• 제목/요약/키워드: inbreeding coefficients

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한국 토종닭 집단의 혈통구조 및 유효집단크기 추정 (Inbreeding Levels and Pedigree Structure of Korean Indigenous Chicken Population)

  • 차재범;박병호;박미나;강하연;김용민;김종대;허강녕;추효준;강보석
    • 한국가금학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.83-92
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    • 2017
  • 본 연구에서는 가금연구소에서 집단의 혈통 구조 및 근친 수준을 평가하기 위하여 근교계수와 유효집단크기를 추정하였으며, 추정한 근교계수의 신뢰 정도를 제시하기 위하여 혈통의 품질로써 1) 아비 어미를 모두 아는 개체의 비율과 2) 근교계수가 0이 아닌 개체의 비율을 태어난 부화 년도와 계통에 따라 제시하였다. 아비 어미를 모두 아는 개체의 비율에서 대부분 계통이 1~2년 사이에 거의 100%에 도달하였으며, 근교계수가 0이 아닌 개체의 비율에서 기초집단인 0세대부터 5~6년 사이에 비율이 100%에 가깝게 도달하는 것을 보면 가금연구소 혈통기록 시스템이 잘 이루어졌으며, 이 논문에서 추정한 근교계수가 신뢰할 수 있음을 나타낸다. 각 계통의 평균 근교계수에서는 20세대 동안 7.6~10.9%의 근교계수 상승도를 보였다. 세대당 가장 높은 근교계수 상승도를 보인 계통은 S계통으로 10세대 동안 8.2%의 근교계수 상승도를 보였으며, 평균 번식에 참여한 아비 어미의 수가 다른 계통에 비해 낮은 것이 원인인 것으로 사료된다. 평균 근교계수 변화량(${\Delta}F$)으로 추정한 유효집단크기를 보면 모든 계통에서 평균 근교계수 변화량이 0.39~0.85%로 1% 이하로 관리되는 것을 보이며, 따라서 유효집단크기도 모든 계통에서 50 이상의 값을 보였으며, 현 교배 관리에서 토종 닭 집단이 단시간에 근친퇴화나 집단의 멸종으로부터의 위험으로부터 안전하다고 사료된다. 그리고 유효집단크기를 유지하기 위하여, 즉 유전적 다양성을 유지하기 위하여, 적정 수의 아비 어미가 번식에 참여해야 된다고 사료된다.

우리나라 Holstein 젖소의 유효집단크기 조사 연구 (Study on Effective Population Size of Holstein Population in Korea)

  • 원정일;김시동;조광현;민홍립;구양모;윤호백
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제55권5호
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    • pp.367-371
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    • 2013
  • 본 연구는 우리나라 Holstein 젖소의 혈통정보를 이용하여 근교계수 및 유효집단크기를 추정하여, 우리나라 Holstein 집단의 문제점을 진단하고, 대처방안을 모색하고자 실시하였다. 분석에 사용된 자료는 (사)한국종축개량협회에 등록된 젖소 중 기초등록을 제외한 635,268두의 자료를 이용하였다. 평균 근교계수는 0.11에서 1.07%의 범위를 나타내었는데, 13세대까지는 비슷한 수준을 유지하다가 14세대 (0.43%)부터 증가하기 시작하여, 19세대에는 0.92%, 22세대에는 1.07%로 증가되었다. 근교계수가 0%, 0~6.25%, 6.25~12.5%, 12.50~25.% 및 25.% 이상인 개체의 비율은 각각 50.5%, 48.3%, 0.8%, 0.1% 및 0.3%로 나타났다. 유효집단 크기는 8세대부터 22세대까지 및 19세대부터 22세대까지에서 각각 619두 및 922두로 추정되었다.

