• 제목/요약/키워드: Sexing technology

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Embryo sexing methods in bovine and its application in animal breed

  • Bora, Shelema Kelbessa
    • 한국동물생명공학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.80-86
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    • 2022
  • The ability to determine the sex of bovine embryos before the transfer is advantageous in livestock management, especially in dairy production, where female calves are preferred in milk industry. The milk production of female and male cattle benefits both the dairy and beef industries. Pre-implantation sexing of embryos also helps with embryo transfer success. There are two approaches for sexing bovine embryos in farm animals: invasive and non-invasive. A non-invasive method of embryo sexing retains the embryo's autonomy and, as a result, is less likely to impair the embryo's ability to move and implant successfully. There are lists of non-invasive embryo sexing such as; Detection of H-Y antigens, X-linked enzymes, and sexing based on embryo cleavage and development. Since it protects the embryo's autonomy, the non-invasive procedure is considered to be the safest. Invasive methods affect an embryo's integrity and are likely to damage the embryo's chances of successful transformation. There are different types of invasive methods such as polymerase chain reaction, detection of male chromatin Y chromosome-specific DNA probes, Loop-mediated isothermal amplification (LAMP), cytological karyotyping, and immunofluorescence (FISH). The PCR approach is highly sensitive, precise, and effective as compared to invasive methods of farm animal embryonic sexing. Invasive procedures, such as cytological karyotyping, have high accuracy but are impractical in the field due to embryonic effectiveness concerns. This technology can be applicable especially in the dairy and beef industry by producing female and male animals respectively. Enhancing selection accuracy and decreasing the multiple ovulation embryo transfer costs.

한국토종닭의 깃털 발육성 반성 유전자를 이용한 자가성감별 계통 조성 (Establishment of Korean Native Chicken Auto-Sexing Lines Using Sex-Linked Feathering Gene)

  • 권재현;최은식;손시환
    • 한국가금학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.41-50
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    • 2021
  • 최근 병아리의 성 감별은 닭의 반성유전자를 이용한 깃털 감별법이 산업적으로 널리 이용되고 있으나, 한국토종닭에서는 아직 깃털 감별법이 활용되지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 한국토종닭의 깃털 감별의 산업적 적용을 위하여 닭의 조우성과 만우성 유전자를 이용한 자가성감별 계통을 조성하고자 한 것이다. 기초 계군으로 한국재래닭 적갈색종 557수를 대상으로 하여 조우성과 만우성의 유전자 빈도를 분석한 결과, 각각 0.814와 0.186으로 추정되어 본 집단으로 깃털자가성감별 계통의 구축이 가능한 것으로 판단되었고, 이를 바탕으로 조우성 부계통과 만우성 모계통의 종계 계군을 조성하였다. 모계통 조성에 이용할 만우성 동형접합체(KK) 수컷 선발을 위하여 검정교배를 실시한 결과 40수 중3수가 동형접합개체로 확인되었다. 조우성 종계와 만우성 종계 간의 생산능력을 비교하기 위하여 생존율, 체중, 초산일령, 산란율 및 난중을 분석한 결과, 조우성 닭은 생존율이 우수하였고, 만우성 닭은 산란율이 우수한 것으로 나타났으나, 다른 생산능력에서는 조우성과 만우성 닭 간에 차이가 없는 것으로 나타났다. 더불어 조성된 깃털 자가성감별 계통으로부터 생산된 병아리의 암수 감별의 유효성을 검정한 결과, 98.6%의 감별 일치율을 보였다. 따라서 한국토종닭을 이용한 깃털 자가성감별계통 조성 가능성과 더불어 이의 산업적 활용 가능성을 제시한다.

한국재래닭 깃털 성감별 계통에 있어 조우성과 만우성이 개체의 생산능력에 미치는 영향 (Influence of Early- and Late-feathering Phenotype on Productive Performance in the Feather-sexing Strains of Korean Native Chicken)

  • 손시환;김나영;박단비;송혜란;조은정;최성복;허강녕;최희철
    • 한국가금학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.263-270
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    • 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.

