• 제목/요약/키워드: Inbreeding coefficient

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Microsatellite 마커를 이용한 대왕바리(Epinephelus lanceolatus) 친어 집단의 가계도 분석 효율 (Effectiveness of Microsatellite Markers for Parentage Analysis of Giant Grouper (Epinephelus lanceolatus) Broodstock)

  • 김근식;노충환;;방인철
    • 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.

ISSR 분석에 의한 전나무 집단의 유전변이 (Genetic Variation of Abies holophylla Populations in South Korea Based on ISSR Markers)

  • 김영미;홍경낙;이제완;양병훈
    • 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}$$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.

가침박달 집단의 유전다양성 및 유전구조 분석 (Genetic Diversity and Population Genetic Structure of Exochorda serratifolia in South Korea)

  • 홍경낙;이제완;강진택
    • 한국산림과학회지
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    • 제102권1호
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    • pp.122-128
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    • 2013
  • 우리나라에 분포하는 가침박달 9개 집단의 유전다양성과 유전구조를 ISSR 표지자를 이용하여 분석하였다. 선발된 6개 ISSR primer에서 다형성 band는 35개로 primer당 평균 5.8개(S.D.=2.32), 집단별 다형적 유전자좌의 비율은 평균 78.7%로 나타났다. AMOVA에서 전체 유전변이의 27.8%는 집단간 차이에 기인하며, 72.2%는 집단내 개체 간 차이로 설명할 수 있었다. 베이즈 방법에 따른 유전분화는 ${\theta}^{11}$$G_{ST}$가 각각 0.249와 0.227로 추정되었으며, 전체 집단에 대한 근친교배율은 0.412로 계산되었다. 집단간의 지리적 거리와 유전적 거리에 대한 상관성 분석에서 지리적 거리가 멀수록 유전적으로 상이한 것으로 나타났다. 베이즈 군집분석에서 가침박달 집단은 유전변이 분포에 따라서 1) 대구 지역의 2집단 및 안동, 청송, 예천 집단이 하나의 구역으로, 그리고 2) 단양, 영월 집단과 3) 임실, 청주 집단이 각각 하나의 구역으로 묶여서 총 3개 구역으로 나눌 수 있었다. 구역의 유전변이는 백두대간과 정맥의 산줄기를 경계로 분포하는 것으로 생각되며, AMOVA에서 전체 유전변이량의 10.0%는 구역간, 19.7%는 집단간, 나머지 70.3%는 집단내 개체간 차이로 설명되었다. 아울러 가침박달의 현지내 유전자원보존을 위한 유전다양성 평가와 유전구조 분석결과의 적용에 대하여 살펴보았다.

황벽나무 자연집단의 유전다양성 및 유전구조 분석 (Genetic Diversity and Genetic Structure of Phellodendron amurense Populations in South Korea)

  • 이제완;홍경낙;강진택
    • 한국산림과학회지
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    • 제103권1호
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    • pp.51-58
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    • 2014
  • 본 연구는 ISSR 표지자를 이용하여 국내 분포하는 황벽나무 7개 집단의 유전다양성과 유전구조를 분석하였다. 6개의 ISSR primer를 이용하여 분석한 결과 primer 당 평균 4.5개의 다형성 band를 확인하였고, 각 집단의 다형성 유전자좌의 비율은 평균 78.8%로 나타났다. Shannon의 유전다양성 지수(I)는 0.421로 나타났고, 이형접합체 기대치($H_e$)는 평균 0.285로 베이즈 방법을 이용한 평균 이형접합체 기대치(hs=0.287)와 유사하였다. AMOVA에서 전체 유전변이의 92.4%가 집단내 개체간 차이에 기인하며, 7.6%는 집단간 차이에 기인하였다. 베이즈 방법을 이용한 유전분화(${\theta}^{II}$)는 0.066으로 추정되었으며, 전체 집단의 근친교배율(f)은 0.479로 계산되었다. 유연관계 분석과 베이즈 군집분석결과 우리나라 황벽나무 집단은 가평, 화천, 봉평, 용평이 하나의 군집을 형성하였고, 산청 지역의 2개 집단(삼장 및 시천)이 다른 하나의 군집을 형성하였으며, 무주 집단이 산청지역의 집단과 지리적으로 근접함에도 불구하고 독립적인 군집을 나타내었다. Mantel's test 결과 집단간 유전적 유연관계와 지리적 분포의 상관성은 나타나지 않았다. 황벽나무의 유전자원보존을 위한 대상 집단 선정 시 생태적 및 생활사적 특징과 함께 본 연구결과에서 나타난 유전다양성과 군집구조 분석결과를 고려하는 것이 효과적일 것으로 사료된다.

