KR101321219B1

KR101321219B1 - 유전체 정보 분석에 의한 한우 마블링 유전능력 진단 방법

Info

Publication number: KR101321219B1
Application number: KR1020120035786A
Authority: KR
Inventors: 정의룡; 신성철; 백창균; 심승화
Original assignee: 상지대학교산학협력단
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2012-04-06
Publication date: 2013-10-23
Also published as: KR20130113555A

Abstract

본 발명은 한우 유전체에서 육질형질과 밀접하게 연관되어 있는 다수의 특정 SNP(단일염기다형) 정보를 이용하여 분자유전학적 분석기법인 PCR-RFLP (polymerase chain reaction - restriction fragment length polymorphism; 제한효소절편다형)분석을 통해 한우 마블링(marbling, 근내지방도) 형질에 대한 유전능력 진단 방법에 관한 것으로써, 이를 이용하여 유전적으로 마블링 육질형질이 우수한 한우를 조기에 진단하여 판별할 수 있는 기술 및 방법을 제공한다.

Description

유전체 정보 분석에 의한 한우 마블링 유전능력 진단 방법{Diagnosis method of marbling heritability by genome analysis in Hanwoo}

본 발명은 유전체 정보 분석에 의한 한우 마블링 유전능력 진단 방법에 관한 것으로써 최첨단 분자유전학적 분석기법인 PCR-RFLP (polymerase chain reaction - restriction fragment length polymorphism; 제한효소절편다형)분석 기술을 이용하여 유전적으로 마블링 형질이 우수한 한우를 조기에 예측하여 진단할 수 있는 방법을 제공한다.

현대에는 분자유전학 및 유전자 분석기술의 발달로 인해 DNA 분자수준에서 가축의 특정 형질과 밀접하게 연관되어 있는 후보유전자들의 특이적인 DNA 염기서열 변이에 따른 유전적 형질 진단용 분자표지 기술개발이 활발히 이루어지고 있다. 가축의 유전 및 육종학 분야에서도 DNA의 다형성을 이용하여 유전자를 marker gene으로 육종개량에 활용하고 있다. DNA의 다형성은 중요한 경제형질을 결정하는 주요 유전자와 양적형질(QTL; quantitative trait loci)에 의한 marker의 개발을 가능하게 하며, 연관 분석(linkage analysis), 유전자 지도(genetic map), 친자 감별(parenetage testing), 품종간의 구별(distingtion of breeds), 가계도 분석(pedigree analysis), 유전적 다양성(divergence) 및 연관성(relationship) 등을 분석할 수 있는 강력한 장치로서 이용되어 왔다. 특히, DNA marker를 이용한 선발육종 기술은 전통적인 선발육종법의 한계를 넘어 획기적으로 가축의 유전능력을 증진시키는 방법으로 이용되고 있다. 이러한 유전공학적 기법에는 RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA), AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism), SSCP (Single Strand Conformational Polymorphism) 및 RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism)등이 있다. 이 중에서도 제한효소 처리에 의한 DNA 단편의 다형 현상을 분석하는 기법인 RFLP 기법은 재현성이 우수하고, 효율성이 높아 유전자 진단 방법으로 유용하게 사용되고 있다.

　따라서, 본 발명에서는 PCR-RFLP 기법을 이용하여 한우 육질 형질과 밀접하게 연관되어 있는 유전체 상의 다수의 SNP(단일염기다형)에 대한 DNA 마커를 검출하여 마블링 형질이 우수한 한우 조기 진단 및 예측에 활용할 수 있는 기술을 제공한다.

최근 한미 FTA 협상 타결 등 쇠고기 수입개방에 대응한 국내 한우 사육농가의 보호 및 발전을 위해서는 한우육의 육질 고급화를 통한 수입육과의 차별화로 품질경쟁력을 높이고, 또한 고육량화로 한우의 경제성을 높이는 전략이 필요하다. 이를 위해서는 최적의 사육 환경 조성도 중요하겠지만, 근본적으로 유전적 자질이 우수한 한우를 조기에 진단하여 선발하는 최첨단 육종개량 모델을 개발하여 품질 좋고 경제성 높은 고능력 한우를 생산함으로써 소비자들에게 안전하고, 맛 좋은 고급육한우를 보다 저렴한 가격에 제공할 수 있을 것이다. 현재 우리나라 축산물 등급판정은 한우 육질등급 판정의 경우 마블링, 육색, 지방색, 조직감 및 성숙도 등의 도체성적 항목을 이용하여 1++, 1+, 1, 2, 3 등 5개 등급으로 육질등급을 판정하고 있는데 이들 항목 중에서 특히 마블링은 육질 등급을 결정하는데 매우 지대한 영향을 미치는 요인 중 하나이다. 한우의 육질형질을 고급화 하려면 유전적으로 마블링 형질이 우수한 개체를 조기에 진단하고 선발하여 최적의 환경에서 사육 관리하는 것이 중요하다.