The Effect of Sub-division (Two or Three Sub-populations) of a Population on Genetic Gain and Genetic Diversity

  • Oikawa, T.;Matsui, H.;Sato, K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제15권6호
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    • pp.767-771
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    • 2002
  • Breeding efficiencies were compared among three population schemes: a single population, a population with two subpopulations and a population with three sub-populations. A simulation experiment of selection was carried out for 10 generations with 20 replications each by comparing average breeding values and inbreeding coefficients among the three population schemes. Phenotypes of three traits were generated with a model comprising 36 loci, each with additive genetic effects and residuals distributed normally. Among the three population schemes, the single population scheme was definitely superior to the other two with regards to selection response and inbreeding. The multiple sub-population scheme was, however, considered to be an alternative population scheme when the difference in economic weights of the traits was small among the sub-populations, assuming moderate inbreeding depression for traits and crossbreeding. The scheme with two sub-populations had a higher genetic value than that with three subpopulations; however, the genetic values of the schemes were comparable when maternal heterosis was taken into account. The choice of population schemes may depend on the cost-sharing policy between the breeding population and the commercial population rather than just the breeding efficiency.

두록 계통조성 집단의 근교수준이 경제형질에 미치는 영향 (Relationships between inbreeding coefficient and economic traits in inbred line of Duroc pigs)

  • 송나래;김용민;김두완;사수진;김기현;김영화;조규호;도창희;홍준기
    • 농업과학연구
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    • 제42권2호
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    • pp.141-149
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    • 2015
  • 1.근교계수와 번식형질 본 연구의 집단은 전 세대에 걸쳐 약 3.5%의 평균 근교계수를 나타내고 있으며 총산자수는 9.6두, 생존산자수는 7두로 조사되었다. 선행연구에서 총산자수 9~10두, 생존산자수 7~9두로 보고한 바 있어(Jung et al., 1998; Lee, 2002; Jo, 1996), 본 실험의 결과와 유사하였다. 번식형질에 영향을 미치는 요인을 확인하기 위해 분산분석을 실시하였으며 제시된 번식형질(총산자수, 사고율, 생존산자수, 복당생시체중, 21일 생존두수, 21일 체중)은 세대 및 산차 효과에 유의적인 영향을 받았다(P<0.01). 따라서 세대와 산차 효과를 배제한 후 근교계수가 번식형질에 미치는 영향을 조사하였다. 총산자수와 생존산자수, 복당생시체중이 근교계수와 유의적으로 부의 상관관계를 나타내었지만, 상관수준은 낮게 관찰되었다. 또한 근친수준이 높은 수퇘지는 성욕 저하, 성성숙을 지연 문제를 야기한다고 보고하였다(Hauser et al., 1952). 본 실험의 집단은 폐쇄집단 유지를 위한 계획적 교배로 근교계수가 높은 개체의 비율이 낮아 선행연구 같이 근친수준에 따른 비교는 어려웠지만 근친수준과 번식형질간의 상관관계는 확인할 수 있었다. 근친수준이 번식형질과 부의 상관을 나타낸다는 것은 선행연구와 유사하였지만, 상관계수는 0.09이하로 매우 낮은 상관으로 조사되었다. 1세대 근교계수 평균은 1.9%, 마지막 세대는 6.5%로 모든 세대의 근교계수 평균은 10%를 넘지 않았기 때문에 상대적으로 근친수준에 대한 상관효과는 낮게 관찰된 것으로 사료된다. 2. 근교계수와 산육형질 마지막 세대의 90 kg 도달일령, 일당증체량, 등지방두께의 평균은 각각 979 g/d, 12 mm, 139일로 관찰되었다. 산육형질에 영향을 미치는 요인을 확인하기 위해 분산분석을 실시하였으며 제시된 산육형질(90 kg도달일령, 일당증체량, 등지방두께)은 세대 효과에 유의적인 영향을 받았다(P<0.01). 따라서 세대 효과를 배제한 후 근교계수가 산육형질에 미치는 영향을 조사하였다. 90 kg도달일령 및 등 지방두께는 근교계수와 유의적인 상관이 관찰되지 않았지만, 일당증체량은 양의 상관으로 관찰되었다(P<0.01). 본 실험의 결과에서 일당증체량이 선행연구와 달리 양의 상관으로 관찰되었다. 국내의 경우 일당증체량은 검정개시체중, 종료체중에 의한 보정이 되지 않은 수치이기 때문에 검정종료체중에 의해 보정된 90 kg도달일령을 주로 활용한다. 비록 일당증체량은 근교계수와 유의적인 양의 상관이 나왔지만, 보다 정확한 90 kg도달일령에서 유의적인 상관이 없었기 때문에 이 집단의 경우 성장능력에 대한 근친퇴화 효과는 관찰되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 그 이유는 번식형질과 마찬가지로 전 세대에 걸쳐 근교계수 평균이 NSIF(1987)에서 권장한 10% 이하로 조사되었기 때문에 근친퇴화 효과가 명확하게 관찰되지 않은 것으로 사료된다. 위의 결과를 종합해보면, 근친수준이 번식형질 개선에 부정적인 효과를 주었지만, 그 수준으로 매우 미비한 것으로 관찰되었다. 이는 집단의 세대별 근교계수 평균이 모두 10% 이내로 유지되었기 때문에 근친퇴화 효과가 명확하게 관찰되지 않았다. 본 실험 집단의 모돈 규모는 약 150두 정도로 선진 종돈국가에 비해 매우 작다. 하지만 육종 집단의 존속차원에서 적절한 교배조합으로 집단의 근친수준으로 10% 이하로 유지하면 집단은 작지만 근친 퇴화의 영향을 최소화시킬 수 있을 것으로 사료된다. 향후 이를 활용한 선발 시험이 지속적으로 필요할 것으로 사료된다.

