• 생명과학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.58-63
• /
• 2020

본 연구에서는 제주재래돼지와 듀록 품종 사이에서 생산된 F₂ 참조축군에서 melanocortin-4-receptor (MC4R) 유전자형과 지방산 조성간의 관련성을 연구하였다. 전체 290 여두의 F₂ 자손을 이용하여 14개의 지방산 조성을 측정하였다. Taq I PCR-RFLP 방법을 이용하여 MC4R c.1426A>G (p.Asp298Asn)의 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism, SNP)을 확인하였다. MC4R 세 가지 유전자형(AA, AB, BB)이 모두 발견되었고, 그 빈도는 각각 0.299, 0.542, 0.159로 확인되었다. AA 유전자형을 가진 개체에서 palmitic acid (C16:0, p<0.05), stearic acid (C18:0, p<0.01), eicosenoic acid (C20:1n9, p<0.05), saturated fatty acid (SFA, p<0.01) 함량이 GG 유전자형을 가진 개체보다 더 높은 것으로 확인되었다. 반면에 GG 유전자형을 가진 개체는 linoleic acid (C18:2n6, p<0.001), linolenic acid (C18:3n3, p<0.001), linolenic acid (C18:3n6, p<0.001), arachidonic acid (C20:4n6, p<0.001)과 같은 불포화지방산(unsaturated fatty acid) 함량이 AA 유전자형을 가진 개체보다 더 높은 것을 확인하였다. 제주재래돼지와 듀록 품종 사이에서 생산된 F₂ 참조축군에서 MC4R GG 유전자형이 포화지방산은 낮추고, 불포화지방산은 높이는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과 MC4R의 유전적 다형성이 듀록과 제주재래돼지 교배 프로그램에서 육질 향상과, 고기내의 지방산 함량을 조절할 수 있는 유전적 표지 인자로 활용될 수 있을 것이라 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제44권4호
• /
• pp.356-363
• /
• 2017

벼 수량성 증진을 위하여 수당립수 증진 유전자로 보고된 5종의 유전자에 대한 분자표지를 검정하고 유전자원 479점에서 이들의 유전자에 대한 유전형을 검정하였다. 판독이 용이한 Gn1a및 DEP1, Apo1유전자의 In/del 분자표지를 각각 개발하였고 Ghd7과 Nal1 유전자에 대하여서는 기존 보고된 SNP 분자표지를 이용하여 편리성을 검정하였다. 이들 분자표지는 아가로즈젤에서 각각의 유전형 판독이 용이하기에 벼 수량성 향상을 위한 분자육종에 적용이 가능할 것으로 기대되었다. 유전자원 479점에서 수당립수 증진 유전자 5종의 유전형을 분석하였을 때 총 13개의 haplogype으로 분류되었다. 대부분의 Indica 품종과 Japonica 품종은 haploptype 1과 haplotype 13에 속하였다. 나머지 haplotype에 속한 55점의 유전자원은 수당립수 증진 유전자에 대한 유전다양성을 보유한 자원으로 유전체 분석 등을 위한 핵심집단으로 활용할 수 있을 것으로 판단되었다. 유전자원 396점의 수량구성요소를 비교하였을 때, Nal1을 제외한 4종의 수당립수 증진 유전자의 수량증진 대립유전자형에서 이삭 수가 0.6 ~ 0.8개/주 감소하였으나 수당립수는 이삭당 27 ~ 29개 증진되었다. Nal1 유전자는 유전적 배경에 따라 효과가 다르게 나타나며, Nal1-japonica 대립유전자형의 수당립수 증진 효과보다 Nal1-indica 대립유전자형이 감소효과가 큰 것으로 추측되었다. 앞으로 본 논문에서 검정된 수당립수 증진 분자표지 5종과 유전자원의 유전형을 정보를 바탕으로 벼 수량성 증진 육종에 활용하고자 한다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제41권3호
• /
• pp.146-158
• /
• 2014