가축의 육종개량에 있어 종래의 양적 유전학적 방법은 가축의 표현형적 기록에 의존해왔다. 즉, 후보종모우는 혈통기록과 체형 발달 등의 당대 기록으로 우선 선발하고 빈우와의 교배에 의해 생산되는 후대 검정우를 사육, 도축하여 도체 및 육질형질들을 기록하고 가축이 사육되어진 환경 요인들을 최대한 배제하면서 가축의 진정한 육종가를 추정해 내기 위한 가장 적절한 통계 모델식을 고안하여 종축을 선발하게 되는데 이러한 표현형적 관찰치를 측정하는 데는 많은 시간이 소요되므로 종축의 선발을 지연하게 되어 세대 간격이 길어지고 많은 두수의 후보 종축을 사육하게 되므로 사료비, 시설투자비 및 유지비, 인건비 등의 경제적 비용과 과도한 노동력이 소요된다. 이와 같은 매우 비효율적인 방법으로 인해 보다 과학적이고 신속하게 우수한 육량등급의 비육우를 조기에 선발하고 사육하기 위한 한우 육량등급 판정 방법이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 최첨단 분자육종 기술을 이용한 한우 마블링 형질 연관 유전자 분자표지를 개발하고 이를 이용하여 유전적으로 마블링 형질이 우수한 한우를 조기에 진단하여 선발할 수 있는 기술을 개발하고자 수행하였다.

이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 개선시키기 위하여 연구 개발한 결과, 한우 유전체 상에서 육질형질과 밀접하게 연관되어 있는 총 6개의 특정 SNP를 발굴하여 PCR-RFLP 분석을 통해 이들 SNP들의 각 유전자형별 marker 타입을 DNA 밴드로 검출하였다. 검출된 각 DNA marker의 유전자형을 분석 결과를 해석하여 한우의 마블링 형질 유전능력을 판정함으로써, 육질형질이 우수한 한우 개체를 조기에 진단할 수 있는 기술을 발명하였다.

더욱 상세하게는, 본 발명에서는 한우 염색체 3, 5, 14, 17, 18 및 26번에 위치하는 BTA3.20482164A>G, BTA5.25650451G>A, BTA14.42020064G>A, BTA17.659493T>C, BTA18.62704677C>T 및 BTA26.21144882A>G 등 총 6개의 SNP를 각각 포함하는 프라이머를 제작하여 PCR로 증폭한 다음, 증폭된 각각의 PCR 증폭산물에 Hinf Ⅰ, Mbi Ⅰ, Nla Ⅲ, BspH Ⅰ, Bsp1286 Ⅰ 및 Nco Ⅰ등의 제한효소를 각각 처리하여 절단된 DNA 단편을 2% agarose gel에 전기영동하여 각 유전자형별 DNA marker를 검출한 후, 검출된 각 DNA maker 유전자형에 따라 별도의 점수를 부여하고 합산된 유전자형 점수를 토대로 한우의 마블링 형질 유전능력을 진단할 수 있는 방법을 제공한다.

본 발명의 진단 방법을 이용할 경우 한우를 도축하기 이전의 생우 상태에서 간단한 유전체 정보 분석을 통해 한우 마블링 형질의 유전능력을 진단하고 예측할 수 있어 우수한 유전능력을 지닌 한우 조기 진단 및 선발과 더불어 유용 유전자원의 산업적 활용이 가능하다. 이를 통해 한우 육종개량사업의 효율성과 개량성과를 극대화하고 동시에 우리나라 고유의 한우 유전자원을 보다 우수하게 개량하고 보존하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 한우의 genomic DNA를 대상으로 PCR-RFLP 분석 방법을 이용하는 최첨단 분자육종 기술로서 본 발명에서 이용한 PCR-RFLP 분석 기법은 신속하고 간편하며 정확성이 높아 선발의 효율성과 실용성을 극대화 할 수 있을 뿐만 아니라 다수의 시료를 대상으로 DNA marker 유전자형을 보다 간편하고 신속하며, 정확하게 판정할 수 있는 장점이 있다.

도면 1은 본 발명에서 PCR-RFLP 분석 기법으로 검출한 BTA3.20482164A>G, BTA5.25650451G>A, BTA14.42020064G>A, BTA17.659493T>C, BTA18.62704677C>T 및 BTA26.21144882A>G 등 각 SNP에 대한 유전자형별 DNA marker 전기영동 사진
도면 2는 본 발명에서 PCR-RFLP 분석 기법으로 검출한 BTA3.20482164A>G, BTA5.25650451G>A, BTA14.42020064G>A, BTA17.659493T>C, BTA18.62704677C>T 및 BTA26.21144882A>G 등 각 SNP에 대한 유전자형별 DNA marker의 염기서열 분석 크로마토그램

상기에 제시한 목적을 달성하기 위하여 이하 비한정적인 실시 예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

실시 예 1 : PCR - RFLP 분석에 의한 한우 마블링 형질 관련 SNP 유전자형 검출

1. 공시재료 및 DNA 분리 정제

본 발명에 사용한 한우는 강원도 횡성군에서 사육되어 횡성한우 브랜드로 판매되는 농가현장 상업축 집단으로서 혈통기록과 도체성적을 보유하고 있는 거세우 총 1,041두를 공시축으로 선정하였다. 각 공시축 혈액으로부터의 genomic DNA의 분리 및 정제는 Miller등(1988)의 방법을 일부 변경하여 분리 정제하였으며 스펙트로포토메타(spectrophotometer)를 이용하여 DNA 농도를 측정한 후 TE buffer (10mM Tris-HCl, pH 7.4; 1mM EDTA)에 용해하여 -20℃ 냉동고에 보존하고 공시재료로 사용하였다.