Comparison of Breeding System Between Single Population and Two Sub-population Scheme by Computer Simulation I. Equal genetic level for Sub-populations

  • Oikawa, T.;Matsura, Y.;Sato, K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제10권4호
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    • pp.422-427
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    • 1997
  • Breeding efficiency was investigated to reveal crucial factors for constructing effective breeding system with subdivided populations under equal genetic level. Simulation study of selection experiment was performed for 20 generations with 20 replications each, comparing average breeding values and inbreeding coefficients between the two breeding systems; single population scheme and two population scheme, each of which had the same genetic parameters. Genetic correlations (-0.5 to 0.5) were assumed to be caused only by pleiotropic effect of a gene. Phenotypes of the two traits generated by polygenic effect with additive 36 loci and residuals distributed normally were selected by two traits selection index procedure. Comparing between the single population scheme and the two population scheme, the single population scheme showed higher genetic gain with lower inbreeding coefficient. This result was confirmed particularly for the situation of high selection intensity, high heritability and high degree of unevenness for economic weight. Genetic correlations in the single population scheme were significantly lower than the two population scheme when initial genetic correlation was negative. When terminal crossbreeding for the two population scheme is taken into account, superiority of the two population scheme was suggested. The terminal crossbreeding was effective under the situation of long term selection, existence of moderate inbreeding depression and use of less extreme economic weight.

한국 재래종 옥수수의 유전적 특성 (A Study on Genetic Nature of Korean Local Corn Lines)