카멜리나(Camelina sativa)는 십자화과(Brassicaceae)에 속하는 유지작물이다. 카멜리나 종자에는 건물 중의 약 40%에 해당하는 저장 오일을 가지고 있고, 이러한 저장오일은 식품뿐만 아니라 산업재료로 이용이 가능하다. Microsomal delta-12 fatty acid desaturase2 (FAD2) 효소는 oleic acid를 linoleic acid로 전환시키는데, 종자 내 oleic acid의 함량 차이를 보이는 품종들에서 FAD2 유전자의 polymorphism이 보고되었다. 본 연구에서는 카멜리나(Camelina sativa L. 품종 CAME)에 존재하는 3개의 FAD2 유전자를 발달하는 종자로부터 분리하였다. 3개의 카멜리나 FAD2 유전자의 염기서열 및 아미노산 서열은 카멜리나 품종 Sunesone과 SRS933으로부터 확인된 FAD2 유전자들과 여러 단자엽 및 쌍자엽 식물의 FAD2 유전자들의 염기서열 및 아미노산 서열과 상동성을 비교하였다. FAD2 효소의 활성을 결정짓는다고 알려진 histidine motif (HECGHH, HRRHH 그리고 HVAHH)와 효소 활성에 영향을 주는 SNP (single nucleotide polymorphism) 마커라고 알려진 소수성 아미노산 계열인 valine 혹은 isoleucine이 3 개의 카멜리나 FAD2에서도 잘 보존되어 있음을 확인하였다. 세개의 카멜리나 FAD2 유전자들 중 CsFAD2-1의 경우 카멜리나의 발달하는 조직에서 전반적으로 높은 발현 양상을 보이는 반면 CsFAD2-2와 CsFAD2-3.1은 꽃과 발달하는 종자에서 특이적인 발현을 보였다. 애기장대 fad2-2 돌연변이체에 3개의 카멜리나 FAD2를 각각 도입한 형질전환 식물체의 종자에는 애기장대 fad2-2 돌연변이체 종자대비 oleic acid의 함량이 감소하고, linoleic acid 함량은 증가하는 표현형이 관찰되었다. 이러한 결과는 카멜리나로부터 분리된 3개의 FAD2가 효소로서 활성을 가지고 있다는 것을 의미한다. 더불어 분리된 카멜리나의 FAD2 유전자는 종자 오일 성분이 변화된 유지작물을 개발하는데 응용될 수 있을 것이다.

• Journal of Animal Science and Technology
• /
• 제45권6호
• /
• pp.891-900
• /
• 2003

c-fos 유전자는 전사조절인자로서 주로 c-jun family와 결합하여 heterodimers를 형성하며 AP-1 조절 부위를 가지는 유전자들의 전사를 조절하는 것으로 알려져 있다. 이 유전자의 발현은 myoblasts를 비롯한 여러 세포의 분화와 성장을 조절하며 최근 돼지에서 육질에 영향을 미치는 근섬유와 관련된다는 보고가 있다. 본 연구는 소에서 육질과 c-fos 유전자와의 관계를 알아보기 위한 기초자료로서 총 1,443 bp의 mRNA 염기서열을 최초로 소에서 밝혔으며 여러 조직과 기관에서의 발현양상도 살펴보았다. 한우의 c-fos 유전자의 염기서열을 사람, 돼지 및 쥐와 비교하여 본 결과 각각 89.8%, 93.5%와 87.0%의 높은 상동성을 보였다. 이 유전자의 발현은 근육중 갈비에서 가장 많은 발현량을 보였고, 조직에서는 비장에서 가장 많은 발현량을 보이는 것을 알 수 있었다. 이 연구에서 밝혀진 c-fos 유전자는 SNP의 추가분석에 의해 한우에서 육질의 향상과 관련이 있는 후보유전자로 쓰일 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수정란이식학회지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.293-297
• /
• 2016

For evaluating the boar semen quality, sperm motility is an important parameter because the movement of sperm indicates active metabolism, membrane integrity and fertilizing capacity. Phospholipase C zeta (PLCz) is important enzyme in spermatogenesis, but the effect has not been confirmed in pigs yet. Therefore, this study was aimed to analyze their association with sperm motility and kinematic characteristics. DNA samples from 124 Duroc pigs with records of sperm motility and kinematic characteristics [total motile spermatozoa (MOT), curvilinear velocity (VCL), straight-line velocity (VSL), the ratio between VSL and VCL (LIN), amplitude of lateral head displacement (ALH)] were subjected. A SNP in non-coding region of PLCz g.158 A > C was associated with MOT (p < 0.05), VCL (p < 0.01), LIN (p < 0.01) and ALH (p < 0.05) in Duroc population. Therefore, we suggest that the intron region of the porcine PLCz gene may be used as a molecular marker for Duroc boar semen quality, although its functional effect was not defined yet. Whether the association is due to the candidate gene or not require further verification. Thus, it will be of interest to continue association studies in the regions surrounding those genes.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제47권2호
• /
• pp.131-140
• /
• 2020