2. PCR 증폭

한우 유전체 상에서 육질형질과 연관되어 있는 BTA3.20482164A>G, BTA5.25650451G>A, BTA14.42020064G>A, BTA17.659493T>C, BTA18.62704677C>T 및 BTA26.21144882A>G 등 총 6개의 SNP를 포함하는 각각의 primer를 제작하여 PCR 증폭 반응을 수행하였다. 각 SNP별 염색체상의 위치와 primer 염기서열 정보는 표 1에 제시하였다.

SNP	Chromosome no. (GenBank accession no.)	PCR product size (bp)	Primer sequence (5'-3')	서열 번호
BTA3.20482164A>G	BTA3 (NW_001494731.2)	719	F-CTCACCGAGGCCATTCAGTA R-AGTACCTTTTGTGTTTTTAC	2 3
BTA5.25650451G>A	BTA5 (NW_003103917.1)	801	F-AGCAAAAGAAAGTCAAGGGAGG R-ACACATGGGAAGCAGGAAAATA	5 6
BTA14.42020064G>A	BTA14 (NW_001493222.3)	565	F-ACCCCTATGATGCTATTCCACA R-ATACGGTTCACATTGAGAGGGA	8 9
BTA17.659493T>C	BTA17 (NW_003104442.1)	452	F-CCTTACTGTCTTCCCAAGTCCA R-GTCGTTCCTTCTACAAAGCTGC	11 12
BTA18.62704677C>T	BTA18 (NW001493632.2)	235	F-GGGTTATCTGGTCAAGGTGAGT R-CTCTTCTCCCATGTGGTCGAT	14 15
BTA26.21144882A>G	BYA26 (NW330104582.1)	600	F-GATGAAACATTCCAGTCCTTGC R-GGAGAGGGGTCATAAAACAGGT	17 18

각 SNP 마커의 PCR 증폭을 위해 진엠프 시스템 9700(GenAmp PE Applied Biosystem, USA)을 이용하여 다음과 같은 조건하에 실시하였다. 즉, 반응액 조성은 0.2 ml 튜브에 주형(template) DNA 50 ng, 프라이머 각 0.1 μM, dNTP 각 250 μM, 10X PCR buffer 2㎕, 그리고 Taq DNA 중합효소 1 unit 을 첨가하여 PCR 반응액을 총 20㎕로 조정하였다. PCR 반응조건은 최초 94℃에서 5분간 예비가열 후 94℃에서 30초, 55℃에서 30초 그리고 72℃에서 1분 간의 사이클을 총 35회 반복한 다음 마지막으로 72℃에서 5분간 가열하여 DNA 증폭과정을 종료하였다. 각 PCR 증폭산물은 2% 아가로즈젤(agarose gel)에 전기영동 하여 DNA 증폭 성공여부를 검증하였다.

3. PCR-RFLP 분석에 의한 각 SNP marker 유전자형 분석

BTA3.20482164A>G, BTA5.25650451G>A, BTA14.42020064G>A, BTA17.659493T>C, BTA18.62704677C>T 및 BTA26.21144882A>G 등 총 6개의 SNP에 대한 SNP 유전자형별 DNA 밴드 검출을 위해 각각의 PCR 증폭산물에 HinfⅠ, Mbi Ⅰ, Nla Ⅲ, BspH Ⅰ, Bsp1286 Ⅰ 및 Nco Ⅰ등의 제한효소를 각각 처리하였다. 각 SNP별 제한효소 종류와 제한효소 인지부위는 표 2에 제시하였다. 즉, 각 SNP별 PCR 증폭산물 5 ㎕에 2 unit의 제한효소를 첨가한 다음 37℃에서 약 3시간 이상 반응시켜 절단하였다. PCR 증폭산물을 제한효소로 각각 절단하여 얻어진 DNA 단편은 TBE buffer (90 mM Tris-borate, 2 mM EDTA, pH 8.0)을 이용하여 2% agarose geo에 100 volt 전압으로 약 2시간 전기영동하고 EtBr (ethidium bromide)로 염색한 후, DNA 단편 양상을 관찰하여 각 검정대상 한우 개체별 SNP 유전자형을 판정하였다.

SNP	Restriction enzyme
BTA3.20482164A>G	Hinf Ⅰ (CC↓CWGGG)
BTA5.25650451G>A	Mbi Ⅰ (CCG↓CTC)
BTA14.42020064G>A	Nla Ⅲ (CATG↓)
BTA17.659493T>C	BspH Ⅰ (T↓CATGA)
BTA18.62704677C>T	Bsp1286 Ⅰ (GDGCH↓C)
BTA26.21144882A>G	Nco Ⅰ (C↓CATGG)

PCR-RFLP 분석에 의해 검출된 각 SNP별 DNA marker의 전기영동 결과 및 유전자형별 염기서열 크로마토그램은 도면1과 도면2에 각각 제시하였다.

