KR101708105B1 - 성별 선택된 정세포를 사용하여 양돈의 계통 또는 품종에서 유전적 진보를 증가시키는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인공 수정 기법에서 성별 선택된 정세포를 사용하여 양돈의 계통, 품종 또는 축군의 유전적 진보를 증가시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 성별 선택된 정세포의 감소 용량을 사용하게 하는 자궁 심부 카테터 또는 복강경 시술을 통해 양돈을 인공 수정시키는 방법을 포함한다.

Description

성별 선택된 정세포를 사용하여 양돈의 계통 또는 품종에서 유전적 진보를 증가시키는 방법{METHODS FOR INCREASING GENETIC PROGRESS IN A LINE OR BREED OF SWINE USING SEX-SELECTED SPERM CELLS}
본원은 2013년 3월 15일에 출원된 미국 출원 제13/840,598호 및 2012년 6월 6일에 출원된 미국 출원 제61/656,446호의 이익을 주장한다.
본 발명의 기술분야
본 발명은 인공 수정 기법에서 성별 선택된 정세포(sperm cell)를 사용하여 양돈의 계통, 품종 또는 축군의 유전적 진보(genetic progress)를 증가시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 자궁 심부 카테터(deep intrauterine catheter) 또는 복강경 시술을 통해 양돈을 인공 수정시키는 방법을 포함하고, 이는 성별 선택된 정세포의 감소 용량이 사용되게 한다.
계통 및 품종에서 바람직한 유전적 변화의 속도를 증가시키고 사육 및 상업용 양돈 농가의 운영 비용을 낮추고자 하는 양돈 산업에서의 수요가 존재한다. 본 명세서에 개시된 본 발명은 사육 또는 상업용 농가의 운영자가 성별 선택된 정세포 샘플을 사용하여 새끼 양돈의 성별을 선택하게 함으로써 및/또는 자궁 심부 카테터 또는 복강경검사법을 통한 인공 수정 시술에 대해 감소한 정세포 용량을 사용하여 훨씬 더 적은 유전적으로 우수한 수퇘지(boar)를 사용함으로써 이 목표를 성취한다.
본 발명의 일 실시형태는 양돈의 계통 또는 품종의 유전적 진보를 증가시키는 방법으로서, 상기 계통 또는 품종으로부터의 수퇘지로부터 정액 샘플을 채취하는 단계; 상기 정액 샘플을 정세포의 적어도 2개의 하위집단으로 분류시키는 단계(여기서, 제1 하위집단 중 적어도 80%는 X-염색체 또는 Y-염색체를 보유함); 상기 계통 또는 품종으로부터의 모돈(sow)을 상기 제1 하위집단으로부터의 정세포로 수정시키는 단계; 상기 모돈으로부터 새끼를 출산시키는 단계; 상기 새끼 중 하나 이상에 대한 선발 지수(selection index)를 계산하는 단계; 및 상기 계통 또는 품종에 대한 평균 선발 지수와 비교하여 선발 지수가 더 높은 상기 새끼 중 하나 이상을 선발하여 상기 계통 또는 품종으로부터의 양돈을 사육하여 상기 계통 또는 품종의 유전적 진보를 증가시키는 단계를 포함하는 방법을 포함한다.
본 발명의 다른 실시형태는 양돈의 계통 또는 품종의 유전적 진보를 증가시키는 방법으로서, 상기 계통 또는 품종으로부터의 수퇘지로부터 정액 샘플을 채취하는 단계; 상기 정액 샘플을 정세포의 적어도 2개의 하위집단으로 분류시키는 단계(여기서, 제1 하위집단 중 적어도 80%는 X-염색체 또는 Y-염색체를 보유함); 상기 계통 또는 품종으로부터의 모돈을 상기 제1 하위집단으로부터의 정세포로 수정시키는 단계; 상기 모돈으로부터 새끼를 출산시키는 단계; 상기 새끼 중 하나 이상에서 특질(trait)에 대한 값을 얻는 단계; 및 상기 특질에 대한 값이 상기 계통 또는 품종에서의 상기 특질에 대한 평균 값을 초과하거나 하회하는 상기 새끼 중 하나 이상을 선발하여 상기 계통 또는 품종으로부터의 양돈을 사육하여 상기 계통 또는 품종의 유전적 진보를 증가시키는 단계를 포함하는 방법을 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시형태에서, 본 발명과 사용하고자 하는 정액 샘플은 정세포의 적어도 2개의 하위집단으로 분류되고, 제1 하위집단의 적어도 60%, 60 내지 65%, 65%, 65 내지 70%, 70%, 70 내지 75%, 75%, 75 내지 80%, 80%, 80 내지 85%, 85%, 85 내지 90%, 90%, 90 내지 95%, 95%, 95 내지 99% 또는 약 99%는 X-염색체 및/또는 Y-염색체를 보유한다.
