• 농업과학연구
• /
• 제49권3호
• /
• pp.431-440
• /
• 2022

Hanwoo cattle are a unique and historical breed in Korea that have been genetically improved and maintained by the national evaluation and selection system. The aim of this study was to provide information that can help improve the accuracy of the estimated breeding values in Hanwoo cattle by showing the difference between the imputation reference chip platforms of genomic data and the scaling factor of the genetic relationship matrix (GRM). In this study, nine sets of data were compared that consisted of 3 reference platforms each with 3 different scaling factors (-0.5, 0 and 0.5). The evaluation was performed using MTG2.0 with nine different GRMs for the same number of genotyped animals, pedigree, and phenotype data. A five multi-trait model was used for the evaluation in this study which is the same model used in the national evaluation system. Our results show that the Hanwoo custom v1 platform is the best option for all traits, providing a mean accuracy improvement by 0.1 - 0.3%. In the case of the scaling factor, regardless of the imputation chip platform, a setting of -1 resulted in a better accuracy increased by 0.5 to 1.6% compared to the other scaling factors. In conclusion, this study revealed that Hanwoo custom v1 used as the imputation reference chip platform and a scaling factor of -0.5 can improve the accuracy of the estimated breeding value in the Hanwoo population. This information could help to improve the current evaluation system.

• 한국작물학회:학술대회논문집
• /
• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
• /
• pp.235-235
• /
• 2022

Genome selection is a promising tool for plant and animal breeding, which uses genome-wide molecular marker data to capture large and small effect quantitative trait loci and predict the genetic value of selection candidates. Genomic selection has been shown previously to have higher prediction accuracies than conventional marker-assisted selection (MAS) for quantitative traits. In this study, the prediction accuracy of 10 agricultural traits in the wheat core group with 567 points was compared. We used a cross-validation approach to train and validate prediction accuracy to evaluate the effects of training population size and training model.As for the prediction accuracy according to the model, the prediction accuracy of 0.4 or more was evaluated except for the SVN model among the 6 models (GBLUP, LASSO, BayseA, RKHS, SVN, RF) used in most all traits. For traits such as days to heading and days to maturity, the prediction accuracy was very high, over 0.8. As for the prediction accuracy according to the training group, the prediction accuracy increased as the number of training groups increased in all traits. It was confirmed that the prediction accuracy was different in the training population according to the genetic composition regardless of the number. All training models were verified through 5-fold cross-validation. To verify the prediction ability of the training population of the wheat core collection, we compared the actual phenotype and genomic estimated breeding value using 35 breeding population. In fact, out of 10 individuals with the fastest days to heading, 5 individuals were selected through genomic selection, and 6 individuals were selected through genomic selection out of the 10 individuals with the slowest days to heading. Therefore, we confirmed the possibility of selecting individuals according to traits with only the genotype for a shorter period of time through genomic selection.

• Journal of Animal Science and Technology
• /
• 제44권5호
• /
• pp.507-518
• /
• 2002

가축 육종 체계 또는 선발방법의 상호 비교를 할 수 있도록 다형질 컴퓨터 모의실험을 위한 확률모형을 개발하고, 기존 연구결과로부터 얻어진 평균과 상가적 유전효과 및 잔여오차의 분산 및 공분산 값을 실험 모수로 사용하여 모의실험 축군을 생성하였고, 선발방법은 임의교배, 표현형가, 참육종가 및 추정육종가에 의한 선발 중에서 선택할 수 있도록 하였다. 개체의 육종가는 MTDFREML package를 사용하여 추정하였다. 모의실험 프로그램의 정확성을 검증하기 위하여 크기가 다른 세 축군을 20년간 임의교배하여 모의실험한 결과, 평균값과 분산 및 공분산 값은 모의실험 모수로 주어진 값과 비슷하였고, 축군의 크기가 클수록 모의실험 모수로 주어진 값에 더욱 근접하였으며 표준오차가 작아졌다. 임의교배를 계속함에 따른 근교계수와 축군 평균 및 분산의 변화를 확인하기 위하여 종모우 1두, 종빈우 10두를 유지하는 소축군 10개를 500년간 모의실험 한 결과, 근교계수의 변화는 이론적 추정함수와 비슷하였으며, 평균값은 작은 축군에서 세대에 따라 임의부동현상을 보였지만 근교계수가 증가하여 1에 가까워지면 일정한 값으로 수렴하였다. 축군내 분산은 근교계수의 증가에 따라 감소하였다. 이상의 결과를 보면, 모의실험 모형에 의해 생성된 축군의 자료는 모의실험 모수와 같은 통계적 특성을 유지하는 것으로 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제17권5호
• /
• pp.598-602
• /
• 2004