먼저, BTA3.2048216A>G SNP (서열번호 1의 397번째 염기서열)에 대한 RFLP 분석 결과 AA 유전자형을 가진 개체들은 Hinf Ⅰ 제한효소 인지부위가 1개 존재하여 211 및 508 bp 크기의 DNA 단편 2개가 검출되었고, GG 유전자형을 가진 개체들은 HinfⅠ 제한효소 인지부위가 2개 존재하여 186, 211 및 322 bp 크기의 DNA 단편 3개가 검출되었다. 그리고, AG hetero 유전자형을 가진 개체들은 186, 211, 322 및 508 bp 등 4가지의 DNA 단편이 모두 검출되었다.

두 번째로 BTA5.25650451G>A SNP (서열번호 4의 130번째 염기서열)에 대한 RFLP 분석 결과 GG 유전자형을 가진 개체들은 Mbi Ⅰ 제한효소 인지부위가 3개 존재하여 62, 130, 133 및 476 bp 크기의 DNA 단편 4개가 검출되었고, AA 유전자형을 가진 개체들은 Mbi Ⅰ 제한효소 인지부위가 2개 존재하여 62, 263 및 476 bp 크기의 DNA 단편 3개가 검출되었다. 그리고, GA hetero 유전자형을 가진 개체들은 62, 130, 133, 263 및 476 bp 등 5가지의 DNA 단편이 모두 검출되었다.

세 번째로, BTA14.42020064G>A SNP (서열번호 7의 333번째 염기서열)에 대한 RFLP 분석 결과 GG 유전자형을 가진 개체들은 Nla Ⅲ 제한효소 인지부위가 2개 존재하여 31, 71 및 463 bp 크기의 DNA 단편 3개가 검출되었고, AA 유전자형을 가진 개체들은 Nla Ⅲ 제한효소 인지부위가 3개 존재하여 31, 71, 230 및 233 bp 크기의 DNA 단편 4개가 검출되었다. 그리고, GA hetero 유전자형을 가진 개체들은 31, 71, 230, 233 및 463 bp 등 5가지의 DNA 단편이 모두 검출되었다.

네 번째로, BTA17.659493T>C SNP (서열번호 10의 310번째 염기서열)에 대한 RFLP 분석 결과 TT 유전자형을 가진 개체들은 BspH Ⅰ 제한효소 인지부위가 1개 존재하여 145 및 307 bp 크기의 DNA 단편 2개가 검출되었고, CC 유전자형을 가진 개체들은 BspH Ⅰ 제한효소 인지부위가 존재하지 않아 452 bp 크기의 DNA 단편 1개가 검출되었다. 그리고, TC hetero 유전자형을 가진 개체들은 145, 307 및 452 bp 등 3가지의 DNA 단편이 모두 검출되었다.

다섯 번째로, BTA18.62704677C>T SNP (서열번호 13의 116번째 염기서열)에 대한 RFLP 분석 결과 CC 유전자형을 가진 개체들은 Bsp1286 Ⅰ 제한효소 인지부위가 1개 존재하여 117 및 118 bp 크기의 DNA 단편 2개가 검출되었고, TT 유전자형을 가진 개체들은 Bsp1286 Ⅰ 제한효소 인지부위가 존재하지 않아 235 bp 크기의 DNA 단편 1개가 검출되었다. 그리고, CT hetero 유전자형을 가진 개체들은 117, 118 및 235 bp 등 3가지의 DNA 단편이 모두 검출되었다.

마지막으로, BTA26.21144882A>G SNP (서열번호 16의 318번째 염기서열)에 대한 RFLP 분석 결과 AA 유전자형을 가진 개체들은 Nco Ⅰ 제한효소 인지부위가 1개 존재하여 284 및 316 bp 크기의 DNA 단편 2개가 검출되었고, GG 유전자형을 가진 개체들은 Nco Ⅰ 제한효소 인지부위가 존재하지 않아 600 bp 크기의 DNA 단편 1개가 검출되었다. 그리고, AG hetero 유전자형을 가진 개체들은 284, 316 및 600 bp 등 3가지의 DNA 단편이 모두 검출되었다.

