ISSN : 2287-3317(Online)
한우 성장형질 유전모수 추정
Estimation of Genetic Parameters for the Growth Traits in Hanwoo (Korean cattle)
Abstract
I. 서론
우리나라 한우는 우리 민족과 함께 살아온 우수한 유전자원으로서, 1960년대 이전까지는 우차용이나 농경 생활에서 역우로 활용되어 왔으나, 이후 경제 성장에 따른 식생활 변화와 농업의 기계화로 역우보다는 육용우로서 이용 가치가 증대되고 육 생산 목적으로 개량 방향이 설정되었다. 그로 인해 1983년부터 수송아지의 능력 검정을 수행하는 당대검정을 통해 선발한 후보씨수소의 도체형질에 대한 검정을 하는 후대검정 사업이 시작되었다. 그러다가 육량이 많고 육질과 가격 면에서 우수한 수입육이 늘어나는 상황에서 한우의 경쟁력 강화를 위해 고품질, 고급 한우 고기를 생산하는데 개량 방향을 맞추게 되었다. 그래서 육질 향상을 위한 수소의 거세가 일반화 되었고, 후대검정 사업도 초기에는 거세를 하지 않고 육량 위주로 평가를 해오다가 육질 향상을 위해 검정 시 거세를 하여 생후 6개월에서 24개월까지 비육한 뒤 여기에서 얻은 도체 성적을 바탕으로 유전능력평가를 하여 매년 20두의 보증 씨수소를 선발하고 있다(국립축산과학원, 2011). 현재까지 선발된 보증 씨수소의 연간 유전적 개량량을 볼 때 후대검정 사업은 성공적이라고 판단된다(김 등, 2011). 하지만 육질 중심으로 개량을 함으로 인해 육질등급에서 1등급 이상 출현율은 꾸준히 증가하고 있지만, 육량등급은 A 등급 출현율이 점차 줄고 있다. 육질 중심의 개량이 이루어진다 하더라고 산육능력의 개량 또한 매우 중요함으로 육질 개량과 산육능력의 개량이 동시에 이루어져야 하고 산육형질은 체중과의 상관이 아주 높기 때문에 체중에 대한 연구 조사가 필요하다. 한우 성장형질에서 중요한 이유 시체중은 수소에서 성성숙, 출하일령, 출하 시 체중 등과 높은 상관관계가 있을 뿐만 아니라 암소에서도 초임일령이나 성숙 시 체중과 높은 상관관계를 이루고 있는 것으로 알려져있다(최 등, 2003). 그러므로 이유 시 체중과 각 개월별 체중들 간의 관계를 유전적으로 구명할 필요가 있다. 따라서 본 연구는 한우의 성장형질에 대한 직접 유전 효과에 대한 유
전력 및 성장형질 간 유전상관을 추정하고 이들 형질의 유전적 변화 추세를 추정하기 위해서 실시하였다.
Ⅱ. 재료 및 방법
1. 공시재료
본 연구에서 공시된 재료는 한우시험장에서 1970년도부터 2011년까지 사육된 한우로부터 수집되었으며, 이유 시체중, 12개월령 체중, 18개월령 체중 그리고 24개월령 체중에 대하여 측정된 자료를 이용하였고, 측정된 개체의 연도별 개체수를 Table 1에 나타내었다. 혈통정보는 한우시험장혈통 자료를 이용하여 선조를 추적하여 총 8,818두의 혈통정보를 이용하였다.
Table.1. Distribution of animals by each birth year
2. 성장형질 계산
성장형질(이유 시 체중, 12개월 체중, 18개월 체중, 24개월 체중)은 다음과 같은 보정방법으로 계산하였다.
3. 통계분석
성장형질의 유전모수를 추정하기 위하여 다음의 선형모형을 이용하였다.
여기서, y는 성장형질의 개별 관측치, X는 고정효과에 대한 계수행렬, b는 성장형질의 생년, 계절 및 성의 고정효과, Z는 상가적 개체 유전효과의 계수행렬, u는 상가적 개체 유전효과이고 e는 임의 환경효과이다. 그리고 A는 개체 혈연 계수행렬, I는 대각성분이 1인 단위행렬이며, 는 각각 상가적 유전분산과 임의 환경분산이다.
유전모수 추정은 ASREML(Gilmour et al, 2006)을 이용하여 추정하였다. 유전력(h2 )은 표현분산과 상가적 유전분산의 비로 계산하였다.
Ⅲ. 결과 및 고찰
1. 일반능력
이유 시 체중과 12개월령, 18개월령 및 24개월령 체중에 대한 기초 통계량은 Table 2에 제시하였다. 이유 시 체중과 12개월령, 18개월령 및 24개월령 체중은 각각 101.5±29.6 ㎏, 364.1±58.01 ㎏, 567.2±68.42 ㎏ 및 631.6±85.3 ㎏으로 추정되었다. 이유 시 체중은 황 등(2007)이 본 연구와 같은 한우시험장 축군으로 추정한 91.77±20.31 ㎏, 강원도 대관령 지역에서 사육된 자료로 최 등(2003)이 추정한 98.91±19.11 ㎏와 매우 유사하게 추정 되었다. 12개월령 체중은 기 등(2007)이 추정한 후대 검정우 229.37±44.57 ㎏보다는 높게 추정되었고, 최 등(2003)이 추정한 283.26±94.68 ㎏, 기 등(2007)이 추정한 당대 검정우 351.48±40.24 ㎏, 박과 박(2003)이 추정한 후대 검정우 상반기 324.3±38.1 ㎏과 하반기 288.0±41.8 ㎏과 당대 검정우 자료로 최 등(2006)이 추정한 360.92±35.05 ㎏ 와 매우 유사하게 추정되었다. 18개월령 체중 또한 최 등(2003)이 추정한 392.32±144.40 ㎏과 박과 박(2003)이 추정한 상반기 465.3±47.4 ㎏, 하반기 460.8±54.6 ㎏보다 월등하게 높게 추정되었다. 24개월령 체중 역시 기 등(2007)이 추정한 후대 검정우 570.45±64.36 ㎏, 최 등(2003)이 추정한 545.65±171.39 ㎏보다 높게 추정되었다. 이 결과는 1970년도부터 2000년대까지의 평균으로 추정하였고, 한우 비거세우가 포함되어 대체적으로 다른 문헌들보다 높게 추정된 것으로 사료된다.
