KR101213217B1 - SNP Markers Associated with Meat Quantity and Beef Quality in Hanwoo - Google Patents

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Abstract

본 발명은 한우의 도체중, 배장근단면적, 등지방두께, 또는 근내지방도의 육량 및 육질 판단에 유용한 SNP 마커를 제공한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 SNP 마커를 이용하여 한우육의 품질을 판단하는 방법을 제공하며, 한우의 상기 육질 특성의 판단에 사용되는 키트를 제공한다. 본 발명의 SNP 마커를 이용하면 한우의 도체중, 배장근단면적, 등지방두께 또는 근내지방도를 간편한 방법으로 판단할 수 있으며, 이를 토대로 우육 품질이 우수한 한우품종을 조기에 선발하여 개량하는데 유용하게 사용될 수 있다. The present invention provides an SNP marker useful for judging carcass weight, abdominal muscle cross-sectional area, back fat thickness, or muscle mass and meat quality of Hanwoo. In addition, the present invention provides a method for determining the quality of Hanwoo beef using the SNP marker of the present invention, and provides a kit used for the determination of the meat quality of Hanwoo. By using the SNP marker of the present invention, it is possible to determine the carcass weight, abdominal muscle area, back fat thickness or intramuscular fat degree of Hanwoo by a simple method. Can be.

Description

한우의 육량 또는 육질의 조기 선발에 유용한 단일염기다형성 마커{SNP Markers Associated with Meat Quantity and Beef Quality in Hanwoo} SNP Markers Associated with Meat Quantity and Beef Quality in Hanwoo}

본 발명은 한우의 도체중, 배장근단면적, 등지방두께, 또는 근내지방도의 조기 판단에 유용한 폴리뉴클레오타이드 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오타이드에 관한 것이다.
The present invention relates to polynucleotides or their complementary polynucleotides useful for the early determination of carcass weight, gastrocnemius muscle area, dorsal fat thickness, or intramuscular fatity of Hanwoo.

유전적으로 우수한 형질을 가지고 있는 가축을 정확히 선발하기 위한 보조적 수단으로 개체의 DNA 정보를 이용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있어 이를 한우 개량에도 적용하는 연구는 필요하다. Many studies are underway to use individual DNA information as a supplementary means to accurately select livestock with genetically superior traits.

한우의 개량은 당대검정과 후대검정을 병행하여 보증씨수소를 선발하고 있는데, 당대 검정에서 개체의 성장능력을 평가하여 후보씨수소를 선발하고, 이 개체들의 자손들, 즉 거세우들의 성장과 도체성적을 검정하여, 후보씨수소들 중에서 보증씨수소를 선발하는 이원 검정체제가 수행되고 있다. 그러나 당대검정시 개체의 유전능력을 평가하는 형질은 주로 성장만 평가할 뿐 육질 자료 측정이 불가능하여, 부모의 육종가에 근거하여 평가하기 때문에 해당개체의 육질에 대한 정확한 평가가 낮는 실정이다. 따라서 육질의 유전적 능력을 추정할 수 있는 유전자 마커를 적용하여 당대검정시에 선발한다면 한우개량의 속도와 정확성을 높일 수 있게 될 것이다. 최근 한미 FTA 협상 타결 이후 값싼 미국산 쇠고기 수입개방에 따른 한우고기의 육량증가 및 육질고급화가 매우 중요한 과제이다. 특히, 수입쇠고기와 품질 차별화 및 경쟁력 향상을 위하여, 고급육 한우육 생산을 위한 첨단 과학기술의 활용을 포함한 다각적인 방안이 모색되어야한다. 한우육의 도체가격은 육량 및 육질의 등급으로 평가하는데 육량은 도체중, 등지방두께, 및 배장근 단면적에 근거하여 등급을 판정하고 육질은 근내지방도, 육색, 지방색, 조직감 및 성숙도 등으로 판정한다(축산물등급판정소, 2004). 근내지방도는 쇠고기의 관능적 특성의 기준이 되는 연도, 다즙성 및 풍미 등과 깊이 관련되어 있어 고급육 생산을 위해서는 근내지방 함량을 높이는 것이 매우 중요하다고 할 수 있다. DNA 수준에서의 한우의 경제적 능력에 대한 유전적 정보는 생산자 뿐 만아니라 육종가들에게 우수 한우개체를 조기 선발하는데 중요한 정보를 제공해준다. 이러한 DNA 정보는 육량 및 육질에 대하여 마커도움선발(marker-assisted selection, MAS) 방법을 적용하여 선발의 정확도를 높이고, 후대검정에 소요되는 적지 않은 경비와 시간(세대간격)을 절약하여 개량의 효율성을 높일 것으로 기대된다. The improvement of Hanwoo is selecting endorsement hydrogen in parallel with the contemporary and later tests, and the candidate's hydrogen was selected by evaluating the individual's growth ability in the contemporary test, and the growth and carcass performance of the descendants of these individuals, namely castrates, were tested. Thus, a dual verification system for selecting guaranteed hydrogen among candidate hydrogens is being performed. However, the traits that assess the genetic ability of an individual at the time of the current test are mainly evaluated only for growth, but it is impossible to measure meat quality data. Therefore, the accurate evaluation of the meat quality of the individual is low because the evaluation is based on parental breeders. Therefore, if the genetic marker that can estimate the genetic ability of meat is selected at the time of the current test, it will be possible to increase the speed and accuracy of the Hanwoo. After the conclusion of the Korea-US FTA negotiations, the increase in meat quality and quality improvement of Korean beef has been very important due to the cheap opening of US beef imports. In particular, in order to differentiate quality from imported beef and improve competitiveness, various measures including the use of advanced science and technology for the production of high-quality beef Han beef should be sought. The carcass price of Korean beef is evaluated by meat grade and meat grade. Meat is judged on the basis of carcass weight, backfat thickness, and gastrointestinal cross-sectional area, and meat quality is determined by intramuscular fat, meat color, fat color, texture, and maturity. Animal Product Rating Service, 2004). Intramuscular fat is closely related to the year, juiciness, and flavor that are the sensory characteristics of beef. Therefore, it is very important to increase the intramuscular fat content for high quality meat production. Genetic information on the economic performance of Korean cattle at the DNA level provides important information not only for producers, but also for breeders, for the early selection of superior cattle. This DNA information improves the accuracy of selection by applying marker-assisted selection (MAS) method for meat mass and meat quality, and saves considerable expenses and time (generation intervals) for subsequent tests. Is expected to increase.

종래에 한우개량사업소의 후대검정집단을 이용하여 도체중, 등지방두께 및 근내지방도 등 한우의 중요 육질관련 형질에 관련된 단일 유전자 마커들이 보고되고 있다(Cho 등, 2007; Cheong 등, 2008; Kim 등 2009; Kim 등 2010). 하지만 이 연구결과에서 얻어진 DNA 마커들이 실제 한우집단에 적용되어 가시적인 효과가 나타났는지에 대한 보고는 전무하며, 이 마커들이 효과들도 대상 육질형질의 유전적 특성인 다인성(polygeny), 즉 하나의 양적 형질에 많은 수의 유전자들이 관여하며 따라서 각 유전자들의 해당 형질에 대한 효과 정도는 매우 미비한 특성 때문에, 소수 몇 개의 마커는 해당 형질에 대한 매우 작은 효과를 나타내는 제한성을 가질 수 밖에 없다. Conventionally, single gene markers related to important meat-related traits of Hanwoo, such as carcass weight, backfat thickness, and intramuscular fatity, have been reported using a genera- tive test group of the Hanwoo Improvement Office (Cho et al., 2007; Cheong et al., 2008; Kim et al. 2009; Kim et al. 2010). However, there is no report on whether the DNA markers obtained in this study are actually applied to the Hanwoo cattle group for the visible effects, and these markers are also polygeny, one of the genetic characteristics of the target trait. Because a large number of genes are involved in the quantitative trait of, the effect of each gene on the trait is very insignificant, so a few markers have a limit to show a very small effect on the trait.