이상과 같은 방법으로 한우 검정 집단 총 1,041두를 대상으로 분석한 각 SNP별 대립유전자 출현빈도는 다음과 같다. 먼저, BTA3.2048216A>G SNP의 경우 A 대립유전자가 약 75.1%, G 대립유전자가 약 25.9%로 A 대립유전자 출현빈도가 G 대립유전자에 비해 높게 나타났으며, SNP marker 유전자형 출현빈도는 AA형 5.4%, AG형 38.9%, 그리고 GG형 55.7%로서 GG 유전자형이 가장 높은 것으로 분석되었다. BTA5.25650451G>A SNP의 경우 G 대립유전자가 약 56.4%, A 대립유전자가 약 43.6%로 G 대립유전자 출현빈도가 A 대립유전자에 비해 높게 나타났으며, SNP marker 유전자형 출현빈도는 GG형 30.6%, GA형 51.7%, 그리고 AA형 17.7%로서 GA 유전자형이 가장 높은 것으로 분석되었다. BTA14.42020064G>A SNP의 경우 G 대립유전자가 약 78.7%, A 대립유전자가 약 21.3%로 G 대립유전자 출현빈도가 A 대립유전자에 비해 높게 나타났으며, SNP marker 유전자형 출현빈도는 GG형 61.7%, GA형 34.0%, 그리고 AA형 4.3%로서 GG 유전자형이 가장 높은 것으로 분석되었다. BTA17.659493T>C SNP의 경우 T 대립유전자가 약 50.1%, C 대립유전자가 약 49.9%로 T 대립유전자 출현빈도가 C 대립유전자에 비해 약간 높게 나타났으며, SNP marker 유전자형 출현빈도는 TT형 18.9%, TC형 62.5%, 그리고 CC형 18.6%로서 TC 유전자형이 가장 높은 것으로 분석되었다. BTA18.62704677C>T SNP의 경우 C 대립유전자가 약 59.4%, T 대립유전자가 약 40.6%로 C 대립유전자 출현빈도가 T 대립유전자에 비해 높게 나타났으며, SNP marker 유전자형 출현빈도는 CC형 30.9%, CT형 56.9%, 그리고 TT형 12.2%로서 CT 유전자형이 가장 높은 것으로 분석되었다. 마지막으로 BTA26.21144882A>G SNP의 경우 A 대립유전자가 약 34.8%, G 대립유전자가 약 65.2%로 G 대립유전자 출현빈도가 A 대립유전자에 비해 높게 나타났으며, SNP marker 유전자형 출현빈도는 AA형 7.7%, AG형 54.1%, 그리고 GG형 38.2%로서 AG 유전자형이 가장 높은 것으로 각각 분석되었다.

4. SNP marker 유전자형과 육질형질과의 연관성 통계 분석

본 발명을 통해 검출된 각 SNP marker 유전자형과 한우의 육질형질의 연관성을 분석하기 위해 SASⓐ9.1 Package/PC 프로그램을 이용하여 PROC GLM 법으로 통계 처리하였으며, 이들 중 유전자형 효과의 유의성이 인정된 형질에 대해 던칸 다중검정(Duncan′s Multiple Range Test; DMRT) 방법으로 각 SNP 유전자형의 최소자승평균치간의 차이에 의한 유의성 검정을 수행하였다.

그 결과 표 3~8에 제시한 바와 같이 BTA3.20482164A>G, BTA5.25650451G>A, BTA14.42020064G>A, BTA17.659493T>C, BTA18.62704677C>T 및 BTA26.21144882A>G 등 6개의 모든 SNP에서 한우의 마블링 형질 및 육질등급과의 유의적 연관성이 입증되었다(P<0.05). 먼저, BTA3.20482164A>G SNP의 경우 표 3에 제시한 바와 같이 한우 마블링, 성숙도 및 육질등급과의 연관성이 입증되었다. 즉, GG 유전자형을 가진 개체들이 AG 및 AA 유전자형을 가진 개체들에 비해 마블링과 육질등급이 우수한 것으로 분석되었다. 두 번째로 BTA5.25650451G>A SNP의 경우 표 4에 제시한 바와 같이 한우 마블링 및 육질등급과의 연관성이 입증되었다. 즉, GG 유전자형을 가진 개체들이 GA 및 AA 유전자형을 가진 개체들에 비해 마블링과 육질등급이 우수한 것으로 분석되었다. 세 번째로 BTA14.42020064G>A SNP의 경우 표 5에 제시한 바와 같이 한우 마블링 및 육질등급과의 연관성이 입증되었다. 즉, GG 유전자형을 가진 개체들이 GA 및 AA 유전자형을 가진 개체들에 비해 마블링과 육질등급이 우수한 것으로 분석되었다. 네 번째로 BTA17.659493T>C SNP의 경우 표 6에 제시한 바와 같이 한우 마블링 및 육질등급과의 연관성이 입증되었다. 즉, CC 유전자형을 가진 개체들이 TC 및 TT 유전자형을 가진 개체들에 비해 마블링과 육질등급이 우수한 것으로 분석되었다. 다섯 번째로 BTA18.62704677C>T SNP의 경우 표 7에 제시한 바와 같이 한우 마블링 및 육질등급과의 연관성이 입증되었다. 즉, CC 유전자형을 가진 개체들이 CT 및 TT 유전자형을 가진 개체들에 비해 마블링과 육질등급이 우수한 것으로 분석되었다. 마지막으로 BTA26.21144882A>G SNP의 경우 표 8에 제시한 바와 같이 한우 마블링, 육색, 조직감 및 육질등급과의 연관성이 입증되었다. 즉, AA 유전자형을 가진 개체들이 AG 및 GG 유전자형을 가진 개체들에 비해 마블링과 육질등급이 우수한 것으로 분석되었다.

