• Journal of Animal Science and Technology
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• 제44권2호
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• pp.181-190
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• 2002

본 연구는 한우 mt DNA 염기서열 가운데 $tRNA^{Pro}$와 $tRNA^{Pre}$ 유전자 사이에 위치하고 있는 D-loop 영역의 염기서열을 결정하고 한우의 염기변이 다형성을 분석하기 위하여 mt DNA의 D-loop 영역내 404번부터 15061까지 1142bp 크기의 염기서열 부위를 특이적인 primer를 이용하여 PCR로 증폭하였다. 한우의 mt DNA내 D-loop 영역에서 단일염기의 치환 및 삽입에 의해 총 24개의 polymorphic site가 확인되었다. 한우 mt DNA D-loop 영역 가운데 16042～16122번째에 위치하고 있는 영역의 염기치환율이 다른 염기서열 영역에 비하여 약 50%를 점유하고 있었으며 이들 polymorphic site에서 16055, 16230 및 16260 번의 염기치환은 한우에서만 검출된 새로운 염기변이로 확인되었다. 따라서, 한우 D-loop 영역내 특이적인 염기변이는 모계 및 세포질 DNA marker로서 한우품종을 특정하는데 활용할 수 있는 가능성을 시사하였다. Polymorphic site의 출현빈도는 169번째 염기가 81.3%로 가장 출현율이 높았고 다음으로 16302번과 16093번째는 56.3% 그리고 16042번와 16119번째 염기가 각각 50.0%와 43.8%의 치환율을 보였으며 나머지 14개 염기는 6.3%에서 25.0% 수준의 출현율을 나타냈다. 한우와 타 품종간의 유전적 근연관계를 추정한 결과 Bos taurus 계통의 유럽종과 유전적 유사도가 높은 것으로 추정되었고, Africa와 India의 Bos indicus 계통의 품종과는 상대적으로 근연관계가 먼 것으로 나타났다. 본 연구에서 검출한 mt DNA내 D-loop 영역의 염기서열 다형성은 한우집단의 유전적 변이성 추정과 모계유전 분석 및 나아가 경제적으로 중요한 형질들과의 연관성 분석에 유용하게 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국가금학회지
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• 제40권2호
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• pp.139-145
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• 2013

본 연구는 '우리맛닭 실용계의 외모 균일화 및 판별 마커개발을 위하여 수탉으로 이용되는 토종닭 순계 H계통 암탉 207수, 수탉 40수와 '우리맛닭' 실용계 60수의 혈액을 채취하고 DNA를 분리하였다. 모색 관련 후보 유전자 MC1R primer를 제작하여 PCR을 수행한 후, direct sequencing을 실시하였다. 개체별 모색 표현형을 조사한 결과, H계통 순계 암탉 207수 중 157수는 흑색 모색, 50수는 흑색+갈색 모색으로 조사되었다. 수탉의 경우, 40수 중 흑색 모색만 있는 개체는 없고, 흑색+갈색의 모색이 다양한 부위에 섞여 있었다. '우리맛닭' 실용계의 경우 흑색 모색 30수와 갈색 모색 30수를 암수 관계없이 샘플링하여 조사하였다. 모색 표현형과 유전형과의 연관성을 알아보기 위하여 모색 관련 후보유전자 MC1R의 sequencing 결과를 분석하여 유전자 변이를 살펴보았지만, 모색 표현형과 유전형과의 유의적인 연관성을 찾을 수 없었다. 이는 토종닭 순계 H계통의 경우, 검정색의 같은 품종 내에서 갈색 이모색을 가진 개체와의 유전적 변이를 탐색한 결과, 그 차이가 분명하게 구별되지 않은 것으로 생각되어진다. '우리맛닭' 실용계에서 haplotype 및 유전자빈도 분석을 통하여 이모색과의 연관성을 보다 명확하게 결정하기 위해서는 부계와 모계의 모색 표현형과 유전특성을 함께 고려해야 할 것으로 판단된다. '우리맛닭'의 모색 균일도 향상을 위한 모색 표현형과 관련 유전자의 연관성분석 및 유전적 특성에 대한 연구는, 향후 이를 이용하여 '우리맛닭'의 불법 유통을 막고 고품질 브랜드화를 위한 분자마커 개발의 기초 자료로 활용될 것으로 생각된다.