최근 대량 염기서열 및 유전자형 분석기술의 개발로 가축에서 많은 유전자들을 동시에 분석할 수 있는 SNP 칩(chip)들이 만들어 지고 있으며, 이러한 대용량 칩을 이용하여 형질에 영향을 주는 다수의 염색체상 유전좌위(SNP)들을 찾아, 키트(kit)화 한 후, 한우개량사업에 이용되는 한우 종모우 및 종빈우 집단에 적용함으로써 우수한 한우 씨숫소와 암소를 선발할 수 있는 보조적인 수단으로 제공될 수 있는 유전자 마커 조합 세트로 활용할 수 있다. Recently, with the development of mass sequencing and genotyping technology, SNP chips that can simultaneously analyze many genes in livestock are being made, and many large chromosomal loci (SNPs) affecting traits using these large chips ), A kit, and a set of genetic marker combinations that can be provided as a supplementary means to select excellent Hanwoo cattle and cows by applying them to the Hanwoo cattle and cattle breeding populations used in the Hanwoo Improvement Program. Can be utilized as

한우의 육량 및 육질 표현형 관련 표지유전자 발굴에 관한 연구는 단편적으로 이루어져왔고 그 결과 현재 소수 몇 개의 유전자가 발굴 되었으나, 대용량의 유전자형 분석을 통한 한우의 육량 및 육질 관련 대량의 DNA 마커 발굴에 대한 체계적인 연구는 전무하였다. 육량과 육질이 우수한 한우 개체를 선발할 시에, 표현형과 혈통정보를 이용한 육종가(개체의 유전적 자질)를 추정하는 기존의 선발방법과 더불어 육량 및 육질관련 DNA 마커를 도입하면, 선발의 정확성을 제고할 수 있어 유전적 개량의 효율성을 높일 수 있다.
Studies on the detection of marker genes related to meat and meat phenotype of Hanwoo have been done in pieces, and as a result, few genes have been discovered. Was none. When selecting Hanwoo individuals with excellent meat quality and meat quality, in addition to the existing selection method for estimating the breeding value (genetic qualities of the individual) using phenotype and pedigree information, the introduction of meat and meat quality DNA markers can improve the accuracy of selection. This can increase the efficiency of genetic improvement.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
Numerous papers and patent documents are referenced and cited throughout this specification. The disclosures of the cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety to better understand the state of the art to which the present invention pertains and the content of the present invention.

본 발명자들은 한우에서 한우육의 가격 등락에 영향을 주는 도체중, 등지방두께, 근내지방도 및 배장근단면적 형질들에 발현에 관여하는 DNA 마커를 개발하기 위해, 후보종모우 및 그들의 자손인 거세우 (후대검정우) 556두에 대하여 상용화된 SNP 칩(chip)을 이용하여 SNP효과를 임의효과로 보정한 Sire model을 이용하여 형질과 연관된 SNP를 탐색하는 전장분석(whole-genome association analysis)를 수행하였다. 그 결과, 등지방두께 27개 SNP 좌위, 24 개월령 도체중 19개 SNP 좌위, 배장근단면적 24개 SNP 좌위 및 근내지방도 26개 좌위의 총 96개의 SNP 좌위를 발굴하여 상기 육량 및 육질 형질이 우수한 한우를 조기에 선발하는데 활용될 수 있다는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
To develop DNA markers involved in the expression of carcass weight, backfat thickness, intramuscular fat, and intestinal muscle area traits influencing the price fluctuations of Hanwoo beef in Hanwoo, the candidate cattle and their offspring, (Gasewoo) ) Whole-genome association analysis was performed to search for SNPs related to traits using a Sire model in which SNP effects were randomly corrected using commercially available SNP chips. As a result, we identified 27 SNP loci in the backfat thickness, 19 SNP loci in the 24-month-old carcass, 24 SNP loci in the gastrointestinal cross-sectional area, and 96 SNP loci in 26 intramuscular fat loci. The present invention has been completed by confirming that it can be used to select early.

따라서, 본 발명의 목적은 한우의 도체중, 배장근단면적, 등지방두께, 또는 근내지방도와 같은 육량 및 육질의 판단에 유용한 SNP 마커를 제공하는 것에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a SNP marker useful for judging meat mass and quality, such as carcass weight, abdominal muscle cross-sectional area, back fat thickness, or intramuscular fat degree of Hanwoo.

본 발명의 다른 목적은 상기 SNP 마커를 이용하여 한우의 도체중, 배장근단면적, 등지방두께, 또는 근내지방도를 판단하는 방법을 제공하는 것에 있다. It is another object of the present invention to provide a method for determining the carcass weight, gastrocnemius muscle area, back fat thickness, or intramuscular fat degree of Korean cattle using the SNP marker.

본 발명의 또 다른 목적은 한우의 도체중, 배장근단면적, 등지방두께, 또는 근내지방도를 판단에 사용되는 SNP 마커 검출용 키트를 제공하는 것에 있다.
Still another object of the present invention is to provide a kit for detecting SNP markers used for determining the carcass weight, gastrocnemius muscle area, dorsal fat thickness, or intramuscular fat degree of Hanwoo.

본 발명의 목적 및 장점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구의 범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
The objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 서열목록 제 1 서열의 61 번째 뉴클레오타이드, 서열목록 제 2 서열의 58 번째 뉴클레오타이드, 또는 서열목록 제 3 서열 내지 제 96 서열 중 어느 한 서열의 61 번째 뉴클레오타이드를 포함하는 8-100 개의 연속 뉴클레오타이드로 구성되며 한우의 도체중, 배장근단면적, 등지방두께, 또는 근내지방도의 판단에 유용한 폴리뉴클레오타이드 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오타이드를 제공한다. According to an aspect of the present invention, the present invention provides the 61st nucleotide of SEQ ID NO: 1 sequence, the 58 nucleotide of SEQ ID NO: 2 sequence, or the 61 nucleotide of any one of SEQ ID NO: 3 to 96 sequences Polynucleotides or complementary polynucleotides comprising 8-100 contiguous nucleotides, which are useful for the determination of carcass weight, intestinal muscle cross-sectional area, backfat thickness, or intramuscular fatity of Hanwoo, are provided.

본 발명의 SNP 마커는 소(bovine)에 적용되며, 가장 바람직하게는 한우(hanwoo)에 적용된다. 본 발명의 명세서에서 용어 "한우(韓牛, Korean Cattle, Hanwoo)" 는 종래부터 한반도에서 운반용이나 농경용으로 사육해오던 재래종의 역우(役牛)를 말하는 것으로 한국소(Bos taurus coreanae)를 의미한다. The SNP marker of the present invention is applied to bovine, most preferably to hanwoo. In the present specification, the term "Korean Cattle (Hanwoo)" refers to a reverse cattle (役 牛) of a conventional species that has been conventionally bred for transportation or farming on the Korean peninsula, which means Bos taurus coreanae. do.

본 명세서에서 용어, "뉴클레오타이드"는 단일가닥 또는 이중가닥 형태로 존재하는 디옥시리보뉴클레오타이드 또는 리보뉴클레오타이드이며, 다르게 특별하게 언급되어 있지 않은 한 자연의 뉴클레오타이드의 유사체를 포함한다(Scheit, Nucleotide Analogs, John Wiley, New York(1980); Uhlman 및 Peyman, Chemical Reviews, 90:543-584(1990)). As used herein, the term "nucleotide" is a deoxyribonucleotide or ribonucleotide present in single-stranded or double-stranded form and includes analogs of natural nucleotides unless otherwise specifically indicated (Scheit, Nucleotide Analogs, John Wiley, New York (1980); Uhlman and Peyman, Chemical Reviews, 90: 543-584 (1990)).