육질형질	BTA3.20482164A>G SNP 유전자형			P-value
육질형질	AA	AG	GG	P-value
마블링	5.725±0.237^ab	5.674±0.088^b	5.998±0.073^a	0.016
육색	4.960±0.046	4.913±0.017	4.929±0.014	0.562
지방색	3.000±0.011	3.000±0.004	3.003±0.003	0.544
조직감	1.156±0.042	1.116±0.015	1.083±0.013	0.101
성숙도	2.019±0.035^b	2.089±0.013^a	2.053±0.010^b	0.042
육질등급	3.607±0.124^ab	3.593±0.046^b	3.757±0.038^a	0.021

육질형질	BTA5.25650451G>A SNP 유전자형			P-value
육질형질	GG	GA	AA	P-value
마블링	6.123±0.101^a	5.816±0.078^ab	5.660±0.133^b	0.010
육색	4.916±0.020	4.922±0.016	4.918±0.027	0.972
지방색	3.000±0.004	3.004±0.003	3.006±0.005	0.645
조직감	1.072±0.017	1.103±0.013	1.113±0.023	0.278
성숙도	2.058±0.015	2.058±0.011	2.094±0.019	0.256
육질등급	3.832±0.053^a	3.655±0.040^ab	3.578±0.070^b	0.005

육질형질	BTA14.42020064G>A SNP 유전자형			P-value
육질형질	GG	GA	AA	P-value
마블링	6.018±0.067^a	5.703±0.090^b	5.688±0.253^b	0.014
육색	4.917±0.013	4.926±0.018	5.000±0.051	0.299
지방색	3.003±0.003	3.000±0.004	3.000±0.013	0.856
조직감	1.086±0.011	1.121±0.015	0.066±0.044	0.147
성숙도	2.051±0.009	2.081±0.012	2.044±0.036	0.150
육질등급	3.764±0.035^A	3.612±0.047^ab	3.577±0.132^B	0.022

육질형질	BTA17.659493T>C SNP 유전자형			P-value
육질형질	TT	TC	CC	P-value
마블링	5.664±0.121^b	5.886±0.066^ab	6.170±0.122^a	0.013
육색	4.949±0.024	4.930±0.013	4.875±0.024	0.079
지방색	3.010±0.006	3.001±0.003	2.994±0.006	0.221
조직감	1.106±0.021	1.099±0.011	1.077±0.021	0.581
성숙도	2.045±0.017	2.062±0.009	2.072±0.017	0.537
육질등급	3.593±0.063^b	3.698±0.034^ab	3.839±0.064^a	0.023

육질형질	BTA18.62704677C>T SNP 유전자형			P-value
육질형질	CC	CT	TT	P-value
마블링	6.154±0.097^a	5.753±0.071^b	5.743±0.154^b	0.002
육색	4.911±0.019	4.919±0.014	4.983±0.031	0.131
지방색	2.993±0.005	3.007±0.003	3.000±0.008	0.098
조직감	1.065±0.016	1.105±0.012	1.132±0.026	0.061
성숙도	2.049±0.014	2.064±0.010	2.090±0.022	0.288
육질등급	3.828±0.051^a	3.639±0.037^b	3.636±0.080^b	0.008

육질형질	BTA26.21144882A>G SNP 유전자형			P-value
육질형질	AA	AG	GG	P-value
마블링	6.101±0.097^a	5.863±0.070^ab	5.626±0.135^b	0.013
육색	4.908±0.019^ab	4.946±0.014^a	4.873±0.027^b	0.041
지방색	3.009±0.005	3.000±0.003	2.993±0.006	0.125
조직감	1.078±0.016^b	1.097±0.012^b	1.145±0.023^A	0.039
성숙도	2.062±0.013	2.062±0.010	2.056±0.019	0.968
육질등급	3.810±0.050^a	3.684±0.037^ab	3.575±0.070^b	0.019

실시 예 2 : 유전체 정보 분석에 의한 한우 마블링 유전능력 진단

상기와 같이 본 발명의 한우 유전체 상의 6개 주요 SNP는 마블링 및 육질등급과의 유의적 연관성이 입증되었다. 이를 토대로 각 SNP별 우성 대립유전자를 분석한 결과 BTA3.20482164A>G, BTA5.25650451G>A 및 BTA14.42020064G>A SNP에서는 G 대립유전자, BTA17.659493T>C와 BTA18.62704677C>T SNP에서는 C 대립유전자, 마지막으로 BTA26.21144882A>G SNP에서는 A 대립유전자형인 것으로 분석되었다. 즉, 각 SNP별 우성대립유전자를 많이 보유한 개체들을 상대적으로 적게 보유한 개체들보다 마블링 형질 및 육질등급에 대한 우수한 유전능력을 가질 확률이 높은 것으로 추정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 유전체 정보 분석에 의한 한우 개체의 마블링 유전능력 등급 분류 시, 우성대립유전자형을 10~12개 보유하고 있는 개체들은 최우수 등급으로, 7~9개 보유하고 있는 개체들은 우수 등급으로, 5~6개 보유하고 있는 개체들은 보통 등급으로, 0~4개 보유하고 있는 개체들은 열등 등급으로 판정함으로써마블링 형질이 우수한 개체를 조기에 예측하여 진단할 수 있다.