  • 이인섭;최봉호
    • 한국작물학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.473-480
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    • 1983
  • 육종자료를 얻기 이해 수집한 한국 재래종 옥수수 57계통에 대하여 주성분 분석법을 이용하여 계통분류를 행하고 분류된 계통군별로 주요특성에 대한 유전적 특성을 구명하고자 본 연구를 수행하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 특성들의 평균치는 모든 특성에서 교배류형별로 차이가 있었는데 출수기까지의 일수를 제외한 모든 특성에서 자식된 계통의 것은 세력이 감소되었고 Top 교배된 계통의 것은 세력이 증대되었다. 2. 특성들의 자식열세 정도는 계통에 따라 차이가 있었으며 수량, 이삭중, 초장 등에서 비교적 크게 나타났고, 분류된 군별 자식열세 정도는 100립중, 엽수, 엽장, 출수기까지의 일수 등의 특성이 계통군 I에서 컸고 기타의 특성은 계통군 II에서 컸다. 3. 특성들의 잡종강세 정도는 계통간 차이가 있었으며 이삭중, 이삭립중, 수량, 100립중, 초장등에서 높았으며 분류된 군별로 보면 이삭길이, 이삭직경, 이삭중, 이삭당 립중, 100립중, 엽장 등의 특성은 계통군 II에서 높았고 기타의 특성은 계통군 I에서 높았다. 4. 특성들의 동질접합체 정도는 이삭중(79.1%)에서 가장 높았으며 이삭수(-2.1%)에서 가장 낮았는데 특성별로 큰 차이가 있었다. 분류된 군별에 있어서도 동질접합체 정도는 특성에 따라 차이가 있었는데 계통군 II에서 높은 것이 많았고 계통군 I에서는 낮은 것이 많았다. 5. 형매교배된 계통의 특성과 Top 교배된 계통의 특성과의 상관관계는 모든 특성에서 정의 상관을 나타내었으며 이삭수, 초장, 수량 등에서 높은 상관도를 보였으며 이삭직경, 100립중, 엽수 등에 따라서는 유의성이 인정되지 않았다.

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한우의 개량 체계 모의실험을 위한 모형 개발 (Development of Sumulation Model for Breeding Schemes of Hanwoo(Korean Cattle))

  • 주종철;김내수
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제44권5호
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    • pp.507-518
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    • 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.

난용종계 집단에서의 선발에 의한 유전모수 변화 양상 (Time Trends in Estimates of Genetic Parameters in a Population of Layer Breeders)

  • 최연호;오봉국
    • 한국가금학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.255-268
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    • 1990
  • 본 연구는 상업용 난용종계에서 선발에 의한 유전력과 유전상관계수등의 유전모수가 어떤 양상으로 변화하는지를 알아보기 위하여 수행되었다. 분석에 이용된 자료는 백색레그혼종 1계통(Line-W)과 갈색난용종 1계통(Line-B)에 대한 1980년부터 1985년까지의 6년간 5세대 동안의 선발결과에 대한 것으로 표현형 능력 변화와 근친교배의 영향력 분석 및 유전력과 유전상관계수의 추정에 의해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 두 계통의 표현형 능력 변화는 주 선발형질인 300일령 산란수와 400일령 산란수에서, Line-W의 경우는 4세대와 5세대에서 감소한 것으로 나타난 반면, Line-B에서는 희귀분석에 의해 각각 2.87개와 4.25개씩 증가한 것으로 나타났다. 초산일령은 두 계통에서 각각 세대당 1.61일과 4.44일씩 단축된 것으로 분석되었는데, Line-B에서 얻어진 수치는 고도의 유의성을 보였다. Line-W에서 나타난 산란수의 감소추세가 유전적개량의 한계에 의한 것인지의 여부는 대조구 집단에 의한 자료가 없는 한 확인하기가 어려웠다. 2. 폐쇄집단에서 이루어진 선발과정에서 필연적으로 나타날 근친교배의 영향력에 대해 알아보기 위하여 매세대 유효양친수에 의한 근교계수 상승도를 추정한 결과 각각 0.2%와 0.3%로 나타났고, 가계형성원을 조사하여 계산된 세대별 근교계수는 각각 0.8%이하로 나타나서 근친교배로 인한 능력의 저하현상이나 유전모수 추정의 오차는 무시해도 좋을 것으로 판단되었다. 3. 두 계통의 주요 형질에 대한 유전력은 대부분의 형질에서 모 분산에 의한 추정치가 부 분산이나 희귀분석에 의한 추정치에 비해서 높게 나타나, 이들 형질에 미치는 모체효과를 포함한 비상가적 유전변이의 존재를 암시해 주었다. 300일령 산란수와 산란율 등의 형질에 대한 유전력은 두 계통에서 세대 경과에 따라 감소되는 추세를 보였으나, 30주령 및 40주령시에 난중에 대한 유전력 추정치는 세대 경과에 따라 뚜렷한 감소 추세를 보이지 못했다. 또한, 주요 형질 사이의 유전상관계수도 세대 경과에 따라 일정한 방향으로 변화되지 않는 것으로 나타났는데, 이는 여러 형질이 동시에 선발되었고 또 각 형질에 대한 선발비중이 세대별로 일정하지 못했던데서 오는 형질간 유전자 작용의 복합성에 기인되는 것으로 생각되었다.