The Tongcheng pig breed is a famous Chinese indigenous breed. The Ministry of Agriculture of China has filed it as 1 of 19 national key conservation breeds selected from more than 100 Chinese indigenous pig breeds in 2000. In order to improve the reproductive performance, it has been intensively selected to increase the litter size for about 10 years. The population randomly sampled from conservation nucleus of eight families in the Tongcheng pigs was genotyped for identification of their estrogen receptor locus polymorphisms with the PCR-RFLPs method. Only AB heterozygotes and BB homozygotes were detected, and $X^2$ test demonstrated that the locus was in disequilibrium at a significant level (p<0.05). In the present paper, the litter sizes in different parities were regarded as different traits. Holistic status of other unspecific and unidentified genes was estimated by using the statistical methods. Coefficients of kurtosis and skewness showed that the litter size still presented segregating characteristic in the 2nd, 5th, 7th, 8th and 9th parities. Analysis of homogeneity of variance between families confirmed the results for the 5th, 7th and 8th parities. The heritability of litter size for the 1st to 10th parities was estimated with paternal half-sib model and individual estimated breeding values (EBVs) were evaluated by a single trait animal model as well. We found that the averages of EBVs for litter size in each parity did not differ significantly between genotypes, despite the significant difference for original phenotype records in the 3rd, 4th and 5th parities (p<0.05 or p<0.01). The results may be explained by the deduction that the polymorphisms of ESR locus are no longer the important genetic base of litter size variation when the frequency of allele B accumulated in the experience of selection procedure, and further conferring that there exist special genes associated with litter size in the recent Tongcheng pigs population can be made.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제28권6호
• /
• pp.771-781
• /
• 2015

Thoroughbred, a relatively recent horse breed, is best known for its use in horse racing. Although myostatin (MSTN) variants have been reported to be highly associated with horse racing performance, the trait is more likely to be polygenic in nature. The purpose of this study was to identify genetic variants strongly associated with racing performance by using estimated breeding value (EBV) for race time as a phenotype. We conducted a two-stage genome-wide association study to search for genetic variants associated with the EBV. In the first stage of genome-wide association study, a relatively large number of markers (~54,000 single-nucleotide polymorphisms, SNPs) were evaluated in a small number of samples (240 horses). In the second stage, a relatively small number of markers identified to have large effects (170 SNPs) were evaluated in a much larger number of samples (1,156 horses). We also validated the SNPs related to MSTN known to have large effects on racing performance and found significant associations in the stage two analysis, but not in stage one. We identified 28 significant SNPs related to 17 genes. Among these, six genes have a function related to myogenesis and five genes are involved in muscle maintenance. To our knowledge, these genes are newly reported for the genetic association with racing performance of Thoroughbreds. It complements a recent horse genome-wide association studies of racing performance that identified other SNPs and genes as the most significant variants. These results will help to expand our knowledge of the polygenic nature of racing performance in Thoroughbreds.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제43권3호
• /
• pp.272-280
• /
• 2016