본 발명에서 96 개의 각 SNP 마커들을 한우의 도체중, 배장근단면적, 등지방두께, 근내지방도 등의 육량 및 육질 판단에 사용할 수 있는 것은 상기 각 SNP 변이 위치에서 특정의 염기가 상기 형질과 관련하여 높은 빈도로 나타나는 것에 근거한 것이다. In the present invention, each of the 96 SNP markers can be used to determine meat mass and meat quality such as carcass weight, abdominal muscle cross-sectional area, back fat thickness, intramuscular fat degree, and the like. It is based on high frequency.

본 발명은 상기 서열목록 제 1 서열 내지 제 96 서열에서 각 SNP 위치의 염기 변이체에 관한 것이나, 이러한 SNP 염기 변이가 이중가닥의 gDNA(genomic DNA)에서 발견되는 경우, 상기한 뉴클레오타이드 서열에 대하여 상보적인 폴리뉴클레오타이드 서열도 포함하는 것으로 해석된다. 따라서 상보적인 폴리뉴클레오타이드 서열에서 SNP 위치의 염기도 상보적인 염기가 된다. The present invention relates to base variants of the respective SNP positions in SEQ ID NO: 1 to 96, but when such SNP base mutations are found in double stranded genomic DNA (gDNA), complementary to the nucleotide sequences described above It is also interpreted to include polynucleotide sequences. Thus, the base of the SNP position in the complementary polynucleotide sequence also becomes the complementary base.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 한우의 도체중, 배장근단면적, 등지방두께, 또는 근내지방도를 판단하는 방법을 제공한다: (a) 한우로부터 핵산분자를 분리하는 단계; 및 (b) 서열목록 제 1 서열의 61 번째 뉴클레오타이드, 서열목록 제 2 서열의 58 번째 뉴클레오타이드, 또는 서열목록 제 3 서열 내지 제 96 서열 중 어느 한 서열의 61 번째 뉴클레오타이드에 해당하는 단일뉴클레오타이드 다형성(SNP)의 염기타입을 상기 분리된 핵산분자에서 확인하는 단계. According to another aspect of the present invention, the present invention provides a method for determining the carcass weight, gastrocnemius muscle area, back fat thickness, or intramuscular fat degree of Hanwoo, comprising the following steps: (a) Isolating nucleic acid molecules from Hanwoo Making; And (b) a single nucleotide polymorphism (SNP) corresponding to the 61st nucleotide of SEQ ID NO: 1, the 58th nucleotide of SEQ ID NO: 2, or the 61st nucleotide of any of SEQ ID NOs: 3 to 96 Identifying the base type of the nucleic acid molecule.

본 명세서에서 용어 “핵산분자”는 DNA (gDNA 및 cDNA) 그리고 RNA 분자를 포괄적으로 포함하는 의미를 갖으며, 핵산 분자에서 기본 구성 단위인 뉴클레오타이드는 자연의 뉴클레오타이드뿐만 아니라, 당 또는 염기 부위가 변형된 유사체(analogue)도 포함한다(Scheit, Nucleotide Analogs, John Wiley, New York(1980); Uhlman 및 Peyman, ChemicalReviews, 90:543-584(1990)). As used herein, the term “nucleic acid molecule” is meant to encompass DNA (gDNA and cDNA) and RNA molecules inclusively, and the nucleotides, which are the basic structural units in nucleic acid molecules, are modified from sugar or base sites, as well as natural nucleotides. Analogues also include (Scheit, Nucleotide Analogs, John Wiley, New York (1980); Uhlman and Peyman, Chemical Reviews, 90: 543-584 (1990)).

본 발명의 방법에 있어서, 상기 핵산분자는 우육의 다양한 소스로부터 얻을 수 있으며, 예컨대, 근육, 표피, 혈액, 뼈, 장기로부터 얻을 수 있고, 가장 바람직하게는 근육 또는 혈액으로부터 얻는다. In the method of the invention, the nucleic acid molecule can be obtained from various sources of beef, for example from muscle, epidermis, blood, bone, organs, and most preferably from muscle or blood.

본 발명의 방법에서 출발물질이 gDNA인 경우, gDNA의 분리는 당업계에 공지된 통상의 방법에 따라 실시될 수 있다 (참조: Rogers & Bendich (1994)). 출발물질이 mRNA인 경우에는, 당업계에 공지된 통상의 방법에 총 RNA를 분리하여 실시된다 (참조: Sambrook, J. et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual, 3rd ed. Cold Spring Harbor Press(2001); Ausubel, F.M. et al., Current Protocols in Molecular Biology, John Willey & Sons(1987); 및 Chomczynski, P. et al., Anal. Biochem. 162:156(1987)). 분리된 총 RNA는 역전사효소를 이용하여 cDNA로 합성된다. 상기 총 RNA는 동물세포로부터 분리된 것이기 때문에, mRNA의 말단에는 폴리-A 테일을 갖고 있으며, 이러한 서열 특성을 이용한 올리고 dT 프라이머 및 역전사 효소를 이용하여 cDNA을 용이하게 합성할 수 있다 (참조: PNAS USA, 85:8998(1988); Libert F, et al., Science, 244:569(1989); 및 Sambrook, J. et al., Molecular Cloning. A Laboratory Manual, 3rd ed. Cold Spring Harbor Press(2001)). When the starting material in the method of the present invention is gDNA, the separation of gDNA can be carried out according to conventional methods known in the art (Rogers & Bendich (1994)). When the starting material is mRNA, the total RNA is isolated by a conventional method known in the art (see Sambrook, J. et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 3rd ed. Cold Spring Harbor Press (1987); and Chomczynski, P. et al., Anal. Biochem. 162: 156 (1987)). The isolated total RNA is synthesized by cDNA using reverse transcriptase. Since the total RNA is isolated from animal cells, it has a poly-A tail at the end of the mRNA, and cDNA can be easily synthesized using oligo dT primer and reverse transcriptase using this sequence characteristic (see PNAS). USA, 85: 8998 (1988); Libert F, et al., Science, 244: 569 (1989); and Sambrook, J. et al., Molecular Cloning.A Laboratory Manual, 3rd ed.Cold Spring Harbor Press (2001) )).

본 발명의 방법에 있어서, 상기 단계 (b)는 특정 서열을 규명하는 데 이용되는 당업계에 공지된 다양한 방법을 응용하여 실시될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 응용될 수 있는 기술은, 형광 인 시투 혼성화 (FISH), 직접적 DNA 서열결정, PFGE 분석, 서던 블롯 분석, 단일-가닥 컨퍼메이션 분석 (SSCA, Orita et al., PNAS, USA 86:2776(1989)), RNase 보호 분석 (Finkelstein et al., Genomics, 7:167(1990)), 닷트 블롯 분석, 변성 구배 젤 전기영동 (DGGE, Wartell et al., Nucl.Acids Res., 18:2699(1990)), 뉴클레오타이드 미스매치를 인식하는 단백질 (예: E. coli의 mutS 단백질)을 이용하는 방법 (Modrich, Ann. Rev. Genet., 25:229-253(1991)), 및 대립형-특이 PCR을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. In the method of the present invention, step (b) may be carried out by applying various methods known in the art used to identify specific sequences. For example, techniques applicable to the present invention include fluorescence phosphorylation hybridization (FISH), direct DNA sequencing, PFGE analysis, Southern blot analysis, single-strand conformation analysis (SSCA, Orita et al., PNAS, USA 86: 2776 (1989)), RNase protection assay (Finkelstein et al., Genomics, 7: 167 (1990)), dot blot analysis, denaturation gradient gel electrophoresis (DGGE, Wartell et al., Nucl. Acids Res. 18: 2699 (1990)), methods using proteins that recognize nucleotide mismatches (e.g., mutS protein of E. coli) (Modrich, Ann. Rev. Genet., 25: 229-253 (1991)), and Allele-specific PCR, including but not limited to.