Genetic diversity and population structure in five Inner Mongolia cashmere goat populations using whole-genome genotyping

  • Tao Zhang;Zhiying Wang;Yaming Li;Bohan Zhou;Yifan Liu;Jinquan Li;Ruijun Wang;Qi Lv;Chun Li;Yanjun Zhang;Rui Su
    • Animal Bioscience
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    • 제37권7호
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    • pp.1168-1176
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    • 2024
  • Objective: As a charismatic species, cashmere goats have rich genetic resources. In the Inner Mongolia Autonomous Region, there are three cashmere goat varieties named and approved by the state. These goats are renowned for their high cashmere production and superior cashmere quality. Therefore, it is vitally important to protect their genetic resources as they will serve as breeding material for developing new varieties in the future. Methods: Three breeds including Inner Mongolia cashmere goats (IMCG), Hanshan White cashmere goats (HS), and Ujimqin white cashmere goats (WZMQ) were studied. IMCG were of three types: Aerbas (AEBS), Erlangshan (ELS), and Alashan (ALS). Nine DNA samples were collected for each population, and they were genomically re-sequenced to obtain high-depth data. The genetic diversity parameters of each population were estimated to determine selection intensity. Principal component analysis, phylogenetic tree construction and genetic differentiation parameter estimation were performed to determine genetic relationships among populations. Results: Samples from the 45 individuals from the five goat populations were sequenced, and 30,601,671 raw single nucleotide polymorphisms (SNPs) obtained. Then, variant calling was conducted using the reference genome, and 17,214,526 SNPs were retained after quality control. Individual sequencing depth of individuals ranged from 21.13× to 46.18×, with an average of 28.5×. In the AEBS, locus polymorphism (79.28) and expected heterozygosity (0.2554) proportions were the lowest, and the homologous consistency ratio (0.1021) and average inbreeding coefficient (0.1348) were the highest, indicating that this population had strong selection intensity. Conversely, ALS and WZMQ selection intensity was relatively low. Genetic distance between HS and the other four populations was relatively high, and genetic exchange existed among the other four populations. Conclusion: The Inner Mongolia cashmere goat (AEBS type) population has a relatively high selection intensity and a low genetic diversity. The IMCG (ALS type) and WZMQ populations had relatively low selection intensity and high genetic diversity. The genetic distance between HS and the other four populations was relatively high, with a moderate degree of differentiation. Overall, these genetic variations provide a solid foundation for resource identification of Inner Mongolia Autonomous Region cashmere goats in the future.

찰옥수수 자식계통 식미관련 특성 및 계통 분류 (Major Characteristics Related on Eating Quality and Classification of Inbred Lines of Waxy Corn)