본 발명에 대한 결과를 종합해 볼 때, 본 발명에서 제시한 총 6개의 한우 SNP marker는 한우의 육질등급 판정에 있어 매우 중요한 항목인 마블링 형질에 대한 유전능력을 진단하는데 매우 유용한 유전체 마커로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

표 3~8에서, ^a,b: 서로 다른 부호 간에는 유의차가 있음(P<0.05).
도면 1에서, M: 100 bp DNA size marker

서열목록 전자파일 첨부

Claims

본 발명의 PCR-RFLP방법에 의해 검사대상 한우 개체들의 BTA3.20482164A>G, BTA5.25650451G>A, BTA14.42020064G>A, BTA17.659493T>C, BTA18.62704677C>T 및 BTA26.21144882A>G 등 총 6개의 주요 SNP 좌위에 대한 각각의 SNP marker 유전자형을 판정하고, 판정된 SNP marker 유전자형을 바탕으로 마블링 형질 관련 우성대립유전자형 보유 수를 비교 분석하여 한우 개체의 마블링 유전능력을 예측 및 진단하는 유전체 정보 분석에 의한 한우 마블링 유전능력 진단 방법
청구항 1에 있어서, BTA3.20482164A>G SNP에 대한 PCR-RFLP 분석 시 5'에서 3' 방향으로 CTCACCGAGGCCATTCAGTA의 염기서열 구조를 갖는 서열번호 2의 정방향 프라이머와 5'에서 3' 방향으로 AGTACCTTTTGTGTTTTTAC의 염기서열 구조를 갖는 서열번호 3의 역방향 프라이머를 이용하여 검사 대상 한우 개체의 genomic DNA를 PCR 증폭한 후, 증폭된 증폭산물에 Hinf Ⅰ 제한효소를 처리하고 agarose gel 전기영동을 통해 세 가지 SNP 유전자형(AA, AG 및 GG)의 DNA 단편을 검출하는 과정을 포함하는 유전체 정보 분석에 의한 한우 마블링 유전능력 진단 방법
청구항 2에 있어서, PCR-RFLP 분석을 통해 검출된 BTA3.20482164A>G SNP의 AA, AG 및 GG의 세 가지 유전자형 가운데 GG 유전자형을 보유한 한우 개체를 AG 및 AA 유전자형을 보유한 한우 개체들에 비해 유전적으로 마블링 형질이 우수한 한우로 진단하여 판정하는 것을 특징으로 하는 유전체 정보 분석에 의한 한우 마블링 유전능력 진단 방법
청구항 1에 있어서, BTA5.25650451G>A SNP에 대한 PCR-RFLP 분석 시 5'에서 3' 방향으로 AGCAAAAGAAAGTCAAGGGAGG의 염기서열 구조를 갖는 서열번호 5의 정방향 프라이머와 5'에서 3' 방향으로 ACACATGGGAAGCAGGAAAATA의 염기서열 구조를 갖는 서열번호 6의 역방향 프라이머를 이용하여 검사 대상 한우 개체의 genomic DNA를 PCR 증폭한 후, 증폭된 증폭산물에 Mbi Ⅰ 제한효소를 처리하고 agarose gel 전기영동을 통해 세 가지 SNP 유전자형(GG, GA 및 AA)의 DNA 단편을 검출하는 과정을 포함하는 유전체 정보 분석에 의한 한우 마블링 유전능력 진단 방법
청구항 4에 있어서, PCR-RFLP 분석을 통해 검출된 BTA5.25650451G>A SNP의 GG, GA 및 AA의 세 가지 유전자형 가운데 GG 유전자형을 보유한 한우 개체를 GA 및 AA 유전자형을 보유한 한우 개체들에 비해 유전적으로 마블링 형질이 우수한 한우로 진단하여 판정하는 것을 특징으로 하는 유전체 정보 분석에 의한 한우 마블링 유전능력 진단 방법
청구항 1에 있어서, BTA14.42020064G>A SNP에 대한 PCR-RFLP 분석 시 5'에서 3' 방향으로 ACCCCTATGATGCTATTCCACA의 염기서열 구조를 갖는 서열번호 8의 정방향 프라이머와 5'에서 3' 방향으로 ATACGGTTCACATTGAGAGGGA의 염기서열 구조를 갖는 서열번호 9의 역방향 프라이머를 이용하여 검사 대상 한우 개체의 genomic DNA를 PCR 증폭한 후, 증폭된 증폭산물에 Nla Ⅲ 제한효소를 처리하고 agarose gel 전기영동을 통해 세 가지 SNP 유전자형(GG, GA 및 AA)의 DNA 단편을 검출하는 과정을 포함하는 유전체 정보 분석에 의한 한우 마블링 유전능력 진단 방법
청구항 6에 있어서, PCR-RFLP 분석을 통해 검출된 BTA14.42020064G>A SNP의 GG, GA 및 AA의 세 가지 유전자형 가운데 GG 유전자형을 보유한 한우 개체를 GA 및 AA 유전자형을 보유한 한우 개체들에 비해 유전적으로 마블링 형질이 우수한 한우로 진단하여 판정하는 것을 특징으로 하는 유전체 정보 분석에 의한 한우 마블링 유전능력 진단 방법