서열 변화가 단일-가닥 분자내 염기 결합의 차이를 초래하여, 이동성이 다른 밴드를 출현하게 하는 데, SSCA는 이 밴드를 검출한다. DGGE 분석은 변성 구배 젤을 이용하여, 야생형 서열과 다른 이동성을 나타내는 서열을 검출한다. 다른 기술들은 일반적으로 본 발명의 SNP를 포함하는 서열에 상보적인 프로브 또는 프라이머를 이용한다. 예를 들어, RNase 보호 분석에서, 본 발명의 SNP를 포함하는 서열에 상보적인 리보프로브가 이용된다. 상기 리보프로브와 식물체로부터 분리한 DNA 또는 mRNA를 혼성화시키고, 이어 미스매치를 검출할 수 있는 RNase A 효소로 절단한다. 만일, 미스매치가 있어 RNase A가 인식을 한 경우에는, 보다 작은 밴드가 관찰된다. Sequence changes result in differences in base bonds within single-stranded molecules, leading to the appearance of bands with different mobility, which SSCA detects. DGGE analysis uses a denaturing gradient gel to detect sequences that represent wild type sequences and other mobility. Other techniques generally employ probes or primers that are complementary to sequences comprising the SNPs of the invention. For example, in an RNase protection assay, a riboprobe complementary to a sequence comprising a SNP of the present invention is used. The riboprobe is hybridized with DNA or mRNA isolated from a plant, and then cleaved with an RNase A enzyme capable of detecting a mismatch. If there is a mismatch and RNase A recognizes, a smaller band is observed.

혼성화 시그널(hybridization signal)을 이용하는 분석에서, 본 발명의 SNP를 포함하는 서열에 상보적인 프로브가 이용된다. 이러한 기술에서, 프로브와 타깃 서열의 혼성화 시그널을 검출하여 직접적으로 SNP 변이체 여부를 결정한다. In assays using hybridization signals, probes complementary to the sequences comprising the SNPs of the invention are used. In this technique, hybridization signals of probes and target sequences are detected to directly determine whether SNP variants are present.

본 명세서에서, 용어 "프로브"는 특정 뉴클레오타이드 서열에 혼성화될 수 있는 디옥시리보뉴클레오타이드 및 리보뉴클레오타이드를 포함하는 자연 또는 변형되는 모노머 또는 결합을 갖는 선형의 올리고머를 의미한다. 바람직하게는, 프로브는 혼성화에서의 최대 효율을 위하여 단일가닥이다. 프로브는 바람직하게는 디옥시리보뉴클레오타이드이다. 본 발명에 이용되는 프로브로서, 상기 SNP를 포함하는 서열에 완전하게 (perfectly) 상보적인 서열이 이용될 수 있으나, 특이적 혼성화를 방해하지 않는 범위 내에서 실질적으로 (substantially) 상보적인 서열이 이용될 수도 있다. As used herein, the term “probe” refers to a linear oligomer having naturally occurring or modified monomers or bonds, including deoxyribonucleotides and ribonucleotides that can hybridize to a particular nucleotide sequence. Preferably, the probe is single stranded for maximum efficiency in hybridization. The probe is preferably deoxyribonucleotide. As the probe used in the present invention, a sequence perfectly complementary to the sequence including the SNP may be used, but a sequence complementarily complementary to a range that does not prevent specific hybridization may be used. It may be.

바람직하게는, 본 발명에 이용되는 프로브는 SNP 뉴클레오타이드인 서열목록 제 1 서열의 61 번째 뉴클레오타이드, 서열목록 제 2 서열의 58 번째 뉴클레오타이드, 서열목록 제 3 서열 내지 제 96 서열 중 어느 한 서열의 61 번째 뉴클레오타이드를 포함하는 8-100 개의 연속 뉴클레오타이드를 포함하는 서열에 혼성화될 수 있는 서열을 포함한다. Preferably, the probe used in the present invention is a SNP nucleotide, the 61st nucleotide of SEQ ID NO: 1 sequence, the 58th nucleotide of SEQ ID NO: 2 sequence, the 61st of any sequence of SEQ ID NO: 3 to 96 A sequence capable of hybridizing to a sequence comprising 8-100 consecutive nucleotides comprising nucleotides.

보다 바람직하게는, 상기 프로브의 3'-말단 또는 5'-말단은 상기 SNP 염기에 상보적인 염기를 갖는다. 일반적으로, 혼성화에 의해 형성되는 듀플렉스 (duplex)의 안정성은 말단의 서열의 일치에 의해 결정되는 경향이 있기 때문에, 3'-말단 또는 5'-말단에 SNP 염기에 상보적인 염기를 갖는 프로브에서 말단 부분이 혼성화되지 않으면, 이러한 듀플렉스는 엄격한 조건에서 해체될 수 있다. 혼성화에 적합한 조건은 Joseph Sambrook, et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y.(2001) 및 Haymes, B. D., et al., Nucleic Acid Hybridization, A Practical Approach , IRL Press, Washington, D.C. (1985)에 개시된 사항을 참조하여 결정할 수 있다. 혼성화에 이용되는 엄격한 조건 (stringent condition)은 온도, 이온세기 (완충액 농도) 및 유기 용매와 같은 화합물의 존재 등을 조절하여 결정될 수 있다. 이러한 엄격한 조건은 혼성화되는 서열에 의존하여 다르게 결정될 수 있다. More preferably, the 3'-end or the 5'-end of the probe has a base complementary to the SNP base. Generally, the stability of the duplex formed by hybridization tends to be determined by the agreement of terminal sequences, so that in a probe having a base complementary to the SNP base at the 3'-terminal or 5'-terminal, If the part is not hybridized, such a duplex can be disassembled under stringent conditions. Suitable conditions for hybridization include, but are not limited to, Nucleic Acid Hybridization, A Practical Approach, Hayes, BD, et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, IRL Press, Washington, DC (1985). ≪ / RTI > The stringent condition used for hybridization can be determined by controlling the temperature, the ionic strength (buffer concentration) and the presence of a compound such as an organic solvent, and the like. This stringent condition can be determined differently depending on the sequence to be hybridized.

본 발명 방법의 단계 (b)는 대립형-특이 유전자 증폭 방법에 의해 실시될 수 있다. SNP가 유전자 증폭 방법에 적용되는 경우, 특히 SNAP (single nucleotide amplified polymophism)라 통칭된다. Step (b) of the method of the invention can be carried out by an allele-specific gene amplification method. When SNPs are applied to gene amplification methods, they are collectively referred to as single nucleotide amplified polymophism (SNAP).

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 이러한 유전자 증폭은 SNP 뉴클레오타이드인 서열목록 제 1 서열의 61 번째 뉴클레오타이드, 서열목록 제 2 서열의 58 번째 뉴클레오타이드, 또는 서열목록 제 3 서열 내지 서열목록 제 96 서열 중 어느 한 서열의 61 번째 뉴클레오타이드를 포함하는 폴리뉴클레오타이드를 증폭할 수 있도록 제작된 프라이머쌍(primer pair)을 기본적으로 이용한다. According to a preferred embodiment of the invention, such gene amplification is any one of the 61st nucleotide of SEQ ID NO: 1 sequence, the 58th nucleotide of SEQ ID NO: 2 sequence, or the SEQ ID NO: 3 sequence to 96 sequence of SNP nucleotides Primer pairs designed to amplify polynucleotides containing the 61st nucleotide of one sequence are basically used.

본 발명의 명세서에서 “프라이머(primer)”는 단일가닥의 올리고뉴클레오타이드로서, 적합한 조건 (4 가지의 상이한 뉴클레오사이드 트리포스페이트 및 DNA 또는 RNA 폴리머라아제와 같은 중합효소의 존재), 적합한 온도 및 적합한 버퍼하에서 주형-지시적 DNA 합성을 개시할 수 있는 개시점으로서 작용하는 것을 의미한다.A “primer” in the context of the present invention is a single strand of oligonucleotide, suitable conditions (the presence of four different nucleoside triphosphates and polymerases such as DNA or RNA polymerases), suitable temperatures and suitable It is meant to act as an initiation point that can initiate template-directed DNA synthesis under a buffer.