Solanum stoloniferum은 가지과에 속하는 4배체 감자 야생종 중의 하나로 감자 육종에서 다양한 병원균에 대한 저항성으로 인하여 좋은 재료로 활용되고 있다. 하지만, 감자와의 생식적 장벽으로 인하여 감자와 직접적인 교배를 통해 육종을 할 수 없어 이를 극복하기 위해 체세포 융합 등의 방법이 이용될 수 있다. 세포 융합 이후에는 분자마커를 이용하여 적합한 융합체 선발이 필요한데 이를 위해 본 연구에서는 S. stoloniferum 특이적 마커를 개발하기 위하여 S. stoloniferum의 엽록체 전장 유전체 정보를 분석하고 이를 기반으로 한 마커를 개발하였다. S. stoloniferum의 cpDNA 총 길이는 155,567 bp이고, 6개의 다른 Solanum 종과의 비교를 통해 S. stoloniferum가 S. berthaultii와 가장 가까운 유연관계인 것을 확인하였다. 다섯 종의 Solanum과의 엽록체 전장 유전체 다중 정렬에서는 S. stoloniferum 특이적인 6개의 InDel과 39개의 SNP를 구명하였으며, 이 정보를 이용하여 최종적으로 네개의 S. stoloniferum 특이적인 PCR 기반의 분자마커를 개발하였다. 이 마커들은 적절한 체세포 융합체를 선발하고 S. stoloniferum을 이용한 감자 품종 육성에 기여할 수 있을 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제47권2호
• /
• pp.141-149
• /
• 2020

Solanum hougasii는 감자 야생종 중의 하나로 다양한 종류의 병원균에 대해 저항성을 가지고 있어 감자 육종에서 중요한 재료로 이용되고 있다. S. hougasii는 이질6배체이나 4배체인 감자와 EBN이 4로 같아 직접적인 교배로 육종에 활용될 수 있다. 본 연구에서는 NGS 기술에 의해 완성된 S. hougasii의 엽록체 전장 유전체(cpDNA)와 이를 다른 Solanum종과의 비교를 통해 개발한 분자마커에 대해 보고하였다. S. hougasii의 전체 cpDNA의 크기는 155,549 bp였으며 그 구조는 다른 Solanum 종과 매우 유사하였다. S. hougasii의 cpDNA와 가지과에 속하는 10개 종의 cpDNA 코딩서열을 이용하여 분석한 계통수에서는 S. hougasii와 S. stoloniferum이 거의 동일한 유전체 구성을 보였으며, 다음으로 S. berthaultii 및 S. tuberosum과 유연관계가 가까운 것으로 확인되었다. S. hougasii와 다른 다섯 종의 Solanum과의 전체 cpDNA 다중 정렬을 통해 S. hougasii 특이적인 다섯 개의 InDel과 43개의 SNP 영역을 구명하였으며 이를 기반으로 최종적으로 PCR을 기반으로 한 네 개의 S. hougasii 특이적 마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 Solanum 종들을 대상으로 한 조금 더 세부적인 진화적 그리고 육종적 측면에서의 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.

• 한국축산식품학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.8-14
• /
• 2004

가축의 개체식별은 일반적으로 암호화된 코드를 부여한 이표를 활용하고 있으며 또한 생체에서 친자확인 검증을 위해 개체 혈액형 등이 활용되어 왔다. 그러나 생체 상태에서의 완벽한 개체 확인을 위한 수단으로 최근 유전자감식 기법이 널리 활용되고 있다. 이때 사용되는 유전자 표지는 소의 품종에 따라 매우 다양하게 발현되어 개체 확인 정확도를 높이기 위해 한우 집단에서 대상 유전자 표지의 유전자형 발현 양상을 분석하여 최적의 표지 유전자 표지를 설정하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구는 한우의 원산지 추적 및 개체식별 검증 시스템에서 절절히 사용할 수 있도록 생체 유전자 감식기법에 소요되는 유전자 표지(genetic marker)를 개발하기 위해 수행되었다. 공시재료로는 후보 유전자 표지의 광범위한 한우집단 발현특성의 분석을 위해 국가 후대검정 집단 740두를 활용하였으며 도축되기 전 단계의 생축에서 분석된 유전자형과 도축 후 유통과정에서 분석된 유전자형을 이용한 개체 확인 여부의 검증을 위해 국내 브랜드한우 농가로부터 출하된 4두를 분석에 공시하였다. 후보 유전자 표지는 염색체 1번과 14번에서 확인되어 보고된 16종의 초위성체 DNA의 염기서열 정보를 이용하였다. 한우집단에서 나타난 각각의 대상 유전자 표지의 유전자형 분석결과를 보면 대립유전자는 최소 3개에서 최대 12였으며 이형접합체 발현율은 0.022∼0.824였다. 유효대립유전자수는 각각의 대상 유전자마다 3∼7의 범위를 보였으며 이들 중 6개의 유전자 표지를 설정하여 개체 확인을 실시할 경우 100%에 가까운 정확도가 나타난 것으로 추정되었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제31권10호
• /
• pp.1535-1541
• /
• 2018