양돈의 계통 또는 품종의 유전적 진보를 증가시키는 다른 방법은 상기 계통 또는 품종의 수퇘지로부터 얻은 성별 선택된 정세포 샘플을 사용하여, 생체내 또는 실험실내, 하나 이상의 배아 또는 접합자를 준비하는 단계 및 이후 상기 하나 이상의 배아 또는 접합자를 임신을 위해 당해 분야에 공지된 임의의 방법에 의해 모돈에 이식하는 단계를 포함한다. 본 발명의 특정한 양상에서, 난자 제공자는 계통 또는 품종으로부터의 모돈이다. 본 발명의 구체적인 몇몇 실시형태에서, 배아 또는 접합자는 자궁 심부 카테터 또는 복강경검사법을 이용하여 모돈의 체내외로 이식된다. 상기 방법은 또한 상기 배아 또는 접합자로부터 생산된 하나 이상의 새끼에 대한 선발 지수를 계산하는 단계; 상기 계통 또는 품종에 대한 평균 선발 지수와 비교하여 선발 지수가 더 높은 상기 새끼 중 하나 이상에 기초하여 상기 새끼 중 하나 이상을 선발하는 단계; 상기 계통 또는 품종에 대한 평균 선발 지수와 비교하여 선발 지수가 더 높은 상기 새끼 중 하나 이상을 사용하여 동일한 계통 또는 품종으로부터의 양돈을 사육하여 이 계통 또는 품종의 선발 강도(selection intensity)를 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시형태는 계통, 품종 및/또는 축군을 증식시키도록 이 배아 또는 접합자를 사용하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양상은 배아 또는 접합자에서 유전 마커의 존재 또는 부재에 기초하여 본 발명에서 사용하기 위한 배아 또는 접합자를 선발하는 단계를 포함한다. 특정한 실시형태에서, 배아 또는 접합자로부터의 하나 이상의 할구를 제거하고 상기 유전 마커의 존재 또는 부재에 대해 상기 하나 이상의 할구를 시험함으로써 이 유전 마커를 스크리닝할 수 있다. 유전 마커는 본 명세서에 개시된 예를 들어 임의의 양돈 특질에 대한 또는 이와 관련된 마커일 수 있다. 특정한 실시형태에서, 하나 이상의 할구는 4 내지 16세포기, 4 내지 10세포기 또는 4 내지 8세포기에서의 배아 또는 접합자로부터 제거된다. 당해 분야에 공지된 임의의 기법은 미국 특허 제7,893,315호(이의 개시내용은 그 전문이 참조문헌으로 본 명세서에 포함됨)에 기재된 것(이들로 제한되지는 않음)을 포함하는, 배아 또는 접합자로부터의 할구의 제거에 이용될 수 있다. 간단히 말하면, 상기 특허에 기재된 방법 중 하나는 배아를 부동화하는 단계 및 할구가 분할될 때까지 부동화된 배아를 두드리는(tapping) 단계(마이크로피펫을 사용하여 배아를 부동화할 수 있고, 마이크로피펫 홀더를 두들겨 할구를 분할함)를 포함한다. 특정한 실시형태에서, 유전 마커에 대해 상기 배아 또는 접합자를 스크리닝하는 단계는 상기 배아 또는 접합자로부터 얻은 할구 또는 세포를 유전자형 분석하는 단계를 포함한다. 유전 마커에 대해 배아 또는 접합자를 스크리닝하는 기법은 미국 특허 제8,338,098호(이의 개시내용은 그 전문이 참조문헌으로 본 명세서에 포함됨)에 개시되어 있다. 간단히 말하면, 혼주된 DNA 서열분석 접근법을 이용하여 단일 뉴클레오타이드 다형(single nucleotide polymorphism: SNP)을 동정할 수 있고, 이후 PCR-제한 단편 길이 다형(PCR-restriction fragment length polymorphism: PCR-RFLP) 기반 방법에 의해 동정된 SNP의 유전자형 분석을 성취할 수 있다.