국화는 관상용, 약용으로 활용되는 주요한 화훼 작물중의 하나이다. 국화의 육종 프로그램은 다양한 품종의 개발에 기여하였으나, 다른 주요한 식량, 채소작물에서 보여졌듯이 전통적인 표현형 기반의 품종선발에서 분자표지를 활용한 선발로 진일보할 필요가 있다. 이러한 분자육종은 유전학, 분자생물학, 최근에는 유전체 연구로 규명된 형질연관 분자표지에 의존한다. 그러나 자가불화합성, 자식약세, 이질육배체, 이형접합성, 거대한 유전체와 같은 국화의 생식적, 유전적, 유전체의 특성으로 인하여 이러한 연구는 심각하게 지연되고 있다. 그럼에도 불구하고 유전연구를 통하여 국화의 유전자지도가 구축되었고 꽃, 잎, 식물구조와 같은 국화의 주요한 형질과 연관된 분자표지가 규명되었다. 염기서열 분석기술이 발달됨에 따라 국화의 전사체가 해독되어 국화의 표준유전자 목록이 구축되고 발달단계에 따라 혹은 생물적 비생물적 환경에서 특이적으로 발현되는 유전자도 규명되었다. 또한 2배체인 야생의 국화속 식물의 유전체 해독 프로젝트가 시작되었다. 이러한 대량의 염기서열 정보는 국화의 분자육종을 위한 근원적인 자원으로 활용될 수 있을 것이다. 이 총설에서는 국화의 분자유전학, 유전체 연구의 현황을 요약하고 향후 전망을 논의한다.

• Molecules and Cells
• /
• 제42권12호
• /
• pp.858-868
• /
• 2019

Shoot branching is an essential agronomic trait that impacts on plant architecture and yield. Shoot branching is determined by two independent steps: axillary meristem formation and axillary bud outgrowth. Although several genes and regulatory mechanism have been studied with respect to shoot branching, the roles of chromatin-remodeling factors in the developmental process have not been reported in rice. We previously identified a chromatin-remodeling factor OsVIL2 that controls the trimethylation of histone H3 lysine 27 (H3K27me3) at target genes. In this study, we report that loss-of-function mutants in OsVIL2 showed a phenotype of reduced tiller number in rice. The reduction was due to a defect in axillary bud (tiller) outgrowth rather than axillary meristem initiation. Analysis of the expression patterns of the tiller-related genes revealed that expression of OsTB1, which is a negative regulator of bud outgrowth, was increased in osvil2 mutants. Chromatin immunoprecipitation assays showed that OsVIL2 binds to the promoter region of OsTB1 chromatin in wild-type rice, but the binding was not observed in osvil2 mutants. Tiller number of double mutant osvil2 ostb1 was similar to that of ostb1, suggesting that osvil2 is epistatic to ostb1. These observations indicate that OsVIL2 suppresses OsTB1 expression by chromatin modification, thereby inducing bud outgrowth.

• 농업생명과학연구
• /
• 제50권3호
• /
• pp.99-117
• /
• 2016

ssGBLUP을 이용한 전장 유전체 연관분석(ssGWAS)을 수행하기 위하여 이용한 표현형 자료는 2010년도부터 2015년까지 농협중앙회 한우개량사업소에서 후대 검정한 한우 거세우 총 1,829두의 부분육수율자료를 이용하였다. 유전체 자료는 Illumina Bovine 50K Beadchip을 활용하였으며 표현형 자료와 매칭이 되는 개체는 674두였다. 먼저 안심, 등심, 채끝 및 갈비수율의 유전체 육종가(GEBV)를 구하고 이를 통해 SNP 표지인자에 대한 효과와 SNP 표지인자의 분산을 계산하여 형질별 전체 유전분산 대비 SNP 표지인자의 효과를 추정한 후, QTL일 가능성이 있는 효과가 높은 SNP 좌위에 대한 결과를 주요하게 조사하였다. 안심수율의 경우, 상위 20개의 전체 유전분산 대비 SNP 표지인자의 효과에서 10번 염색체에서의 효과가 가장 높았는데 12,812,193 ~ 12,922,313bp 영역에서 전체 유전분산 대비 7.32 ~ 7.34%의 효과를 나타냈다. 채끝수율은 전체 유전분산에 대한 설명력이 가장 높은 SNP 표지인자를 포함하는 염색체는 24번 염색체로 38,158,543 ~ 38,347,278bp 영역이 약 8.36 ~ 8.56%의 전체 유전분산 대비 효과를 나타내었다. 등심수율은 다른 부분육 조사형질보다 낮은 SNP 표지인자의 효과를 나타내었다. 따라서 등심의 경우 보통 크기의 효과와 작은 효과를 갖는 많은 유전자들에 의해서 형질이 발현되는 것으로 사료된다.