Objective: In birds, three types of melatonin receptors (MTNR1A, MTNR1B, and MTNR1C) have been cloned. Previous researches have showed that three melatonin receptors played an essential role in reproduction and ovarian physiology. However, the association of polymorphisms of the three receptors with duck reproduction traits and egg quality traits is still unknown. In this test, we chose MTNR1A, MTNR1B, and MTNR1C as candidate genes to detect novel sequence polymorphism and analyze their association with egg production traits in Shaoxing duck, and detected their mRNA expression level in ovaries. Methods: In this study, a total of 785 duck blood samples were collected to investigate the association of melatonin receptor genes with egg production traits and egg quality traits using a direct sequencing method. And 6 ducks representing two groups (3 of each) according to the age at first eggs (at 128 days of age or after 150 days of age) were carefully selected for quantitative real-time polymerase chain reaction. Results: Seven novel polymorphisms (MTNR1A: g. 268C>T, MTNR1B: g. 41C>T, and g. 161T>C, MTNR1C: g. 10C>T, g. 24A>G, g. 108C>T, g. 363 T>C) were detected. The single nucleotide polymorphism (SNP) of MTNR1A (g. 268C>T) was significantly linked with the age at first egg (p<0.05). And a statistically significant association (p<0.05) was found between MTNR1C g.108 C>T and egg production traits: total egg numbers at 34 weeks old of age and age at first egg. In addition, the mRNA expression level of MTNR1A in ovary was significantly higher in late-mature group than in early-mature group, while MTNR1C showed a contrary tendency (p<0.05). Conclusion: These results suggest that identified SNPs in MTNR1A and MTNR1C may influence the age at first egg and could be considered as the candidate molecular marker for identify early maturely traits in duck selection and improvement.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제33권11호
• /
• pp.1725-1731
• /
• 2020

Objective: An initial RNA-Sequencing study revealed that UDP-galactose-4-epimerase (GALE) was one of the most promising candidates for milk protein concentration in Chinese Holstein cattle. This enzyme catalyzes the interconversion of UDP-galactose and UDP-glucose, an important step in galactose catabolism. To further validate the genetic effect of GALE on milk protein traits, genetic variations were identified, and genotypes-phenotypes associations were performed. Methods: The entire coding region and the 5'-regulatory region (5'-UTR) of GALE were re-sequenced using pooled DNA of 17 unrelated sires. Association studies for five milk production traits were performed using a mixed linear animal model with a population encompassing 1,027 Chinese Holstein cows. Results: A total of three variants in GALE were identified, including two novel variants (g.2114 A>G and g.2037 G>A) in the 5'-UTR and one previously reported variant (g.3836 G>C) in an intron. All three single nucleotide polymorphisms (SNPs) were associated with milk yield (p<0.0001), fat yield (p = 0.0006 to <0.0001), protein yield (p = 0.0232 to <0.0001) and protein percentage (p<0.0001), while no significant associations were detected between the SNPs and fat percentage. A strong linkage disequilibrium (D' = 0.96 to 1.00) was observed among all three SNPs, and a 5 Kb haplotype block involving three main haplotypes with GAG, AGC, and AGG was formed. The results of haplotype association analyses were consistent with the results of single locus association analysis (p<0.0001). The phenotypic variance ratio above 3.00% was observed for milk protein yield that was explained by SNP-g.3836G >C. Conclusion: Overall, our findings provided new insights into the polymorphic variations in bovine GALE gene and their associations with milk protein concentration. The data indicate their potential uses for marker-assisted breeding or genetic selection schemes.