본 발명과 사용되는 분류된 정세포는 "성별 선택된" 정세포 샘플을 구성한다. 성별 선택된 정세포 샘플은 당해 분야에 공지된 임의의 기법에 의해 유래할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 유세포 분석기를 사용하여 성별 선택된 정세포 샘플을 준비할 수 있다. 본 발명의 임의의 실시형태에서 사용하기 위한 성별 선택된 정세포를 임의의 공지된 방법을 이용하여 저온보존하고 이후 사용 전 해동하거나, 대안적으로 새로운(즉, 냉동된 적이 없는) 성별 선택된 정세포를 사용할 수 있다.
용어 "계통" 및 "품종"은 공통 기원 및 유사한 동정 특징을 갖는 동물의 군을 의미한다. 본 발명은 또한 양돈의 "순수 계통" 및 "순수 품종"이 당해 분야에서 사용되는 것처럼 이들에 적용 가능하다.
용어 "선발 지수"는 사육자가 선발한 특정 특질의 양돈의 발현에 기초하여 각각의 양돈 품종에 대해 생성된 숫자 점수를 의미한다. 통상적으로, 사육자는 대개 선발 대상이라 칭하는 소정의 여러 특질을 양돈의 각각의 계통 또는 품종에 배정할 것이고, 선발 지수를 생성하는 데 있어서 각각의 특질에 중요성을 다르게 추가로 가중할 수 있다. 양돈에 대한 더 높은 선발 지수는 양돈이 더 높은 정도로 이 특질을 발현하거나 보유한다는 것을 의미한다.
본 발명의 특정한 실시형태에서, 임의의 바람직한 유전자형 또는 표현형 특질은 양돈의 계통 또는 품종에 대한 선발 지수를 구성하도록 이용될 수 있다. 선발 지수에서 이용될 수 있는 표현형 특질은 사료 효율, 평균 일당 증체량, 도체(carcass) 살코기, 도체 품질, 생식력, 산자수(litter size) 및 젖 생산을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다.
본 발명의 몇몇 실시형태에서, 오직 이 특정 양돈으로부터 도출된 데이터, 즉 개체 데이터를 이용하여 특정 양돈에 대한 선발 지수를 계산할 수 있거나, 대안적으로, 이 특정 양돈을 포함하거나 이를 대표하는 군으로부터 도출된 데이터, 즉 군 데이터를 이용하여 특정 양돈에 대한 선발 지수를 계산할 수 있다. 예를 들어, 개체 수퇘지에서 사료 효율을 측정할 수 있고 - 따라서, 이 예에서 수퇘지에 대한 선발 지수는 개체 데이터에 기초할 것이다. 대안적으로, 당해 수퇘지와 함께 감금된 수퇘지의 군으로부터 사료 효율을 측정할 수 있고 - 이 예에서 수퇘지에 대한 선발 지수는 군 데이터에 기초할 것이다.
본 발명의 다른 양상은 상기 모돈의 막을 통해 삽입된 바늘(needle) 또는 자궁 심부 카테터(deep intrauterine catheter)를 사용하여 상기 계통 또는 품종으로부터의 모돈을 성별 선택된 정세포로 수정시키는 단계를 포함한다. 이 실시형태 중 몇몇은, 개복술(복강에 접근하기 위해 복벽에 걸쳐 큰 절개를 수반하는 수술적 시술)을 포함하는, 정세포를 모돈의 생식관에 배치하는 데 이용될 수 있는 공지된 수술 및 비수술 기법을 포함한다. 이 실시형태는 1×109개 이하의 전체 정세포를 사용하여 모돈을 수정시키는 단계를 고려한다.
