• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제29권7호
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• pp.925-937
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• 2016

In the last few decades, transgenic animal technology has witnessed an increasingly wide application in animal breeding. Reproductive traits are economically important to the pig industry. It has been shown that the bone morphogenetic protein receptor type IB (BMPR1B) A746G polymorphism is responsible for the fertility in sheep. However, this causal mutation exits exclusively in sheep and goat. In this study, we attempted to create transgenic pigs by introducing this mutation with the aim to improve reproductive traits in pigs. We successfully constructed a vector containing porcine BMPR1B coding sequence (CDS) with the mutant G allele of A746G mutation. In total, we obtained 24 cloned male piglets using handmade cloning (HMC) technique, and 12 individuals survived till maturation. A set of polymerase chain reactions indicated that 11 of 12 matured boars were transgene-positive individuals, and that the transgenic vector was most likely disrupted during cloning. Of 11 positive pigs, one (No. 11) lost a part of the terminator region but had the intact promoter and the CDS regions. cDNA sequencing showed that the introduced allele (746G) was expressed in multiple tissues of transgene-positive offspring of No.11. Western blot analysis revealed that BMPR1B protein expression in multiple tissues of transgene-positive $F_1$ piglets was 0.5 to 2-fold higher than that in the transgene-negative siblings. The No. 11 boar showed normal litter size performance as normal pigs from the same breed. Transgene-positive $F_1$ boars produced by No. 11 had higher semen volume, sperm concentration and total sperm per ejaculate than the negative siblings, although the differences did not reached statistical significance. Transgene-positive $F_1$ sows had similar litter size performance to the negative siblings, and more data are needed to adequately assess the litter size performance. In conclusion, we obtained 24 cloned transgenic pigs with the modified porcine BMPR1B CDS using HMC. cDNA sequencing and western blot indicated that the exogenous BMPR1B CDS was successfully expressed in host pigs. The transgenic pigs showed normal litter size performance. However, no significant differences in litter size were found between transgene-positive and negative sows. Our study provides new insight into producing cloned transgenic livestock related to reproductive traits.

• 한국가축번식학회지
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• 제26권3호
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• pp.275-289
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• 2002

본 연구는 종모우의 정자수정능력 평가방법의 개발과 정자 기능 및 성상 변화에 영향을 미치는 요인을 알아보기 위하여 시행하였다. 동결-융해된 종모우 정액을 대상으로 정자의 운동성과 정자의 형태를 분석하였고, 정자의 기능 검 사 항목으로서 체외수정(IVF), HOST, Ca-ionophore에 의한 첨체반응율, 정자의 ROS 측정을 위한 luminol, lucigenin-dependent chemiluminescence, LPO 분석을 위한 malondialdehyde의 측정 및 TUNEL (terminal deoxynucleotidyl transferase(TdT) dUTP nick end labelling) 기법을 이용한 정자의 DNA fragmentation를 측정하였으며 이들 각각의 조사 항목들의 분석치들과 체외수정율 및 배발생율과의 상관관계를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 고수정군과 저수정군의 체외수정율과 배반포 발생율의 평균은 각각 64.4%와 34.3%, 18.50%와 6.2%였으며 두 군간에 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(P<0.05). 고수정군과 저수정군의 정자운동성과 첨체반응률은 각각 평균79.0 %와 66.2%, 40.7%와 22.9%로 두 군간에 통계학적으로 유의한 차이를 보였으나(P<0.05), 정상형태 정자의 비율과 HOST는 각각 평균 94.6%와 92.7%, 69.4%와 59.8%로 두 군간 유의한 차이를 보이지 않았다. 2. Luminol dependent chemiluminescence, LPO 및 DNA fragmentation의 평균은 고수정군과 저수정군에 있어서 각각 6.4와 6.5, 2.Onmol와 3.Inmol 및 2.6%와 7.4%로 두 군간 통계학적으로 유의한 차이를 보였으나(P<0.05), lucigenin dependent chemiluminescence는 4.7와 4.6로 두 군간 유의한 차이를 보이지 않았다. 3. 체외 수정율은 정자의 운동성 및 첨체반응율과 통계학적으로 유의한 정(positive)의 상관관계(r=0.87, p<0.01; r=0.81, p<0.05)를 나타내었으며, luminol dependent chemiluminescence, lipid peroxldation 및 DNA fragmentation과는 통계학적으로 유의한 부(negative)의 상관관계 (r= -0.81, p<0.05; r: -0.74, p<0.05; r : 0.81, p<0.05)를 나타내었다. 그러나 체외수정율은 정상형태 정자의 비율, HOST 및 lucigenin dependent chemiluminescence와는 유의한 상관 관계를 나타내지 않았다. 4. 배반포 발생율은 첨체반응율과 통계학적으로 유의한 정의 상관관계(r=0.71, p<0.05)를 나타내었으며, luminol dependent chemiluminescence, lipid peroxidation 및 DNA fragmentation과는 통계학적으로 유의한 부의 상관관계(r= -0.71, p<0.05; r= -0.89, p<0.01; r= -0.71, P<0.05)를 나타내었다. 배반포 발생율은 정자의 운동성, 정상형태 정자의 비율 및 HOST, lucigenin dependent chemilumihescence와는 유의한 상관관계를 나타내지 않았다. 이상의 결과를 종합해 보면 정액질의 저하에 ROS의 영향이 밀접히 연관되어 있음을 알 수 있으며, 또한 본 연구에서 적용된 기법들은 정액질의 평가 및 정자 수정능력 향상을 위한 기술개발에 있어서 유용한 평가 방법으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.