청구항 1에 있어서, BTA17.659493T>C SNP에 대한 PCR-RFLP 분석 시 5'에서 3' 방향으로 CCTTACTGTCTTCCCAAGTCCA의 염기서열 구조를 갖는 서열번호 11의 정방향 프라이머와 5'에서 3' 방향으로 GTCGTTCCTTCTACAAAGCTGC의 염기서열 구조를 갖는 서열번호 12의 역방향 프라이머를 이용하여 검사 대상 한우 개체의 genomic DNA를 PCR 증폭한 후, 증폭된 증폭산물에 BspH Ⅰ 제한효소를 처리하고 agarose gel 전기영동을 통해 세 가지 SNP 유전자형(TT, TC 및 CC)의 DNA 단편을 검출하는 과정을 포함하는 유전체 정보 분석에 의한 한우 마블링 유전능력 진단 방법
청구항 8에 있어서, PCR-RFLP 분석을 통해 검출된 BTA17.659493T>C SNP의 TT, TC 및 CC의 세 가지 유전자형 가운데 CC 유전자형을 보유한 한우 개체를 TC 및 TT 유전자형을 보유한 한우 개체들에 비해 유전적으로 마블링 형질이 우수한 한우로 진단하여 판정하는 것을 특징으로 하는 유전체 정보 분석에 의한 한우 마블링 유전능력 진단 방법
청구항 1에 있어서, BTA18.62704677C>T SNP에 대한 PCR-RFLP 분석 시 5'에서 3' 방향으로 GGGTTATCTGGTCAAGGTGAGT의 염기서열 구조를 갖는 서열번호 14의 정방향 프라이머와 5'에서 3' 방향으로 CTCTTCTCCCATGTGGTCGAT의 염기서열 구조를 갖는 서열번호 15의 역방향 프라이머를 이용하여 검사 대상 한우 개체의 genomic DNA를 PCR 증폭한 후, 증폭된 증폭산물에 Bsp1286 Ⅰ 제한효소를 처리하고 agarose gel 전기영동을 통해 세 가지 SNP 유전자형(CC, CT 및 TT)의 DNA 단편을 검출하는 과정을 포함하는 유전체 정보 분석에 의한 한우 마블링 유전능력 진단 방법
청구항 10에 있어서, PCR-RFLP 분석을 통해 검출된 BTA18.62704677C>T SNP의 CC, CT 및 TT의 세 가지 유전자형 가운데 CC 유전자형을 보유한 한우 개체를 CT 및 TT 유전자형을 보유한 한우 개체들에 비해 유전적으로 마블링 형질이 우수한 한우로 진단하여 판정하는 것을 특징으로 하는 유전체 정보 분석에 의한 한우 마블링 유전능력 진단 방법
청구항 1에 있어서, BTA26.21144882A>G SNP에 대한 PCR-RFLP 분석 시 5'에서 3' 방향으로 GATGAAACATTCCAGTCCTTGC의 염기서열 구조를 갖는 서열번호 17의 정방향 프라이머와 5'에서 3' 방향으로 GGAGAGGGGTCATAAAACAGGT의 염기서열 구조를 갖는 서열번호 18의 역방향 프라이머를 이용하여 검사 대상 한우 개체의 genomic DNA를 PCR 증폭한 후, 증폭된 증폭산물에 Nco Ⅰ 제한효소를 처리하고 agarose gel 전기영동을 통해 세 가지 SNP 유전자형(AA, AG 및 GG)의 DNA 단편을 검출하는 과정을 포함하는 유전체 정보 분석에 의한 한우 마블링 유전능력 진단 방법
청구항 12에 있어서, PCR-RFLP 분석을 통해 검출된 BTA26.21144882A>G SNP의 AA, AG 및 GG의 세 가지 유전자형 가운데 AA 유전자형을 보유한 한우 개체를 AG 및 GG 유전자형을 보유한 한우 개체들에 비해 유전적으로 마블링 형질이 우수한 한우로 진단하여 판정하는 것을 특징으로 하는 유전체 정보 분석에 의한 한우 마블링 유전능력 진단 방법
청구항 1에 있어서, 본 발명의 PCR-RFLP 분석에 의해 검출된 총 6개 SNP 좌위의 SNP 대립유전자형 가운데 BTA3.20482164A>G, BTA5.25650451G>A 및 BTA14.42020064G>A SNP에서는 G 대립유전자형, 그리고 BTA17.659493T>C 및BTA18.62704677C>T SNP에서는 C 대립유전자형, 마지막으로 BTA26.21144882A>G SNP에서는 A 대립유전자형을 한우 마블링 관련 우성대립유전자형으로 판정하고, 이들 우성대립유전자형을 많이 보유한 개체들을 상대적으로 적게 보유한 개체들에 비해 마블링 형질의 유전능력 등급이 우수한 개체로 판정하는 것을 특징으로 하는 유전체 정보 분석에 의한 한우 마블링 유전능력 진단 방법
청구항 14에 있어서, 본 발명의 유전체 정보 분석에 의한 한우 개체의 마블링 유전능력 등급 분류 시, 우성대립유전자형을 10~12개 보유하고 있는 개체들은 최우수 등급으로, 7~9개 보유하고 있는 개체들은 우수 등급으로, 5~6개 보유하고 있는 개체들은 보통 등급으로, 0~4개 보유하고 있는 개체들은 열등 등급으로 판정하는 것을 특징으로 하는 유전체 정보 분석에 의한 한우 마블링 유전능력 진단 방법