프라이머의 적합한 길이는 사용하고자 하는 프라이머의 특성에 의해 결정하지만, 통상적으로 15 내지 30bp의 길이로서 사용한다. 프라이머는 주형의 서열과 정확하게 상보적일 필요는 없지만 주형과 혼성복합체(hybrid-complex)를 형성할 수 있을 정도로 상보적이어야만 한다. The suitable length of the primer is determined by the nature of the primer to be used, but is usually used as a length of 15 to 30 bp. The primer need not be exactly complementary to the sequence of the template, but should be complementary enough to form a hybrid-complex with the template.

본 발명의 방법에 이용될 수 있는 증폭 기술은 PCR 증폭 (참조: Miller, H. I. (WO 89/06700) 및 Davey, C. et al. (EP 329,822)), 리가아제 연쇄 반응 (LCR, Wu, D.Y. et al., Genomics 4:560 (1989)), 중합효소 리가아제 연쇄 반응 (Barany, PCR Methods and Applic., 1:5-16(1991)), Gap-LCR (WO 90/01069), 리페어 연쇄 반응 (EP 439,182), 3SR (Kwoh et al., PNAS, USA, 86:1173(1989)) 및 NASBA (U.S. Pat. No. 5,130,238)을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 가장 바람직하게는 PCR 증폭 단계에 따라 증폭한다. 증폭기술이 적용되는 경우에, 본 발명의 SNP 염기를 확인하기 위해 적합한 프라이머를 디자인하는 것이 중요하다. Amplification techniques that can be used in the methods of the invention include PCR amplification (Miller, HI (WO 89/06700) and Davey, C. et al. (EP 329, 822)), ligase chain reaction (LCR, Wu, DY) et al., Genomics 4: 560 (1989)), polymerase ligase chain reaction (Barany, PCR Methods and Applic., 1: 5-16 (1991)), Gap-LCR (WO 90/01069), repair chain Reactions (EP 439,182), 3SR (Kwoh et al., PNAS, USA, 86: 1173 (1989)) and NASBA (US Pat. No. 5,130,238). Most preferably by PCR amplification step. Where amplification is applied, it is important to design suitable primers to identify the SNP bases of the present invention.

본 발명의 바람직한 구현예에 의하면, 본 발명은 (ⅰ) SNP 뉴클레오타이드인 서열목록 제 1 서열의 61 번째 뉴클레오타이드, 서열목록 제 2 서열의 58 번째 뉴클레오타이드, 또는 서열목록 제 3 서열 내지 서열목록 제96서열 중 어느 한 서열의 61 번째 뉴클레오타이드에 인접한 서열과 어닐링하며, (ⅱ) 3′말단의 뉴클레오타이드가 상기 SNP 뉴클레오타이드로부터 -1 위치의 뉴클레오타이드와 매칭되도록 디자인된 지노타이핑(genotyping) 프라이머를 이용하여 SNP 뉴클레오타이드의 염기 타입을 분석하는 방법을 제공한다. According to a preferred embodiment of the present invention, the present invention relates to (i) the 61st nucleotide of SEQ ID NO: 1 sequence, the 58th nucleotide of SEQ ID NO: 2 sequence, or the SEQ ID NO: 3 sequence to SEQ ID NO: 96 sequence Annealed with a sequence adjacent to the 61st nucleotide of either sequence, and (ii) the genome of the SNP using a genotyping primer designed to match the nucleotide at the 3 'end with the nucleotide at position -1 from the SNP nucleotide. Provided are methods for analyzing base types.

상기 본 발명의 바람직한 구현예에서 증폭 반응액 중에 각각 상이한 색의 형광을 나타내도록 표지된 다이데옥시아데노신트리포스페이트(ddATP), 다이데옥시사이토신트리포스페이트(ddCTP), 다이데옥시구아노신트리포스페이트(ddGTP), 및 다이데옥시티미딘트리포스페이트(ddTTP)를 포함하여 증폭 반응시킨다. In a preferred embodiment of the present invention, a dideoxy adenosine triphosphate (ddATP), a dideoxy cytosine triphosphate (ddCTP), and a dideoxy guanosine triphosphate (ddGTP) labeled to show different colors of fluorescence in the amplification reaction solution, respectively. ), And dideoxythymidine triphosphate (ddTTP).

상기와 같이 디자인한 지노타이핑 프라이머와, 반응기질로서 ddATP, ddCTP, ddGTP 및 ddTTP를 반응액에 포함시켜 증폭 반응시키면 지노타이핑 프라이머의 3‘말단으로부터 타깃 SNP 뉴클레오타이드와 매칭되는 1개의 염기만이 익스텐션(extension)되며, 익스텐션된 염기의 타입은 형광에 의해 용이하게 확인할 수 있다. 이러한 방법에 의해 SNP 뉴클레오타이드의 타입을 결정할 수 있다. When amplification reaction was carried out by including the genotyping primer designed as described above and ddATP, ddCTP, ddGTP and ddTTP as a reaction material in the reaction solution, only one base matching the target SNP nucleotide from the 3 'end of the genotyping primer was extended ( extension), the type of the extended base can be easily identified by fluorescence. By this method the type of SNP nucleotide can be determined.

PCR에 의한 증폭 반응의 조건 및 사용되는 시약과 효소는 당업계에서 통상적으로 공지된 것을 사용할 수 있다. The conditions of the amplification reaction by PCR and the reagents and enzymes used can be those conventionally known in the art.

본 발명의 SNP 마커를 도체중, 배장근단면적, 등지방두께, 근내지방도 판별에 사용할 수 있은 근거는 상기 SNP 변이 위치에서 특정의 염기가 상기 형질을 갖는 한우에서 높은 빈도로 나타나는 것에 기초한 것이다. The basis for the use of the SNP marker of the present invention for determining carcass weight, abdominal muscle cross-sectional area, isofat thickness, and intramuscular fatity is based on the high frequency of the specific base at the SNP mutation site in the Korean cattle.

본 발명의 또 다른 일 양태에 의하면, 본 발명은 SNP 뉴클레오타이드인 서열목록 제 1 서열의 61 번째 뉴클레오타이드, 서열목록 제 2 서열의 58 번째 뉴클레오타이드, 또는 서열목록 제 3 서열 내지 서열목록 제 96 서열 중 어느 한 서열의 61 번째 뉴클레오타이드를 포함하는 폴리뉴클레오타이드를 증폭할 수 있도록 제작된 프라이머쌍을 포함하는 한우의 도체중, 배장근단면적, 등지방두께, 또는 근내지방도를 판단하는데 사용되는 키트를 제공한다. According to another aspect of the invention, the invention is any one of the 61st nucleotide of SEQ ID NO: 1 sequence of SNP nucleotides, the 58th nucleotide of SEQ ID NO: 2 sequence, or SEQ ID NO: 3 to 96 Provided is a kit used for determining the carcass weight, gastrocnemius muscle cross-sectional area, dorsal fat thickness, or intramuscular fat degree of Hanwoo including primer pairs designed to amplify polynucleotides including the 61st nucleotide of one sequence.