• 한국가금학회지
• /
• 제40권3호
• /
• pp.263-270
• /
• 2013

일반적으로 병아리의 성감별은 생식돌기 감별법이나 반성 유전 형질을 이용한 자가 성별법으로 이루어지고 있다. 이들 중 우모 발생 속도에 관여하는 만우성 유전자를 이용한 깃털 성감별법이 산업적으로 가장 널리 이용되고 있는데, 이는 발생 시 깃털의 형태적 차이로 쉽게 판별이 가능하기 때문이다. 그러나 깃털 자가 성별종의 계통 조성을 위하여 반드시 모계가 만우성이어야 하므로 깃털의 조만성이 생산 능력에 미치는 영향을 구명할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 깃털 자가 성감별 계통으로 조성 중인 한국 재래닭 적갈색종 만우성 개체들과 조우성 개체들을 대상으로 이들 간의 생산능력의 차이를 비교 분석하였다. 조우성과 만우성 개체들의 번식 능력 분석 결과, 수정율과 부화율 모두에서 이들 간에 차이가 없는 것으로 나타났고, 발생 후 60주령까지 생존율에서도 두 집단 간에 차이가 없었다. 또한 성장 능력의 비교 분석에서 발생 시부터 50주령까지 모든 주령에서 집단 간 평균 체중의 차이는 없는 것으로 나타났다. 깃털의 조만성이 산란능력에 미치는 영향으로 초산 일령의 경우 조우성 개체들의 시산 일령이 만우성 개체들에 비해 평균 3일 정도 빨랐으나, 일계 산란율에 있어서는 조우성 개체와 만우성 개체 간에 차이가 없었다. 깃털의 조만성이 난질에 미치는 영향에 대해서도 난각색을 비롯한 난중, 난백 높이, 하우유니트, 난황색, 난각 두께, 난각 무게 및 난각 밀도 등 모든 난질 지표의 차이는 없는 것으로 나타났다. 결론적으로 한국 재래닭에 있어 깃털 조만성에 따른 생산 능력의 차이는 없는 것으로 사료되어, 이를 이용한 자가 성감별 계통 조성 시 깃털 조만성에 따른 생산능력의 영향은 고려하지 않아도 되는 것으로 판단된다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제42권3호
• /
• pp.215-222
• /
• 2015

본 연구는 무의 개화가 지연되는 형질을 갖는 'NH-JS1'과 조기개화 형질을 가진 'NH-JS2'계통을 대상으로 춘화처리에 의한 무의 개화 특성을 조사하였으며, 이러한 특성을 유발하는 개화관련 유전자의 발현 수준을 분석하였다. NH-JS1 과 NH-JS2 두 계통 모두 춘화처리가 없는 조건에서는($23{\pm}1^{\circ}C$, 12시간 광조건/12시간 암조건) 90일 동안 생육하였을 때는 개화하지 않았으며, NH-JS1계통의 경우, 개화 유도를 위해서는 최소 25일의 춘화처리가 필요하며, NH-JS2계통은 15일의 춘화처리에 의해 개화가 유도되는 특성을 보여 주었다. 또한, NH-JS1계통은 로제트 잎이 9장 이상일 때, NH-JS2계통은 7장 이상일 때 추대가 형성됨을 확인 할 수 있었다. 춘화처리에 의한 개화관련 유전자들의 유전자발현을 분석한 결과, 개화억제 유전자인 FLC와 FRI의 발현은 개화가 지연되는 계통인 NH-JS1에서 높은 반면, 개화를 촉진하는 유전자인 SOC1, LHY 그리고 CO의 발현은 조기개화 계통인 NH-JS2에서 높게 나타났다. 춘화처리에 의해 FLC의 발현억제를 유지하는 VRN1과 VRN2도 NH-JS1 계통에서 2배 이상 높게 발현됨을 확인하였다. 본 연구결과는 춘화처리 시 무의 개화관련 유전자들의 발현과 개화특성이 관련되어 있음을 시사하며, 이를 바탕으로 육종분야에서 무의 개화시기가 조절된 품종을 개발하는데 도움이 될 것으로 예상된다.