다른 실시형태에서, 모돈의 생식관의 원위부, 예컨대 하나 이상의 자궁각 또는 하나 이상의 자궁난관 결합부위에 정세포 샘플을 투여하기 위해 자궁 심부 카테터를 사용할 수 있다. 본 발명의 다른 양상에서, 자궁 심부 카테터는 외관 또는 안내도관(sheath) 및 내부 가요성 탐침으로 이루어진다. 본 발명의 추가의 양상에서, 가요성 내부 탐침은 유체 또는 세포가 통과할 수 있는 가요성 내부 도관을 포함한다. 본 발명의 특정한 실시형태에서, 외관 및 내부 가요성 탐침은 플라스틱으로 제조될 수 있고, 다른 실시형태에서, 이들은 예컨대 코일 또는 스프링 구성으로 가요성이도록 구성된 금속으로 제조될 수 있다. 추가의 실시형태에서, 자궁 심부 카테터는 모돈의 생식관 내의 자궁 심부 카테터의 원위부의 위치를 가시화하기 위해 비디오 카메라 또는 스코프(scope)를 포함한다. 대안적인 실시형태에서, 방사선사진술 또는 형광투시법을 이용하여 모돈의 생식관 내의 자궁 심부 카테터를 가시화할 수 있다. 본 발명의 다른 실시형태에서, 모돈의 생식관의 원위부, 예컨대 하나 이상의 자궁각 또는 하나 이상의 자궁난관 결합부위로부터 배아 또는 접합자를 삽입하거나 인출하도록 자궁 심부 카테터를 사용할 수 있다.
자궁 심부 카테터에 의한 수정과 관련하여, 1×109개 이하의 정세포의 용량이 모돈에게 투여되는 것으로 고려된다. 이 정세포는 성별 선택된 정세포일 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 자궁 심부 카테터에 의해 성별 선택된 정세포의 용량(예를 들어, 600×106개이지만, 이를 초과할 수 있거나, 발정기의 최적 시간에 최적 위치에 위치할 때 10×106개로 적을 수 있음)을 모돈의 자궁각 중 하나 또는 둘 다(예를 들어, 각각의 자궁각에 300×106개의 정세포)에 투여한다. 다른 실시형태에서, 용량은 약 300×106개, 약 150×106개, 약 140×106개, 약 100×106개, 약 70×106개, 약 50×106개 또는 약 5×106개 이하의 성별 선택된 정세포의 범위 또는 이 중 어디서든 변할 수 있고, 모돈의 자궁각 중 하나 또는 둘 다에 투여될 수 있다.
상기 언급된 용량은 150×106개의 정세포마다 5㎖로, 또는 동일한 수의 세포를 5㎖, 10㎖, 15㎖, 20㎖, 25㎖, 30㎖ 또는 100㎖, 또는 5 내지 10㎖, 10 내지 20㎖, 20 내지 30㎖, 30 내지 40㎖, 40 내지 50㎖, 50 내지 60㎖, 60 내지 70㎖, 70 내지 80㎖, 80 내지 90㎖ 또는 90 내지 100㎖ 중 어딘가의 범위 내의 용적(이들로 제한되지는 않음)으로 포함하는, 다양한 용적으로 투여될 수 있다.
본 발명의 임의의 실시형태에서 사용하기 위한 성별 선택된 정세포를 저온보존하고, 이후 해동하거나, 대안적으로 새로운(즉, 냉동된 적이 없는) 성별 선택된 정세포를 사용할 수 있다. 모돈의 하나 이상의 자궁난관 결합부위에 상기 언급된 용량을 또한 투여할 수 있다.
본 발명의 이 실시형태는 또한 성별 선택된 정세포 샘플을 투여하기 위해 모돈의 막에 걸친 바늘의 삽입을 가시화하기 위한 복강경의 용도를 포함한다. 정세포 샘플을 주입하기 위해 사용되는 바늘 및 복강경 둘 다, 및 수동조작 기기, 예컨대 핀셋이 복강경 시술에 통상적인 작은 절개를 통해 모돈의 복부에 삽입될 수 있다. 본 발명은 또한 암컷 생식관 내의 1 이상의 위치에서의 정세포 샘플의 주입을 포함한다. 예로서, 하나 이상의 자궁각, 난관, 팽대부(ampulla), 지협부(isthmus) 또는 자궁난관 결합부위를 포함하는, 모돈의 자궁 내의 1 이상의 위치에서 정세포 샘플을 주입할 수 있다. 본 발명의 다른 실시형태에서, 복강경검사법을 통해 모돈의 생식관으로부터 배아 또는 접합자를 삽입하거나 인출할 수 있다.
