DOI QR코드

DOI QR Code

Genetic Variation and Relationships of Korean Cattle(Hanwoo) and Foreign Breeds Using Microsatellite Markers

초위성체 유전표지를 이용한 한우와 외래품종간의 유전적 변이와 유연관계 분석

  • Oh, Jae-Don (Genomic Informatics Center, Hankyong National University) ;
  • Kong, Hong-Sik (Genomic Informatics Center, Hankyong National University) ;
  • Lee, Jae-Hyeon (Genomic Informatics Center, Hankyong National University) ;
  • Yang, Dae-Yong (Animal Products Grading Service) ;
  • Jeon, Gwang-Joo (Genomic Informatics Center, Hankyong National University) ;
  • Lee, Hak-Kyu (Genomic Informatics Center, Hankyong National University)
  • 오재돈 (한경대학교 유전정보연구소) ;
  • 공홍식 (한경대학교 유전정보연구소) ;
  • 이제현 (한경대학교 유전정보연구소) ;
  • 양대용 (축산물등급판정소) ;
  • 전광주 (한경대학교 유전정보연구소) ;
  • 이학교 (한경대학교 유전정보연구소)
  • Published : 2008.12.31

Abstract

The purpose of this study was to assess the genetic variation and establish the relationship amongst Hanwoo, Angus and Holstein breed. The genetic characteristics and variability within Hanwoo(300), Angus(80) and Holstein(50) were estimated on the basis of relationships determined using the 10 kinds of microsatellite, which is located on different chromosomes. Frequencies of microsatellites markers were used to estimate heterozygosities, polymorphic information content(PIC) and genetic distances. The PICs ranged from 0.604 to 0.872(Hanwoo), from 0.562 to 0.812(Angus) and from 0.471 to 0.828(Holstein). Observed heterozygosity and PIC of Hanwoo are the highest among the analyzed breeds. Additionally, Estimates of genetic distance can be utilized to identify genetic relationships between Hanwoo and the other breed. Genetic distances(0.233) between Hanwoo and Angus was lower than distances between Hanwoo and Holstein(2.283). Also, Genetic distances between Angus and Holstein was shown for(2,400). The other side, each individuals were not ramified to different group and were spread evenly in phylogenetic dendrogram about all the populations.