• 수면정신생리
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• 제22권1호
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• pp.25-29
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• 2015

목 적 : 하지불안증후군(restless legs syndrome ; RLS)의 병인은 아직 불명확하지만, 유전적 질환으로 알려져 있다. 산화스트레스는 RLS, 지연성운동장애, 파킨슨병, 뚜렛장애 등의 운동장애에서 주요한 원인 중의 하나로 생각되고 있다. 본 연구에서는 조현병환자에서 항정신병약물에 의해 유발된 RLS 증상이 산화손상의 해독효소인 glutathione S-transferase (GST) 유전자의 다형성과 연관이 있는지를 밝히고자 하였다. 방 법 : International Restless Legs Syndrome Study Group의 진단기준으로 190명의 한국인 조현병 환자들을 대상으로 RLS에 대해서 평가하였다. 유전자형분석은 중합효소연쇄반응기법을 사용하여 GST-M1, GST-T1, GST-P1의 세 가지 단일염기다형성(single nucleotide polymorphism, SNP)에 대해서 시행되었다. 결 과 : RLS 증상군 96명과 무증상군 94명으로 피험자들을 분류하였다. GST-M1 (${\chi}^2=3.56$, p = 0.059), GST-T1 (${\chi}^2=0.51$, p = 0.476), GST-P1 (${\chi}^2=0.57$, p = 0.821)의 유전자형 빈도에 두 군간에 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 유전자형에 따른 RLS 척도의 점수도 GST-M1 (t = -1.54, p = 0.125), GST-T1 (t = -0.02, p = 0.985), GST-P1 (F = 0.58, p = 0.560)의 세 가지 SNP에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 결 론 : 본 연구의 결과 GST 유전자 다형성이 항정신병약물로 유발된 RLS 증상 발생의 민감성을 증가시킨다는 증거는 발견할 수 없었다. 산화손상과 관련된 다른 후보 유전자들에 대한 향후 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제53권1호
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• pp.1-6
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• 2011

연구는 유전체분석에 대해 모의실험한 연구로써 Reference Population (RP)이 구성되었을 때, 표현형 자료가 없고 유전체자료만 있는 Juven 1 또는 Juven 2 세대에 대해 유전평가의 정확도에 대해 알아보고자 연구를 실시하였다. 모의실험의 가정으로 염색체는 1개이며 염색체길이는 100cM로 가정하였다. 초기의 유효집단의 수는 100두의 다형성이 없는 초기집단에서 유전자 효과가 없는 표지인자(Marker)를 0.1cM 및 0.5cM 간격으로 균등하게 단일 염기 돌연변이에 의한 다형성을 발생시켰고 유전자 효과가 있는 QTL 좌위는 Marker와 동수의 비율로 임의위치를 지정하여 돌연변이에 의한 변이성을 생성하였으며 이때 유전자 효과는 Gamma 분포함수(scale=1.66, shape=0.4)에서 생성하였다. 배우자(gamete) 형성과정에서 Haldane의 가정하에 유전자 재조합을 생성하였으며 돌연변이 발생율은 Marker 및 QTL 좌위에서 $2.5{\times}10^{-3}$ 및 $2.5{\times}10^{-5}$의 확률로 발생시켜 1000세대까지 세대번식을 유지하였다. 이 후 1001세대부터 1004세대까지 세대당 2000두의 자손을 생성하였으며 이 때 유전력을 0.1 및 0.5의 가정하에 1001~1002 세대에서 표현형 자료를 생성하였고, 1003~1004세대는 오직 유전체자료만 생성하였다. Bayesian 방법을 이용하여 개체별 육종가를 추정하였으며 표지인자간 거리(0.1cM, 0.5cM), 유전력(0.1, 0.5) 및 반형매 집단크기(20두, 4두)에 따라 참육종가와 추정 육종가간의 상관으로 표현되는 육종가 정확도에 대해 비교한 결과 1003세 대에서 표지인자간 거리가 0.1cM 및 0.5cM일 때 육종가의 정확도는 각각 0.87, 0.81였고, 유전력이 0.1 및 0.5 일 때 각각 0.87, 0.94로 추정되었으며, 반형매 집단의 크기가 20두 일 때 0.87, 4두 일 때 0.84로 추정되었다. 위의 결과로 미루어 보아 다량의 SNP 표지정보 및 반형매 집단의 크기가 클수록 즉, 혈연계수가 높은 집단일 때 육종가의 정확도는 높게 나타났다. 유전체선발의 활용시 비교적 높은 정확도로써 조기선발이 가능하며 이로 인한 세대간격을 단축시킬 수 있어 개량의 효율을 높일 수 있을 것으로 사료된다. 반면에 유전체선발은 분석비용이 비싸며, 지속적인 유전체 선발시 특정유전자 선호로 인한 유전적 부동(Genetic Drift) 현상이 발생될 수 있기 때문에 지속적인 SNP 발굴에 대한 노력이 필요한(Meuwissen 2003) 단점이 있으나 한우 또는 젖소와 같은 대가축과 같이 세대간격이 긴 가축에서 유전체선발 할 경우 조기선발로 인한 세대간격 단축과 유전평가의 높은 정확도(0.8이상)로 인해 개량의 효율을 극대화 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국육종학회지
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• 제50권4호
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• pp.424-433
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• 2018