본 발명의 바람직한 구현예에 의하면, 상기 프라이머쌍은 (ⅰ) SNP 뉴클레오타이드인, 서열목록 제 1 서열의 61 번째 뉴클레오타이드, 서열목록 제 2 서열의 58 번째 뉴클레오타이드, 또는 서열목록 제 3 서열 내지 서열목록 제 96 서열 중 어느 한 서열의 61 번째 뉴클레오타이드에 인접한 서열과 어닐링하며, (ⅱ) 3' 말단의 뉴클레오타이드가 상기 SNP 뉴클레오타이드로부터 -1 위치의 뉴클레오타이드와 매칭되는 지노타이핑 프라이머를 포함하는 것을 특징으로 하는 키트를 제공한다. According to a preferred embodiment of the present invention, the primer pair is (i) the SNP nucleotide, the 61st nucleotide of SEQ ID NO: 1, the 58 nucleotide of SEQ ID NO: 2, or the SEQ ID NO: 3 to SEQ ID NO: A kit characterized by annealing with a sequence adjacent to the 61st nucleotide of any of the 96 sequences, and (ii) the nucleotide at the 3 'end comprises a genotyping primer that matches the nucleotide at position -1 from the SNP nucleotide. to provide.

본 발명의 다른 바람직한 구현예에 의하면, 상기 키트에서 각각 상이한 색의 형광을 나타내도록 표지된, 다이데옥시아데노신트리포스페이트(ddATP), 다이데옥시사이토신트리포스페이트(ddCTP), 다이데옥시구아노신트리포스페이트(ddGTP), 다이데옥시티미딘트리포스페이트(ddTTP)를 더욱 포함하는 키트를 제공한다. According to another preferred embodiment of the present invention, dideoxy adenosine triphosphate (ddATP), dideoxycytosine triphosphate (ddCTP), dideoxyguanosine triphosphate, each labeled in the kit to show fluorescence of different colors (ddGTP), dideoxythymidinetriphosphate (ddTTP) is further provided.

본 발명의 키트가 PCR 증폭 과정에 적용되는 경우, 본 발명의 키트는 선택적으로, PCR 증폭에 필요한 시약, 예컨대, 완충액, DNA 중합효소 (예컨대, Thermus aquaticus (Taq), Thermus thermophilus (Tth), Thermus filiformis, Thermisflavus, Thermococcus literalis 또는 Pyrococcus furiosus (Pfu)로부터 수득한 열 안정성 DNA 중합효소), DNA 중합 효소 조인자 및 dNTPs를 포함할 수 있다. 본 발명의 키트는 상기한 시약 성분을 포함하는 다수의 별도 패키징 또는 컴파트먼트로 제작될 수 있다.
When the kit of the present invention is subjected to a PCR amplification process, the kit of the present invention may optionally contain reagents necessary for PCR amplification, such as buffers, DNA polymerases (eg, Thermus aquaticus (Taq), Thermus thermophilus (Tth), Thermus). filiformis, Thermisflavus, Thermococcus literalis or heat stable DNA polymerase obtained from Pyrococcus furiosus (Pfu)), DNA polymerase cofactors and dNTPs. The kit of the present invention may be made from a number of separate packaging or compartments containing the above reagent components.

본 발명은 한우의 도체중, 배장근단면적, 등지방두께, 또는 근내지방도의 육량 및 육질 판단에 유용한 SNP 마커를 제공한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 SNP 마커를 이용하여 한우육의 품질을 판단하는 방법을 제공하며, 한우의 상기 육질 특성의 판단에 사용되는 키트를 제공한다. 본 발명의 SNP 마커를 이용하면 한우의 도체중, 배장근단면적, 등지방두께 또는 근내지방도를 간편한 방법으로 판단할 수 있으며, 이를 토대로 우육 품질이 우수한 한우품종을 조기에 선발하여 개량하는데 유용하게 사용될 수 있다.
The present invention provides an SNP marker useful for judging carcass weight, abdominal muscle cross-sectional area, back fat thickness, or muscle mass and meat quality of Hanwoo. In addition, the present invention provides a method for determining the quality of Hanwoo beef using the SNP marker of the present invention, and provides a kit used for the determination of the meat quality of Hanwoo. By using the SNP marker of the present invention, it is possible to determine the carcass weight, abdominal muscle area, back fat thickness or intramuscular fat degree of Hanwoo by a simple method. Can be.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .

실시예 Example

실시예Example 1: 한우 유용  1: Korean beef useful SNPSNP 대량 발굴 및 연관지도의 작성  Mass Excavation and Mapping

농협중앙회 한우개량사업소 후보씨수소와 후대검정우(거세우) 556두의 DNA를 추출한 후, Illumia 50k SNP chip을 이용하여 지노타이핑(genotyping)을 행하였다. Illumina chip 에 심어져 있는 총 55074 SNP들 중에서 한우 유용한 SNP를 다음의 조건을 만족시키는 SNP 만을 선별하여 발굴하였다: (ⅰ) minor allele frequnecy (MAF) > 0.05, (ⅱ) call rate (≠ missing genotype) > 90%, (ⅲ) Genotype_group >1, (ⅳ) SNPs with known genomic positions, (ⅴ) SNPs on autosomal chromosomes. 556 DNAs of candidate hydrogen and Candidate Black Cow (Geo Se-woo) were extracted from the National Agricultural Cooperative Federation, and genotyping was performed using Illumia 50k SNP chip. Among the total 55074 SNPs planted on the Illumina chip, the SNPs were selected and identified as SNPs satisfying the following conditions: (i) minor allele frequnecy (MAF)> 0.05, (ii) call rate (≠ missing genotype) > 90%, (iii) Genotype_group> 1, (iii) SNPs with known genomic positions, (iii) SNPs on autosomal chromosomes.

상기 다섯 가지 조건을 만족시킨 SNP 마커들은 총 36,567개의 SNP 마커이었다(66%). 각 염색체별 수는 다음의 표와 같았으며 마커간의 평균 간격은 69.2±66.2 kbp 이었다. The SNP markers satisfying these five conditions were a total of 36,567 SNP markers (66%). The number of each chromosome was shown in the following table and the average interval between markers was 69.2 ± 66.2 kbp.

Figure 112010049411059-pat00001

Figure 112010049411059-pat00001

아래 그림에서 보여지는 파일은 한우에서 유용한 36,567 SNP 마커의 정보 및 마커의 physical map (distance bp)를 담고 있는 일예이다. The file shown in the figure below is an example that contains 36,567 SNP marker information and the physical map (distance bp) of the Korean cattle.

Figure 112010049411059-pat00002

Figure 112010049411059-pat00002

실시예Example 2: 전장연관분석( 2: battlefield correlation analysis wholewhole -- genomegenome associationassociation analysisanalysis )을 통한 형질 관련 SNP 대량 발굴 Excavation of trait-related SNPs through

(1) 단일 마커 분석(Single marker analysis)    (1) Single marker analysis

각 SNP의 효과를 임의효과(random)로 동물 모델(animal model)에 보정하였는데, 모델식은 다음과 같다: The effect of each SNP was corrected in an animal model with randomness, and the model equation is:

Y = Xb + Z1u + Z2q + e, Y = Xb + Z1u + Z2q + e,

여기서 Y는 표현형(형질) 벡터, b는 형질과 관련된 고정 및 공변이 효과 (전체평균, 생시년월, 장소, 검정차수, 도체시연령), X는 관련 설계행렬을 표시하며, u는 개체들의 다중유전자효과(EPD), Z1는 EPD 관련 설계행렬, q는 SNP의 세가지 유전자형(AA, AB, BB)의 상가적 효과를 나타내는 벡터이며, Z2는 이와 관련된 설계행렬, e는 잔차효과를 나타낸다. Where Y is the phenotypic vector, b is the fixed and covariate effect associated with the trait (total mean, date of birth, place, test order, carcass age), X is the relevant design matrix, and u is the multiple of the individuals. Genetic Effects (EPD), Z1 is an EPD related design matrix, q is a vector representing the additive effect of three genotypes (AA, AB, BB) of SNP, Z2 is a related design matrix, e is a residual effect.