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Comparison of Breeding System Between Single Population and Two Sub-population Scheme by Computer Simulation II. Different genetic level for Sub-populations

  • Oikawa, T.;Matsura, Y.;Sato, K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제10권4호
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    • pp.428-434
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    • 1997
  • The effect of genetic diversity in sub-populations on breeding efficiency was examined with prospect of potential crossbreeding. Simulation study of selection was performed for 20 generations with 20 replications each, comparing average breeding values and inbreeding coefficients between the two breeding systemes; single population scheme and two population scheme. The different genetic levels were assumed to be caused by different gene frequencies. Phenotypes of two traits generated polygenic effect with additive 36 loci and residuals distributed normally were selected by selection index procedure. High genetic gain with less inbreeding was clearly recognized in the single population scheme, independently of difference in genetic level, economic weight and genetic correlation. Genetic correlation after selection in the single population scheme was lower than the two population scheme. When crossbreeding between the sub-population was taken into account, superiority of the two population scheme was suggested under those restrictions; difference in genetic level is moderate, selection criterion for the two traits is not far from even economic weight, and genetic correlation is positive with low to moderate value. The use of complementarity increased the possibility of the two population scheme.

우리나라 Holstein 능력검정 젖소 집단의 혈통구조 및 근교계수 분석 (Analysis of Pedigree Structure and Inbreeding Coefficient for Performance Tested Holstein Cows in Korea)

  • 원정일;당창권;임현주;정연섭;임석기;이정구;김종복;조미례;민홍립;윤호백
    • 농업생명과학연구
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    • 제50권2호
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    • pp.107-116
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    • 2016
  • 본 연구는 우리나라의 Holstein 능력검정 암소집단의 혈통자료를 이용하여 근교계수 및 혈통구조를 분석함으로써 Holstein 집단의 유전적 다양성 정도를 알아보고자 실시하였다. 2002년부터 2012년 사이에 태어난 Holstein 400,029두에 대한 능력검정 자료 및 509,740두에 대한 혈통정보를 이용하여 분석하였다. 국내 지역별로 혈통완성도를 분석한 결과, 선조 3대까지의 조상을 알고 있는 개체의 비율은 경기, 강원, 충남, 충북, 경북, 경남, 전남, 전북, 제주 및 우리나라 전체에 대해 각각 55.18, 23.49, 47.83, 53.62, 56.38, 51.35, 26.58, 49.41, 56.90 및 63.20%로 나타났다. 한편, 출생년도 별 평균근교계수는 2002년부터 2012년까지의 년도별 평균 및 전체에 대해 각각 0.43, 0.44, 0.58, 0.64, 0.78, 0.93, 1.08, 1.23, 1.46, 1.77, 2.03 및 0.93%로 추정되었다. 또한 아비에서 딸소까지 평균 세대간격은 8.15년으로 나타났으며, 어미에서 딸소까지 평균 세대간격은 4.20년으로 나타났다. 근교계수 및 세대간격을 이용하여 추정한 국내 능력검정 젖소 집단의 유효집단크기는 2004, 2009 및 2012년에 대해 각각 56.5, 51.3 및 32.2두로 추정되어 시간이 지남에 따라 유효집단의 크기가 감소하는 것으로 추정되었다.