수박(Citrullus lanatus)은 전세계에서 경제적으로 중요한 채소작물이며, 라이코펜과 시트룰린과 같은 기능성 물질을 함유하고 있다. Didymella bryoniae 병원균에 의해 발생하는 덩굴마름병은 수박 재배에서 가장 피해를 많이 주는 병해 중에 하나이다. 단일염기다형성(SNP)은 한 개 염기에 관해 개체 간에 발생하는 유전적 변이로서 유전자 연관 지도를 작성하는 것과 원예적 형질 및 병저항성에 연관된 분자표지를 개발하는 데 자주 사용된다. 본 연구에서는 수박에서 모친과 부친의 차세대 염기서열 재분석(next generation resequencing)을 통해 SNP 분자표지를 선발하였다. 식물재료는 C. lanatus '920533'(모친, 감수성)과 C. amarus 'PI 189225'(부친, 저항성) 및 이들의 $F_1$, $F_2$ 개체를 이용하였다. NGS 분석 결과, '920533'과 'PI 189225'에서 각각 13.6 Gbp와 13.1 Gbp의 염기서열을 얻었다. '920533'과 'PI 189225' 간의 SNP 수는 609만 개였고, 그 중 HRM 프라이머로 디자인이 가능한 SNP의 수는 354,860개였다. 그 중에 HRM 분석을 위한 330개 프라이머 쌍이 디자인되었다. 결과적으로 HRM 분석을 통해 총 61개의 HRM 분자표지를 개발하였다. 이번 연구의 결과는 SNP 기반의 유전자지도 작성에 이용될 수 있으며 덩굴마름병 저항성과 연관된 양적 형질 유전자좌(QTL) 분석에 활용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제30권3호
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• pp.230-238
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• 2020

한우에서의 도체형질은 경제적으로 가장 중요한 형질이다. 최근 유전체학의 발달로 인해 DNA 표지인자 이용하여 소의 도체 및 육질형질을 규명하고 선발하는 방법이 주목 받고 있다. 본 연구는 한우의 도체형질 관련 분자표지의 현장 검증에 의한 유전적 효과를 평가하기 위해 수행하였다. TG g.371T>C, APM1 g.1454G>A, FABP4 g.2834C>G, FABP4 g.3533T>A, FABP4 g.3691G>A, SCD g.10153A>G, SCD g.10329T>C, CPE g.601T>C, EDG1 g.166A>G, NPY g.4271T>C, GPD1 g.2766C>T, PDE1B g.17122A>G, PDE1B g.17507A>C, TNNT1 g.6650C>T 및 RORC g.20152A>G 등 총 15개의 도체형질 관련 분자표지들에 대해 대규모 상업축 한우 집단(총 1,536두)을 대상으로 SNP 유전자형 분석을 수행하고, 분자표지와 도체형질과의 연관성을 조사하였다. PCR-RFLP 분석을 통해 SNP 유전자형과 도체형질과의 연관성을 분석한 결과 APM1 g.1454G>, FABP4 g.3691G>A, SCD g.10153A>G, CPE g.601T>C, PDE1B g.17122A>G, TNNT1 g.6650C>T 및 RORC g.20152A>G 등 총 7개의 SNP가 한우의 도체형질 가운데 근내지방도, 등지방두께, 배최장근단면적, 도체중, 육질등급, 육색 및 성숙도 등과 유의적으로 연관되어 있음을 확인하였다. 본 연구 결과는 이들 SNP가 육질이 우수한 한우 선발을 위한 분자표지로 활용될 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제28권7호
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• pp.795-801
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• 2018