검정통계량은 LRT (likelihood ratio statistics, LRT) = -2ln(L 1 /L 0 )값으로, L 1 은 위 언급한 모델에서 얻어진 우도값(likelihood), L 0 은 위모델에서 SNP효과를 보정하지 않은 모델에서 얻어진 우도값을 나타낸다. The test statistic is LRT (likelihood ratio statistics, LRT) = -2ln ( L 1 / L 0 ), where L 1 is the likelihood obtained from the model mentioned above and L 0 does not correct the SNP effect in the model above. Likelihood values obtained from non-models.

상기 통계량 값은 자유도가 1인 chi-square 분포표에서 얻어지는 값과 대비하여 귀무가설 조건하에서 P 값을 얻어서 설정한 유의수준인 P = 0.001보다 작을 경우 (또는 -log10P>3), 검사된 SNP가 형질과 연관되어 있다고 결론을 유도하였다(Meuwissen & Goddard, 2007, Genetics).
When the statistical value is less than the significance level P = 0.001 (or -log10P> 3) set by obtaining a P value under the null hypothesis condition compared to the value obtained from a chi-square distribution table with 1 degree of freedom (or -log10P> 3), And conclusions (Meuwissen & Goddard, 2007, Genetics).

(2) 하플로타입 분석(Haplotype analysis) (2) Haplotype analysis

인접한 두 개의 SNP 들의 하플로타입(haplotype)을 임의효과로 보정한 후 단일마커(single marker) 분석과 동일한 방법으로 연관분석을 실시하였다(Meuwissen & Goddard, 2007, Genetics).
The haplotypes of two adjacent SNPs were corrected by random effects, and then the association analysis was performed in the same way as the single marker analysis (Meuwissen & Goddard, 2007, Genetics).

(3) 클러스터링 분석(Clustering analysis)    (3) Clustering analysis

앞서 검정한 방법들은 각 테스트(test)에서 하나 또는 두 개의 SNP 유전자형에 근거하여 분석한 것과 달리, 검사 대상 개체들의 모든 하플로타입(haplotype)을 유전적 근연도로 그룹화(grouping)하여 몇 십개의 클러스터(cluster)로 분류한 후 임의효과로 모델에 보정하고, 단일 마커(single marker)분석과 동일한 방법으로 연관분석을 실시하였다(Druet & Goerges, 2010, Genetics).
Unlike the previous assays based on one or two SNP genotypes in each test, several dozen clusters were grouped by genetic haplotypes of all haplotypes of the subjects tested. After classification with clusters, the model was calibrated with random effects, and correlation analysis was performed in the same way as the single marker analysis (Druet & Goerges, 2010, Genetics).

상기 단일 마커 분석, 반수체 분석, 및 클러스터링 분석의 세 가지 방법을 적용하여, 전장연관분석을 수행하여 P < 0.001 (또는 -log10P > 3) 이하의 통계적 유의성을 가진 SNP들이 위치하는 염색체 위치(quantitative trait loci, QTL)를 선별하였다. By applying the three methods of single marker analysis, haploid analysis, and clustering analysis, full-length correlation analysis is performed to determine the chromosome position where SNPs having statistical significance of P <0.001 (or -log 10 P> 3) are located ( Quantitative trait loci (QTL) were selected.

표현형의 경우 각 형질 당 두가지 형태를 이용하여 분석에 적용하였는데, 첫째는 원측정치 값을 사용하거나 각 개체별로 추정된 육종가(breeding value)를 표현형으로 사용하였다. 그 결과 도체중, 등지방두께, 등심단면적 및 근내지방도에서 각각 19개, 27개, 24개 및 26개 SNP를 발굴하였다. Phenotype was applied to the analysis using two forms for each trait. First, the original value was used or the breeding value estimated for each individual was used as the phenotype. As a result, 19, 27, 24, and 26 SNPs were identified in carcass weight, backfat thickness, loin area and intramuscular fat map, respectively.

아래의 표 1 내지 표 4에는 한우 24개월령의 도체중, 등지방두께, 배장근단면적 및 근내지방도에 영향을 주는 96개의 SNP 좌위들에 대한 정보를 나타내었다.Tables 1 to 4 below show information on 96 SNP loci affecting carcass weight, dorsal fat thickness, abdominal muscle cross-sectional area and intramuscular fat at 24 months of age.

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상기 표 1 내지 표 4에서, In Table 1 to Table 4,

a: Illumian bovine 54k chip에 열거되어 있는 SNP annotation a : SNP annotations listed on Illumian bovine 54k chip

b: NCBI, animal QTL DB에 등록되어 있는 SNP annotation b : SNP annotation registered in NCBI, animal QTL DB

c: SR, single marker model; HR, haplotype marker model; CR, marker-clustering model; RES (BV), regarding residuals (BV) as dependent variable after adjusting phenotypes for fixed and covariates. c : SR, single marker model; HR, haplotype marker model; CR, marker-clustering model; RES (BV), regarding residuals (BV) as dependent variable after adjusting phenotypes for fixed and covariates.

d: 이 값은-log10 P로 나타내며 P는 귀무가설조건하에 검정통계량값의 확률값 d : This value is expressed as -log 10 P and P is the probability of the test statistic under the null hypothesis.

e: SNP 효과의 크기를 나타내는데 전체 표현형분산 중에서 해당 SNP로 설명되어지는 분산의 비율. e : The ratio of the variance described by the SNP out of the total phenotypic variances, indicating the magnitude of the SNP effect.

본 발명에서 발굴된 96개의 SNP를 포함하는 염기서열을 하기 표 5 내지 표 8에 나타내었다.
Base sequences comprising 96 SNPs discovered in the present invention are shown in Tables 5 to 8.

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하기 그림은 한우 배장근단면적과 연관되어 있는 한 SNP에 대한 프로파일을 나타낸 것이다. 즉, 한우 배장근단면적과 연관되어 있는 염색체 20번 10 Mb 부위에 위치하는 SNP를 나타내었다.
The figure below shows a profile for an SNP associated with Hanwoo's gastrocnemius muscle area. That is, the SNP is located at the 10 Mb region of chromosome 20 which is related to the Hanwoo's gastrocnemius muscle cross-sectional area.

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실시예Example 3:  3: SNPSNP 마커를Marker 이용한  Used 육량Flesh 및 육질 평가 과정  And meat quality assessment process

먼저, 각 개체별로 DNA를 추출한 후 해당 육량 및 육질 SNP 패널에 대해 지노타이핑(genotyping)을 수행한다. 각 개체별로 각 SNP에 대한 유전자형에 따른 계수를 부여한다. 예를 들어, 한 SNP가 AA, AB, BB와 같이 세 개의 유전자형을 가질 수 있는데, 이에 대한 각각의 계수는 +1, 0, -1으로 부여한다. 전장연관분석을 통해 얻어진 각 SNP에 대한 해당 형질의 효과값 (예를 들어 βSNP1)을 유전자형에 해당하는 계수값과 곱한 후에, 주어진 형질에 해당하는 모든 SNP 효과를 합산하면 해당 개체의 기댓값(분자육종가)을 얻을 수 있다. 예를 들어, 근내지방도에 관여하는 SNP가 전장분석결과로 총 10개 발굴되었고, 각각의 효과값을 각각 βSNP1, βSNP2, βSNP3,---, βSNP10, 한 개체의 10개 SNP에 대한 유전자형이 각각 A1A1, A2B2, B3B3, ---, A10A10 이었다면, 이 개체의 근내지방도에 대한 기댓값은 MBV개체1=(+1)βSNP1+(0)βSNP1+(-1)βSNP1---+(+1)βSNP10 이다. 최종적으로, 각 개체별로 MBV값들을 평가하여 선택의 여부를 결정한다.
First, DNA is extracted for each individual, and genotyping is performed on the meat and meat SNP panels. Each individual is assigned a coefficient according to the genotype for each SNP. For example, one SNP can have three genotypes, such as AA, AB, and BB, with each coefficient assigned to +1, 0, -1. After multiplying the effect value (e.g. βSNP1) of the corresponding trait for each SNP obtained through full-length correlation analysis with the coefficient value corresponding to the genotype, adding up all the SNP effects for the given trait, the expected value of the individual (molecular breeder value) ) Can be obtained. For example, a total of 10 SNPs involved in intramuscular fatness were identified as a result of full-length analysis, and genotypes for βSNP1, βSNP2, βSNP3, ---, βSNP10, and 10 individual SNPs, respectively, were found. A1A1, A2B2, B3B3, ---, A10A10 yieotdamyeon, expected value for intramuscular local roads of the object is object MBV 1 = (+ 1) β SNP1 + (0) β SNP1 + (- 1) β SNP1 --- + ( +1) β SNP10 . Finally, MBV values are evaluated for each individual to determine whether to select.

