 계통유전학적 유연관계를 파악하기 위하여 실시하였다. 백한우 14두에 대한 mtDNA cyt b 유전자 전체서열 내에서 염기의 삽입/결실변이 없이 1개의 silent mutation이 동정되었고, 2개의 haplotype으로 분류되었다. 14두 중 13두가 major haplotype인 H1에 포함되었으며, 나머지 1두는 칡소와 같은 haplotype에 속하였다. Haplotype 다양성지수 및 염기변이율은 각각 0.143, 0.00013으로, 기존에 보고된 한국 재래소 및 중국소 품종들보다 현저히 낮게 나타났다. 한국, 일본, 중국 및 유럽 소 품종과의 유전적 유연관계를 확인하기 위해서 Dxy 유전거리 산출 및 neighbor-joining tree를 작성하였다. 2개의 group (A, B)으로 분류되었으며, 백한우는 B. taurus 계열인 A group에 포함되었다. Dxy유전거리 산출 결과, 백한우는 흑우(0.00018) 및 Yanbian (0.00021) 품종과 가까운 유연관계를 보였다. 이상의 결과를 종합해보면, 모계유전특성에 기초하여 백한우는 칡소, 흑우 및 Yanbian과 유전적으로 높은 연관성을 보였다. 이러한 결과는 백한우의 효율적인 관리 및 지속가능한 활용을 위한 중요한 자료로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제29권5호
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• pp.624-630
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• 2016

Many studies have reported the frequency and distribution of haplogroups among various cattle breeds for verification of their origins and genetic diversity. In this study, 318 complete sequences of the mtDNA control region from four Korean cattle breeds were used for haplogroup classification. 71 polymorphic sites and 66 haplotypes were found in these sequences. Consistent with the genetic patterns in previous reports, four haplogroups (T1, T2, T3, and T4) were identified in Korean cattle breeds. In addition, T1a, T3a, and T3b sub-haplogroups were classified. In the phylogenetic tree, each haplogroup formed an independent cluster. The frequencies of T3, T4, T1 (containing T1a), and T2 were 66%, 16%, 10%, and 8%, respectively. Especially, the T1 haplogroup contained only one haplotype and a sample. All four haplogroups were found in Chikso, Jeju black and Hanwoo. However, only the T3 and T4 haplogroups appeared in Heugu, and most Chikso populations showed a partial of four haplogroups. These results will be useful for stable conservation and efficient management of Korean cattle breeds.

• 생명과학회지
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• 제25권3호
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• pp.349-356
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• 2015

최근 차세대염기서열해독법(Next Generation Sequencing, NGS)의 급속한 발전에 힘입어, 다양한 가축 종에 대한 전장유전체 수준의 해독 및 분석 연구수행이 가능하게 되었다. 소의 경우 현재 한우, 칡소, 흑우, 제주흑우 4품종의 재래소가 국제연합식량농업기구 가축다양성 정보시스템에 등록돼 있는 상태이다. 이러한 재래유전자원은 최근 NGS 기술을 이용 전장유전체에 걸친 대용량의 단일염기다형성 정보를 얻는데 성공하였으며, 또한 한국 재래소품종이 유럽기원의 소 품종들과 유전학적으로 차이가 있다는 점이 밝혀졌다. 또한 소 유전체학 분야에서 이 NGS의 응용은 유전체의 구조적 변이 특히 종전 대용량으로 정확한 발굴이 어려웠던 전장유전체에 널리 퍼진 복제수변이의 발굴에 성공적으로 적용되었다. 이러한 일련의 성공에도 불구하고 최근 NGS를 이용한 연구는 내재적인 한계점이 있었는데, 이는 연구 당시 고가의 연구비용 및 분석의 난해함으로 인해 각 대표 소 품종의 단수 또는 소수 개체에 대해서만 적용되었다는 점이 그 대표적 예라 할 수 있을 것이다. 즉, NGS에서 파생된 데이터의 보다 정확한 생물학적 의의를 찾기 위해서는 추가 실험적 검증과 더불어 면밀한 해석이 필요하다는 점을 시사하는 것이다. 최근 차세대염기서열 해독 비용이 지속으로 하락하고 있으며, 이는 단수개체가 아닌 집단수준에서의 NGS 적용이 가능해 짐에 따라 다양한 집단유전체학적 이론이 접목된 연구가 가능해지고 있다. 현재 국내 재래소 품종에 대한 집단수준에서의 연구는 극히 미흡한 상태이나, 이러한 상황은 최근 고밀도 칩, 차세대염기서열 자료와 같은 대용량 유전정보를 생산, 분석 중에 있어 재래가축에 대한 집단수준에서의 연구가 일부 해소될 것으로 기대된다.