  • 정태욱;김선림;문현귀;손범영;김시주;김순권
    • 한국작물학회지
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    • 제50권spc1호
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    • pp.161-166
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    • 2005
  • 작물과학원에서 육성한 찰옥수수 자식계통을 대상으로 농업적 형질 및 품질관련 특성 등을 분석하여 계통군화 시켜 교배 모, 부본의 기초 자료로 이용하고 품질육종의 효율성을 높이기 위한 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 작물과학원에서 육성한 찰옥수수 64개 자식계통에 대해서 옥수수 낱알형태를 조사한 결과 백립중은 $11.7\~37.3g$,과 피두께 $11\~77mm$, 립장 $5.8\~9.6mm$, 립폭 $6.5\~10.0mm$, 립두께 $4.1\~6.8mm$의 분포를 나타내었다. 2. 이화학적 특성 분석에 있어서는 단백질 함량은 $8.7\~15.8\%$, 지방 $2.3\~5.8\%$, 유리당 $1.1\~11.0\%$, 아밀로펙틴 $78.5\~93.8\%$의 다양한 변이분포를 보였다. 3. 아밀로그램을 분석한 결과 초기호화온도는 $64.5\~79.1^{\circ}C$, 최고점도 $14.8\~221.8$ RVU, 최저점도 $12.2\~109.6$ RVU, 최종점도 $20.1\~212.6$ RVU였으며 강하점도는 $2.0\~l12.2$ RVU, 치반점도 $-81.3\~85.3$ RVU, 응집점도 $7.9\~105.0$ RVU로 나타났다. 4. Texture 분석을 한 결과 껌성 $91\~383$, 경도 $181\~394$, 씹힘성 $73\~370$의 범위에 속하였다. 5. 64개 자식계통을 대상으로 단백질 등 14개 형질을 이용하여 주성분 분석을 한 결과 제 1주성분은 단백질과 지방 함량이 높고 경도가 높은 것으로 나타나 주로 저식미 계통군으로 분류되며 백립중과 립장이 부의 값이어서 소립의 형태를 보였으며 제2주성분은 립장, 립폭, 백립중 등이 정의 값을 나타내어 대립의 계통군들이 포함되며 경도와는 부의 상관을 보여 식미가 양호한 계통군으로 분류되었다. 6. 제1주성분과 제2주성분을 이용하여 군집분석을 한 결과 8개 자식계통군으로 구분할 수 있었으며 scatter diagram에서 제1주성분이 작아지고 제2주성분이 커지는 좌측 상단부에 분포한 VII, VIII군에 속한 계통들이 주로 식미가 높으며 조숙종보다는 중, 만숙종들이 대부분 이였다.

남한지역 구상나무와 분비나무 집단에서의 nSSR 표지 유전 변이 (Genetic Variation of nSSR Markers in Natural Populations of Abies koreana and Abies nephrolepis in South Korea)

  • 홍용표;안지영;김영미;앙병훈;송정호
    • 한국산림과학회지
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    • 제100권4호
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    • pp.577-584
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    • 2011
  • 구상나무 3개 집단과 분비나무 5개 집단에 존재하는 유전변이량과 집단간 유전분화를 추정하기 위해서 5개 nSSR 표지를 분석하였다. 유전자좌당 대립유전자가 과다하게 관찰된 1개 유전자좌를 제외한 나머지 유전자좌를 대상으로 통계분석을 실시한 결과, 평균 이형접합체 빈도 기대값($H_e$)이 구상나무는 0.292, 분비나무는 0.220으로 계산되어 구상나무의 유전변이량이 더 큰 것으로 나타났다. 집단내 고정지수(F)는 구상나무가 평균 0.065, 분비나무가 평균 0.095로 양의 값을 나타내어 두 수종 공히 집단 내 동형접합체가 H-W 평형상태에서의 기대 개체수 보다 많은 것으로 나타났다. 집단 간 유전분화를 분석한 결과, 분비나무 집단들에 비해서($F_{ST}=0.039$) 구상나무 집단간 유전분화($F_{ST}=0.063$)가 더 심화된 것으로 나타났다. 두 수종간의 유전분화($F_{PT}$)는 0.049로 나타나 유전변이의 대부분이 두 수종 간에 공유되고 있음이 확인되었다. 집단간 유전적 유연관계를 분석한 결과, 구상나무의 2개 집단(덕유산, 한라산)이 분비나무 집단들과 분리되어 나타났으나 지리산집단은 분비나무 집단들과 그룹을 형성하고 있는 것으로 나타났다. 결론적으로 분석된 대부분의 집단들이 빙하기 이후의 기온 상승으로 산 정상부에 국소적으로 남겨지게 됨에 따라 집단 크기가 점진적으로 감소되어 초래된 유전적 부동과 근친교배의 결과 동형접합체가 증가되었으며, 두 수종의 종분화 과정이 비교적 최근에 일어났으나 아직 충분히 분화되지 못한 상태인 것으로 추정할 수 있었다.