본 연구는 현재 수입되는 쇠고기 중 높은 비중을 차지하고 있는 엥거스 품종과 육우로 사육되는 홀스테인 품종을 대상으로 한우집단의 유전적 특성 및 비교대상 품종과의 유전적 차별성을 검증하고자 실시하였다. 한우와 외래품종간의 유전적 특성을 규명하기 위해 한우 300두, 앵거스 80두 그리고 홀스테인 50두를 대상으로 10개의 초위성체 유전표지를 분석하였다. 대상 품종 집단별 유전적 특성, 집단내 유전적 변이성 및 유전적 차별성은 초위성체 유전표지의 품종별 기대이형질성(expected total heter- ozygosity; Exp-Hz), 관측된이형질성(observed heterozygosity; Obs.-Hz), 다형정보력(polymor- phism information content; PIC)에 근거하여 추정되었다. 10종의 초위성체유전표지 전체의 평균 기대이형질성과 관측이형질성 한우집단에서 0.772, 0.733으로 나타났으며, 앵거스집단에서는 각각 0.759, 0.707 및 홀스테인집단에서 각각 0.741, 0.720으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 분석된 대상 집단 중 한우집단이 다른 2 품종집단 보다 집단 내 유전적 변이성이 높은 것으로 나타났다. 초위성체 유전표지의 유전자형 별 빈도에 근거하여 품종간의 유전적거리를 추정한 결과 한우집단과 앵거스 집단과의 유전적거리(0.233±0.054)가 홀스테인 집단과의 유전적거리(2.183±0.658) 보다 가까운 것으로 나타났다. 이에 비하여 앵거스 집단과 홀스테인 집단간의 유전적거리(2.400±0.727)는 상대적으로 먼 것으로 나타났다. 분석 대상 집단의 품종간 유전적 차별성을 개체들의 유전자형에 근거하여 추정한 결과 홀스테인의 경우 명확하게 하나의 군집을 형성하여 뚜렷한 품종차별성을 보였으며, 한우와 엥거스의 경우 각각의 군집 사이에 몇몇의 개체들이 섞여 있는 것을 제외하면 명확하게 구분되어 있음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Arranz, J. J., Bayon, Y. and San Primitivo, F. 1996. Comparison of protein markers and microsatellites in differentiation of cattle popu- lations. Anim. Genet. 27:415-419 https://doi.org/10.1111/j.1365-2052.1996.tb00508.x
  2. Barker, J. S. F., Tan, S. G., Selvaraj, O. S. and Mukherjee, T. K. 1997. Genetic variation within and relationships among populations of Asian water buffalo(Bubalus bubalis). Anim. Genet. 28: 1-13 https://doi.org/10.1111/j.1365-2052.1997.00036.x
  3. Bjornstad, G., Nilsen, N. O. and Roed, K. H. 2003. Genetic relationship between Mongolian and Norwegian horses. Anim. Genet. 34:55-58 https://doi.org/10.1046/j.1365-2052.2003.00922.x
  4. Blott, S. C., Williams, J. L. and Haley, C. S. 1999. Discriminating among cattle breeds using genetic markers. Heredity 82:613-619 https://doi.org/10.1046/j.1365-2540.1999.00521.x
  5. Hansen, C., Shrestha, J, N, B., Parker, R. J., Crow, G. H., McAlpine P. J. and Derr J. N. 2002. Genetic diversity among Canadienne, Brown Swiss, Holstein, and Jersey cattle of Canada based on 15 bovine microsatellite markers. Genome. 45:897-904 https://doi.org/10.1139/g02-063
  6. Lee, C. and Pollak, E. J. 2002. Genetic antagonism between body weight and milk production in beef cattle. J. Anim. Sci. 80:316- 321
  7. Li, K., Chen, Y., Moran, C., Fan, B., Zhao, S. and Peng, Z. 2000. Analysis of diversity and genetic relationships between four Chinese indigenous pig breeds and one Australian commercial pig breed. Anim. Genet. 31:322-325 https://doi.org/10.1046/j.1365-2052.2000.00649.x
  8. Litt M, Luty J. A. A hypervariable microsatellite revealed by in vitro amplification of a dinucleotide repeat within the cardiac muscle actin gene. Am J Hum Genet. Mar; 44(3):397-401. 1989
  9. Luciana, P., Daniella, T., Andréa, P., Luiz, L. and Luciana, A. 2003. Genetic characterization of Aberdeen Angus cattle using molecular marker. Genetics and Molecular Biology. 26(2):133-137 https://doi.org/10.1590/S1415-47572003000200005
  10. Martin-Burriel, I., Garcia-Muro, E. and Zaragoza, P. 1999. genetic diversity analysis of six Spanish native cattle breeds using microsatellites. Anim. Genet. 30:177-182 https://doi.org/10.1046/j.1365-2052.1999.00437.x
  11. Nei, M., Tajima, F. and Tateno, Y. 1983. Accuracy of estimated phylogenetic trees from molecular data. J. Mol. Evol. 19:153-170 https://doi.org/10.1007/BF02300753
  12. Ota, T. DISPAN. Pennsylvania State University. PA. USA. 1993
  13. Park, S. Microsatellite Toolkit For MS Excel 97 or 2000.(personnel communication). 2000
  14. Peelman, L, J., Mortiaux, F., Van Zeveren, A., Dansercoer, A., Mommens, G., Coopman, F., Bouquet, Y., Burny, A., Renaville, R. and Portetelle, D. 1998. Evaluation of the genetic variability of 23 bovine microsatellite markers in four Belgian cattle breeds. Anim Genet. Jun; 29(3):161-7 https://doi.org/10.1111/j.1365-2052.1998.00280.x
  15. Saitou, N. and Nei, M. The neighbor-joining method: A new method for reconstructing phylogenetic tree. Mol. Biol. Evol. 4:406-425. 1987
  16. 윤두학, 박응우, 이승환, 이학교, 오성종, 정일정, 홍기창. 2005. Microsatellite loci 분석에 의한 한우와 타 품종간의 유전적 유연관계. 동물자원과학회지. 47(3):341-354 https://doi.org/10.5187/JAST.2005.47.3.341
  17. 임현태, 민희식, 문원곤, 이재봉, 김재환, 조인철, 이학교, 이용욱, 이정규, 전진태. 2005. 한우 생산이력제에 활용 가능한 Microsatellite의 분석과 선발. 동물자원과학회지. 47(4):491-500 https://doi.org/10.5187/JAST.2005.47.4.491

Cited by

  1. Comparison of the Microsatellite and Single Nucleotide Polymorphism Methods for Discriminating among Hanwoo (Korean Native Cattle), Imported, and Crossbred Beef in Korea vol.34, pp.6, 2014, https://doi.org/10.5851/kosfa.2014.34.6.763