본 연구는 제주마 체중 형질과 말의 3번 및 9번 염색체 단일염기변이마커간의 관련성을 분석하기 위해 수행되었다. 본 연구에 사용된 DNA 샘플은 제주특별자치도 축산진흥원에서 등록관리 중인 제주마 320두를 제공받았고, 생체중 자료는 한국마사회에서 시행한 경마에 출주한 제주마의 체중자료를 이용하였다. 기존에 말의 체형관련형질과의관련성이 보고된 바 있는 말의 3번 염색체상에 위치한 BIEC2-808466, BIEC2-808543, BIEC2-808967, BIEC2-809370 단일염기변이마커와 9번 염색체상에 위치한 BIEC2-1105370, BIEC2-1105372, BIEC2-1105377, BIEC2-1105505 and BIEC2-1105840 유전자형을 분석하였다. 관련성 분석을 위한 종속변수는 선형혼합모형을 이용해서 추정한 생체중 육종가를 이용하였다. 관련성 분석결과 6개의 마커(BIEC2-808543, BIEC2-808967, BIEC2-809370, BIEC2-1105370, BIEC2-1105372, and BIEC2-1105377)와 생체중 추정육종가간의 유의성이 인정되었다. 또한, BIEC2-808967과 BIEC2-1105377의 유전자형조합을 구성하여 생체중 추정육종가에 대한 효과를 분석한 결과, 두 마커의 유전자 조합은 생체중 변이에 유의한 효과가 있었다. 본 연구에서 유의성이 인정된 단일염기변이마커들은 제주마의 체중 개량을 위한 선발육종체계의 효율성을 높일 수 있는데 사용될 수 있을 것으로 사료되지만, 이 들 마커효과의 좀더 정확한 추정을 위한 추가의 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제52권1호
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• pp.9-16
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• 2010

본 연구는 지방산합성의 완성에 관여하는 소 FASN (Fatty acid synthase) 유전자내의 g.11280G>A (Silent), g.13125T>C (Exon24-His1390Tyr)와 g.17924G>A (Exon39-Thr2158Ala) 단일염기 변이들이 한우집단 925 두를 대상으로 도체형질과의 연관성 분석, 연관불균형의 정도 및 반수체형의 분석을 위하여 수행하였다. g.11280G>A 변이의 연관성분석에 있어서는 도체중, 등지방두께 및 육량지수에 유의성이 있는 것으로 관찰되었으며 g.17924G>A변이 역시 연관성분석에서 도체중에 유의성이 있는 것으로 나타났다(P<0.05). 하지만 g.13125T>C 변이는 한우집단에서 형질과의 유의적인 연관성을 관찰 할 수 없었다. 또한 g.11280G>A, g.13125T>C와 g.17924G>A 변이들에 대한 연관불균형(Linkage disequilibrium) 분석을 한 결과 g.11280G>A와 g.13125T>C 두변이에 대한 r-square=0.177로 나타났으며 D'=0.568 로 관측되었다. 또한 g.13125T>C와 g.17924G>A 두 변이들은 r-square = 0.207로 나타났으며 D'=0.607로 나타났으며 g.11280G>A와 g.17924G>A 변이들은 r-square = 0.101으로 나타났으며 D'=0.920으로 관찰되었다. 연관불균형 유의수준(r-square>0.1, D'>0.500)에 따라 계산된 반수체형 총 7개중 그 빈도가 0.05 이상인 중요한 반수체형은 4개(-GCG- [0.378], -ATG- [0.301], -GTA- [0.191], -ACG- [0.063])를 선별하여 연관성분석을 실시하였다. FASN 반수체형 1번(-GCG-), 반수체형 2번(-ATG-)와 반수체형 4번 (-ACG-)는 한우집단에서 형질과의 유의적인 연관성을 관찰 할 수 없었으나 FASN 반수체형 3번(-GTA-)은 도체중과 연관성을 보였다(P=0.0327). 염색체상 반수체형 -GTA-.구조를 가지지 않은 동형접합체(0-copies)인 개체의 도체중은 354.70+3.58로 나타났으며, 반수체형 -GTA- 구조를 하나만 가지는 이형접합체(1-copies) 347.63+4.84으로 관찰되었으며 0-copies인 동형접합체보다 현저히 낮은 도체중을 나타내었다. 또한 반수체형 -GTA- 구조를 가지는 동형접합체(2-copies)인 개체는 22두가 나타났으며 도체중은 351.01+4.18로 0-copies 인 동형접합체 보다 낮은 도체중을 나타내었다. 이상의 결과는 소 FASN 유전자내의 g.11280G>A, g. 13125T>C와 g.17924G>A 변이들은 육질 뿐만 아니라 육량에도 관여하는 것으로 사료되며, FASN 유전자내의 g.11280G>A와 g.17924G>A 두 개의 단일염기변이는 한우개량사업소의 씨숫소의 유전자 마커를 통한 도움 선발(marker assisted selection, MAS)에 이용 될 수 있을 것이며 일반농가에서도 송아지 생산을 위한 암소 선발에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제26권11호
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• pp.1232-1236
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• 2016