Table.2. Simple statistics of body weights
2. 유전력
보정된 성장형질에 대한 상가적 유전분산, 환경분산, 표현분산 및 유전력을 Table 3에 제시하였다. 이유 시 체중과 12개월령, 18개월령 및 24개월령 체중의 유전력은 각각 0.21, 0.11, 0.08 및 0.14로 추정되었다. 이유 시 체중은 황 등(2007)이 추정한 0.26과 비슷하였지만, 최 등(2003)이 추정한 0.47보다는 낮게 추정되었다
Table.3. Variances and heritabilities estimated for body weights
외국 품종과의 비교는 미국 Hereford 품종 자료로 Bullock 등(1993)이 추정한 0.24와는 비슷하였지만, Boligon 등(2010)이 브라질 Nellore 품종 자료로 추정한 0.33, 호주에서 육우자료로 Meyer 등(1993)이 추정한 0.45보다는 낮게 추정되었다. 12개월령 체중은 최 등(2003)이 추정한 0.06과 비슷한 수준을 나타내었고, 기 등(2007)이 추정한 당대 검정우 0.60과 후대 검정우 0.50, 박과 박(2003)이 추정한 후대검정우 상반기 0.37과 하반기 0.47과 최 등(2006)이 추정한 0.23보다는 낮게 추정되었다. 18개월령 체중은 최 등(2003)이 추정한 0.09와 비슷하게 추정되었다. 24개월령 체중은 최 등(2003)이 추정한 0.13과 비슷하게 추정되었지만, 기 등(2007)이 후대 검정우로 추정한 0.46과 박과 박(2003)이 22개 월령으로 추정한 0.31보다는 낮게 추정되었다. 이러한 결과는 보정된 체중이 다른 논문에 비해 낮게 계산되었기 때문에 유전력에 영향을 미친 것으로 사료되고, 이유 시 체중이 다른 체중보다 높게 추정된 것은 이유 시까지 유전이 많은 영향을 미치다가 점차 환경효과로 유전력이 작아지는 것으로 사료된다. 그리고 다시 24개월령에서 높아진 원인을 설명하기 위해서는 좀 더 연구가 필요한 것으로 판단된다.
3. 표현 및 유전상관
보정된 성장형질에 대한 표현형 상관 및 유전 상관을 Table 4에 제시하였다. 이유 시 체중과 12개월령, 18개월령 및 24개월령 체중의 표현형 상관은 각각 0.32, 0.20 및 0.16이고, 12개월령 체중과 18개월령 및 24개월령 체중의 표현형 상관은 각각 0.70과 0.60이고, 18개월령과 24개월령 체중의 표현형 상관은 0.81로 추정되었다. 개월 차이가 많이 날수록 낮은 표현형 상관을 보였다. 이유 시 체중과 12개월령, 18개월령 및 24개월령 체중의 유전 상관은 각각 0.82, 0.83 및 0.85이고, 12개월령 체중과 18개월령 및 24개월령 체중의 유전 상관은 각각 0.87과 0.79이고, 18개월령과 24개월령 체중의 유전 상관은 0.91로 추정되었다. 이유 시 체중과의 유전 상관은 표현형 상관과는 상이하게 개월 차이가 많이 날수록 더 높아지는 경향을 보였고 나머지 상관은 표현형 상관과 비슷하게 차이가 날수록 더 낮아졌다. 표현형으로는 이유 시 체중과 24개월령 체중은 작은 상관을 보이지만 유전적으로 밀접한 상관을 보이는데, 아직 성장형질에 대한 표현형 상관 및 유전 상관의 연구 보고가 전무한 실정이라 비교할 수 없었기 때문에 추가 연구가 필요한 것으로 사료된다.
Table.4. Phenotypic and genetic correlations between body weights
Ⅳ. 요약
본 연구는 한우의 성장형질(이유 시 체중, 12개월령 체중, 18개월령 체중, 24개월령 체중)에 대한 직접 유전 효과의 유전력 및 성장형질 간 유전 및 표현형상관을 추정하기 위해서 실시하였다. 한우시험장으로부터 3,321두에 대한 체중 기록과 8,818두의 혈통 자료를 이용하였고, 유전모수를 추정하기 위하여 ASREML을 이용하였다. 이유 시 체중, 12개월령 체중, 18개월령 체중 및 24개월령 체중의 유전력은 각각 0.21, 0.11, 0.08 및 0.14였다. 유전상관은 0.79에서 0.87의 범위를 보였고, 표현형상관은 0.16에서 0.81의 범위를 보였다.
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