소 수정란의 할구 분리방법에 따른 생존율 및 성판별 PCR의 개선 (The Improvement of Sexing PCR Conditions and Survival Rate of Blastomere Separation Method in the Bovine Embryo)

  • 김상환;김경래;이호준;;;정덕원;김대은;이득환;윤종택
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.199-205
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    • 2013
  • The present study was conducted to compare on embryo survival rates by blastomere isolation methods, and establish the optimal PCR procedure for perform the sexing of bovine blastocysts produced by IVF. IVF embryos used in the study was used the Bisected or Sliced methods for blastomere isolation, and the survival rates of blastocyst with rapid way of sexing PCR was assessed. In the present study for survival rates in blastocyst was the total cleavage rate was 75% and a blastocyst development among cleaved embryos was 40%. Survival rate of embryos treated with intact, bisected or sliced method was 100, 63.3 or 81.3%, respectively. Therefore, survival rate of embryos treated with sliced method was higher compared to that of embryos treated with bisected method. The sexing rate of female or male was not significantly different between S4BFBR primer and BSY + BSP primer (1.75 : 1 vs. 1.43 : 1), respectively. Because of the PCR amplification using the S4BFBR primer was simpler method than multiplex PCR amplification method. Furthermore, the accuracy of sexing rate and reduction of PCR work time between 2-step and 3-step of PCR methods was 98.0% / 1.5 hr and 97.0% / 3.5 hr, respectively. Based on these results, it can be suggested that the sliced and PCR methods we developed was very effective method to reduce time consuming and procedure of PCR amplification for sexing with the increase of survival rate on the blastocyst.

Comparison of Sexing Analysis between Karyotyping and Blasomere-PCR in Bovine embryos

  • Chang, Suk-Min;Lee, Jong-Ho;Park, Joong-Hoon;Park, Wha-Sik;Park, Chang-Sik;Jin, Dong-Il
    • 한국발생생물학회:학술대회논문집
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    • 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
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    • pp.92-92
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    • 2003
  • Accurate analysis of nuclear status is needed when biopsied-blastomeres are used for embryo sexing. In this study, the nuclear status of blastomeres derived from 8- to 16-cell stage IVF bovine embryos was analyzed to evaluate the representative of single blastomere for embryo sexing. When 55 embryos were analyzed by PCR following biopsy, the coincident rate of sex determination between biopsied-single blastomere and matched blastocyst by PCR was 80 %. Karyotyping of biastomeres in 8- 16-cell stage bovine embryos was conducted to assess chromosome status of IVF embryos. To establish karyotyping of blastomeres, concentrations of vinblastine sulfate and duration of exposure time for metaphase plate induction with 8- to 16-cell stage bovine embryos were tested. The most effective condition for induction of metaphase plate (>45%) was 1.0 ug/ml vinblastine sulfate treatment for 15 h. In 22 embryos under the condition, only 8 embryos out of ten that had a normal diploid chromosome complement showed a sex-chromosomal composition of XX or XY (36.4%) and 2 diploid embryos showed mosaicism of the opposite sex of XX and XY in blastomeres of embryo (9.1%). One haploid embryo contained only one X-chromosome (4.5%). Four out of the other 11 embryos having a mixoploid chromosomal complement contained haploid blastomere with wrong sex chromosome (18.2%). These results suggested that morphologically normal bovine embryos derived from IVF had considerable proportion of mixoploid and sex-chromosomal mosaicism which could be the cause of discrepancies of the sex between biopsied-single blastomere and matched blastocyst by PCR analysis.

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토종종계에 있어 조우성 개체와 만우성 개체간 생산능력 비교 고찰 (Comparison of Production Performances between Early- and Late-feathering Chickens in Parent Stocks of Korean Native Chicken)

  • 김기곤;조은정;최은식;권재현;정현철;손시환
    • 한국가금학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.279-286
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    • 2019
  • 현재 병아리의 성 감별은 만우성 유전자를 이용한 깃털감별법이 산업적으로 가장 널리 이용되고 있다. 그러나 깃털감별을 위한 계통 조성은 반드시 부계는 조우성, 모계는 만우성이어야 함으로 깃털의 조만성이 생산능력에 미치는 영향을 알 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 토종종계의 깃털 자가성감별 계통 조성을 위하여 이들 중 만우성 개체들과 조우성 개체들 간의 생산능력을 비교 분석하고자 하였다. 분석 결과, 발생 후 52주령까지의 생존율은 만우성 집단이 조우성 집단에 비해 유의하게 높은 생존율을 보였다(P<0.05). 체중은 거의 모든 주령에서 조우성과 만우성 집단간 차이는 없는 것으로 나타났다. 산란능력에 있어 초산일령은 두 집단간에 차이가 없었으나 일계산란율 및 산란지수의 경우 공히 만우성 집단이 조우성 집단에 비해 유의적으로 높은 성적을 나타내었다(P<0.01). 난중을 비롯한 난각색, 난백높이 및 하우유니트 등 모든 난질 지표에 있어서도 조우성 집단과 만우성 집단간에 차이는 없는 것으로 나타났다. 결론적으로 토종닭의 육종 목표는 육용형이므로 깃털감별계통 조성시 부 계통은 체중 위주의 조우성으로, 모 계통은 산란성 위주의 만우성으로 조성되어야 한다. 따라서 본 결과는 토종종계의 깃털 자가성감별 계통 조성을 위해서 매우 바람직한 현상으로 사료된다.