본 발명의 SNP를 이용하여 한우의 육량 및 육질을 평가한 결과의 예시적 일예를 하기 표 9 내지 표 12에 나타내었다. Exemplary examples of the results of the evaluation of meat and meat quality of Hanwoo using the SNP of the present invention are shown in Tables 9 to 12 below.

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이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. Thus, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and equivalents thereof.

서열목록 전자파일 첨부Attach an electronic file to a sequence list

Claims (11)

서열목록 제 1 서열의 61 번째 뉴클레오타이드를 포함하는 8-100 개의 연속 뉴클레오타이드 서열로 구성되는 폴리뉴클레오타이드 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오타이드를 포함하는 한우(Hanwoo)의 도체중, 배장근단면적, 등지방두께, 또는 근내지방도의 판단에 유용한 조성물.
Carcass weight, gastrocnemius muscle area, backfat thickness of Hanwoo comprising a polynucleotide consisting of 8-100 contiguous nucleotide sequences comprising the 61st nucleotide of SEQ ID NO: 1 or a complementary polynucleotide thereof A composition useful for the determination of intramuscular fat.
다음의 단계를 포함하는 한우의 도체중, 배장근단면적, 등지방두께, 또는 근내지방도를 판단하는 방법:
(a) 한우로부터 핵산분자를 분리하는 단계; 및
(b) 서열목록 제 1 서열의 61 번째 뉴클레오타이드에 해당하는 단일뉴클레오타이드 다형성(SNP)의 염기타입을 상기 분리된 핵산분자에서 확인하는 단계.
Method of determining carcass weight, abdominal muscle cross-sectional area, back fat thickness, or intramuscular fat degree of Hanwoo including the following steps:
(a) separating nucleic acid molecules from Hanwoo; And
(b) identifying the base type of the single nucleotide polymorphism (SNP) corresponding to the 61st nucleotide of SEQ ID NO: 1 in the isolated nucleic acid molecule.
제 2 항에 있어서, 상기 단계 (b)는 서열목록 제 1 서열의 61 번째 뉴클레오타이드를 포함하는 폴리뉴클레오타이드를 증폭할 수 있도록 제작된 프라이머쌍을 이용하여 상기 분리된 핵산 분자를 증폭하여 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 2, wherein step (b) is performed by amplifying the isolated nucleic acid molecule using a primer pair prepared to amplify a polynucleotide comprising the 61st nucleotide of SEQ ID NO: 1 How to.
제 3 항에 있어서, (ⅰ) SNP 뉴클레오타이드인, 서열목록 제 1 서열의 61 번째 뉴클레오타이드에 인접한 서열과 어닐링하며, (ⅱ) 3' 말단의 뉴클레오타이드가 상기 SNP 뉴클레오타이드로부터 -1 위치의 뉴클레오타이드와 매칭되는 지노타이핑(genotyping) 프라이머를 이용하여 SNP 뉴클레오타이드의 염기 타입을 분석하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 3, wherein (iii) an annealing with a sequence adjacent to the 61st nucleotide of SEQ ID NO: 1, which is an SNP nucleotide, and (ii) the nucleotide at the 3 'end is matched with a nucleotide at position -1 from the SNP nucleotide A method of analyzing the base type of SNP nucleotides using genotyping primers.
제 2 항에 있어서, 상기 단계 (a)에서의 핵산분자는 한우의 근육, 표피, 혈액, 뼈, 또는 장기로부터 얻는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 2, wherein the nucleic acid molecule in step (a) is obtained from muscle, epidermis, blood, bone, or organ of Hanwoo.
서열목록 제 1 서열의 61 번째 뉴클레오타이드를 포함하는 폴리뉴클레오타이드를 증폭할 수 있도록 제작된 프라이머쌍을 포함하는 한우의 도체중, 배장근단면적, 등지방두께, 또는 근내지방도를 판단하는데 사용되는 키트.
A kit used for determining the carcass weight, gastrocnemius muscle area, dorsal fat thickness, or intramuscular fat of Hanwoo comprising primer pairs designed to amplify polynucleotides comprising the 61st nucleotide of SEQ ID NO: 1.
제 6 항에 있어서, 상기 프라이머쌍은 (ⅰ) SNP 뉴클레오타이드인 서열목록 제 1 서열의 61 번째 뉴클레오타이드에 인접한 서열과 어닐링하며, (ⅱ) 3' 말단의 뉴클레오타이드가 상기 SNP 뉴클레오타이드로부터 -1 위치의 뉴클레오타이드와 매칭되는 지노타이핑 프라이머를 포함하는 것을 특징으로 하는 키트.
7. The primer pair of claim 6, wherein the primer pair is (i) an anneal with a sequence adjacent to the 61st nucleotide of SEQ ID NO: 1, which is an SNP nucleotide, and (ii) the nucleotide at the 3 'end is nucleotide at position -1 from the SNP nucleotide. Kit comprising a genotyping primer to match with.
제 6 항에 있어서, 상기 키트는 PCR 증폭 완충액, DNA 중합효소 및 dNTPs를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 키트.
7. The kit of claim 6, wherein the kit further comprises a PCR amplification buffer, DNA polymerase and dNTPs.
제 1 항에 있어서, 서열목록 제 2 서열의 58 번째 뉴클레오타이드, 또는 서열목록 제 3 서열 내지 제 96 서열 중 어느 한 서열의 61 번째 뉴클레오타이드를 포함하는 8-100개의 연속 뉴클레오타이드 서열로 구성되는 폴리뉴클레오타이드 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오타이드를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
The polynucleotide of claim 1, wherein the polynucleotide consists of 8-100 contiguous nucleotide sequences comprising the 58th nucleotide of SEQ ID NO: 2, or the 61st nucleotide of any of SEQ ID NOs: 3-96 Compositions further comprising their complementary polynucleotides.
제 2 항에 있어서, 상기 단계 (b)에서, 서열목록 제 2 서열의 58 번째 뉴클레오타이드, 또는 서열목록 제 3 서열 내지 제 96 서열 중 어느 한 서열의 61 번째 뉴클레오타이드에 해당하는 단일뉴클레오타이드 다형성(SNP)의 염기타입을 상기 분리된 핵산분자에서 추가로 확인하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. The single nucleotide polymorphism (SNP) of claim 2, wherein in step (b), the 58th nucleotide of SEQ ID NO: 2 or the 61st nucleotide of any of SEQ ID NOs: 3 to 96 Further comprising the step of further confirming the base type of the isolated nucleic acid molecule.
제 6 항에 있어서, 서열목록 제 2 서열의 58 번째 뉴클레오타이드, 또는 서열목록 제 3 서열 내지 제 96 서열 중 어느 한 서열의 61 번째 뉴클레오타이드를 포함하는 폴리뉴클레오타이드를 증폭할 수 있도록 제작된 프라이머쌍을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 키트.
7. The primer pair of claim 6, further comprising a pair of primers designed to amplify a polynucleotide comprising a 58th nucleotide of SEQ ID NO: 2, or a 61 nucleotide of any of SEQ ID NOs: 3 to 96 Kit comprising a.
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