Mitochondrial calcium uptake 1 (MICU1)은 2개의 canonical EF hands를 가지고 미토콘드리아 내막에 위치하여, 미토콘드리아의 칼슘 섭취에 중요한 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 근육 세포의 미토콘드리아 칼슘 섭취는 사후에 급속냉각 또는 냉장 시, 근육 내 칼슘 방출로 인한 강직과 관련되어 있으므로 궁극적으로는 육질 형성에 관련이 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 돼지 MICU1 유전자의 exon영역의 변이를 탐색하고, 발굴된 변이에 대해 육질 형질과의 연관성 분석을 실시하였다. 이를 위해 버크셔 667두(암퇘지 347두, 거세수퇘지 320두)가 이용되었으며, MICU1 유전자의 cDNA를 염기서열 해독하여 비교함으로써 exon 영역의 변이를 발굴하였다. 그 결과 MICU1의 3' 비해독 영역(untranslated region, UTR)에서 3개의 단일염기다형성(single-nucleotide polymorphism, SNP)를 발견했다. 그리고 이들 SNP에 대해 공시돈의 육질형질(근육 pH, 육즙 손실, 육색, 근내지방함량)과 연관성 분석을 실시했다. SNP1 (c.*136G>A)에서는 육즙 손실(p=0.017), 근내지방함량(p=0.039)과 연관되어 있었고, SNP2 (c.*222G>A)와 SNP3 (c.*485G>A)에서는 각각 육즙 손실(p=0.018)과 근내지방함량(p<0.001)과 연관되어 있는 것을 확인하였다. 따라서 본 결과를 바탕으로, 돼지에서 육질과 관련된 후보 유전자로 추정된 MICU1 유전자로부터 3' 비해독 영역의 변이가 유의적으로 육질 형질과 관련되어있다는 것이 확인되었다. 향후 MICU1 유전자의 3' 비해독 영역의 변이들에 기능적 역할을 정확히 파악하기 위한 분자생물학적 특성 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국가금학회지
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• 제40권2호
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• pp.115-120
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• 2013

갑상선호르몬(TH)은 가금의 성장에서 중요한 유전자로 보고되었다. TH의 생성과 분비를 조절하는 갑상선자극호르몬(TSH)은 ${\alpha}$-subunit와 ${\beta}$-subunit으로 구성되어 있으며, ${\beta}$-subunit의 다양한 특징에 의해 갑상선자극호르몬이 특이적인 활성을 보이는 것으로 알려져 있다. TSH-${\beta}$는 닭의 26번 염색체에 존재하며, 성장과 연관되어 있다고 밝혀졌다. 따라서 본 연구는 TSH-${\beta}$ 유전자의 G1031C 변이지역과 닭(한국재래닭, 로드아일랜드 레드, 코니쉬)의 경제 형질과의 연관성 분석을 실시하였다. 분석 결과, 로드아일랜드 레드 품종에서는 모든 개체에서 GG 유전자형이 확인되었고, 재래닭의 경우 모든 경제 형질과에서 유의적 연관성이 확인되지 않았다. 반면, 코니쉬 품종은 150 일령 몸무게에서 유의적인 연관성(p<0.05)이 확인되었다. TSH-${\beta}$ 유전자는 성장 형질과 밀접한 연관관계를 가지고 있는 유전자로 사료되지만, 유전자의 G1031C 변이지역은 성장 형질과 관련된 직접적인 연관관계는 없는 것으로 사료된다. 하지만 몸무게와 관련된 주요 유전자 또는 변이지역과 유전적으로 연관되어 있을 가능성은 충분히 높은 것으로 판단된다. 따라서 닭의 26번 염색체의 성장 관련 QTL 영역 내에 존재하는 유전자와 유전변이지역에 대한 추가적인 분석을 통해 성장 관련 주요 유전자 탐색 및 유전표지 발굴이 가능할 것으로 사료된다.