자가성감별 계통 조성을 위한 국내 토종 닭의 깃털 조만성 양상과 유전자형 빈도 (Genotype Frequencies of the Sex-Linked Feathering and Their Phenotypes in Domestic Chicken Breeds for the Establishment of Auto-Sexing Strains)

  • 손시환;박단비;송혜란;조은정;강보석;서옥석
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제54권4호
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    • pp.267-274
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    • 2012
  • 초생추의 성 감별은 양계산업에서 대단히 중요하다. 현재 대표적인 병아리의 암수 감별 방법은 우모 발생속도에 관여하는 반성유전자를 이용하여 깃털의 형태적 차이로 성을 식별하는 방법이다. 따라서 본 연구에서는 자가성감별 토종 닭 종계 개발을 위하여 국내 보유하고 있는 토종 순계를 대상으로 깃털 조만성의 분포 양상 및 이의 유전자형 빈도를 분석하고 더불어 병아리의 깃털 발생 양상에 따른 조우성과 만우성의 식별 방법을 제시하고자 하였다. 발생 직후 병아리의 주부익우 형태에 따른 조만우성의 식별은 조우성의 경우 주익우가 부익우보다 현저히 길어 형태적 차이가 뚜렷하나, 만우성은 주부익우 간의 차이가 없었다. 또한 꼬리 깃 형태에 따른 조만성의 식별은 5일령 이후 조우성의 경우 꼬리 깃의 성장이 현저하게 나타나는 반면 만우성의 경우 이러한 성장이 보이지 않았다. 두 방법 공히 깃털 형태에 따른 조만우성의 구분이 가능하였고, 주부익우 형태와 꼬리 깃 성장에 의한 식별 간의 판정 일치도는 98% 정도로서 발생 직후 주부익우의 형태적 차이로 거의 모든 개체에서 조만우성의 식별이 가능한 것으로 사료된다. 공시된 품종들의 조만우성 분포 양상 및 유전자형 빈도는 토종 외래계인 흑색 코니시종, 로드아일랜드레드종 및 한국재래닭 적갈색종에서만 조우성과 만우성 개체가 혼재하여 분포하는 것으로 나타났고, 이들 모두 열성 조만성 유전자 빈도가 훨씬 높은 것으로 분석되었다. 반면 국내 토종 순계로서 갈색 코니시종, 오골계, 한국재래닭 황갈색종, 회갈색종, 백색종, 흑색종 및 백색레그혼종들은 모두 조우성만 존재하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 국내 토종 품종을 이용하여 병아리의 깃털 성 감별이 가능함을 시사하는 것으로 만우성 모 계통과 조우성 부 계통을 조성한다면 생산되는 병아리의 깃털 형태로서 쉽게 암수 구분이 가능할 것으로 사료된다.

Rapid Sex Identification of Chicken by Fluorescence In Situ Hybridization Using a W Chromosome-specific DNA Probe

  • Sohn, S.H.;Lee, C.Y.;Ryu, E.K.;Han, J.Y.;Multani, A.S.;Pathak, S.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제15권11호
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    • pp.1531-1535
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    • 2002
  • It has been known that the sex of chicken cells can be most accurately identified by fluorescence in situ hybridization (FISH). However, the presently available FISH has not been widely used for sex identification, because the procedures for cell preparation and FISH itself are complicated and time-consuming. The present study was undertaken to test a rapid FISH procedure for sexing chicken. A FISH probe was simultaneously synthesized and labeled with digoxigenin by polymerase chain reaction (PCR) targeting a 416 bp segment of the 717 bp XhoI family fragment which is repeated over 10 thousand times exclusively in the W chromosome. Sexing by FISH was performed on cytological preparations of early embryos, adult lymphocytes and feather pulps of newly hatched chicks. The DNA probe hybridized to all types of uncultured interphase as well as metaphase female but not male cells that had been examined. Moreover, consistent with the known site of the XhoI family, the hybridization signal was localized to the pericentromeric region of the W chromosome. We, therefore, conclude that the present PCR-based FISH can be used as a rapid and reliable sex identification procedure for chicken.