복강경검사법을 통한 수정과 관련하여, 모돈에 1×109개 이하의 정세포의 용량을 투여하는 것이 고려된다. 이 정세포는 성별 선택된 정세포일 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 약 500×106개 이하의 성별 선택된 정세포의 용량을 복강경검사법에 의해 모돈의 난관 중 하나 또는 둘 다에 주입할 수 있거나(예를 들어, 각각의 난관에서 250×106개의 정세포); 다른 실시형태에서, 약 10×106개, 약 5×106개, 약 3×106개, 약 2.0×106개, 약 1.2×106개, 약 1×106개 또는 0.6×106개 이하의 성별 선택된 정세포의 범위 또는 이 중 어딘가의 용량을 모돈의 난관 중 하나 또는 둘 다에 주입할 수 있다.
추가의 실시형태에서, 지협부, 팽대부 및/또는 자궁난관 결합부위(이들로 제한되지는 않음)을 포함하는 난관의 특정 부위에 성별 선택된 정세포를 주입할 수 있다. 특정한 실시형태에서, 약 5×106개, 약 2×106개, 약 1×106개, 약 600×103개, 약 500×103개, 약 300×103개 또는 약 150×103개 이하의 성별 선택된 정세포의 범위 또는 이 중 어딘가의 용량을 한쪽 난관에 또는 양쪽 난관에 난관 중 하나 이상의 부위에 주입할 수 있다.
복강경검사법을 통한 수정과 관련하여 추가의 실시형태에서, 각각의 팽대부에 주입된 약 500×103개의 성별 선택된 정세포와 함께 각각의 자궁난관 결합부위에 주입된 약 1×106개의 성별 선택된 정세포의 용량; 또는 각각의 팽대부에 주입된 약 1×106개의 성별 선택된 정세포와 함께 각각의 자궁난관 결합부위에 주입된 약 2×106개의 성별 선택된 정세포의 용량; 또는 각각의 팽대부에 주입된 약 5×105개의 성별 선택된 정세포와 함께 각각의 자궁난관 결합부위에 주입된 약 2×106개의 성별 선택된 정세포의 용량; 또는 각각의 팽대부에 주입된 약 5×105개의 성별 선택된 정세포와 함께 각각의 자궁난관 결합부위에 주입된 약 1×106개의 성별 선택된 정세포의 용량의 범위 또는 이 중 어딘가의 용량을 이용하여 난관 내의 다양한 부위에 복수로 주입될 수 있다. 상기 언급된 용량은 다양한 용적으로, 예로서, 1×106 백만개의 정세포당 100㎕로, 또는 동일한 수의 정자를 50㎕, 100㎕, 200㎕, 300㎕, 400㎕ 또는 500㎕ 중 하나 또는 이 중 임의의 용적으로 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 양상은 발정기를 동기화하는 단계 및/또는 모돈에 1종 이상의 호르몬 또는 호르몬 유사체를 투여함으로써 본 명세서에 개시된 실시형태를 이용하여 수정시키고자 하는 모돈에서 적시 배란을 유도시키는 단계를 포함한다. 일 실시형태에서, 1종 이상의 호르몬 또는 호르몬 유사체는 PG600(임마 혈청 고나도트로핀, "PMSG" 및 인간 융모성 고나도트로핀, "hCG" 포함; 인터벳(Intervet)), 오부겔(OvuGel)(질내 전달 시스템을 통한 서방 제제 내의 트립토렐린 아세테이트; 겔 메드 사이언시스, 인크.(Gel Med Sciences, Inc.)), 말 융모성 고나도트로핀, "eCG", hCG 또는 프로게스틴을 포함한다.
본 발명의 추가의 실시형태에서, 상기 모돈의 생식관에 배치된 프로그램 가능한 장치에 의해 상기 1종 이상의 호르몬 또는 호르몬 유사체를 투여한다. 본 명세서에서 고려되는 프로그램 가능한 장치는 사육자가, 상기 1종 이상의 호르몬 또는 호르몬 유사체의 방출에 대한 초기 매개변수를 프로그래밍하는 것 이외에는, 장치를 모니터링하거나 임의의 입력을 제공할 필요 없이, 시간 방출 방식으로 상기 1종 이상의 호르몬 또는 호르몬 유사체를 방출할 수 있다. 본 발명의 다른 실시형태에서, 72 내지 80시간 후 1250 내지 1500 IU의 eCG, 이어서 750IU의 hCG를 투여함으로써 모돈에서 발정기 동기화/적시 배란을 유도할 수 있다. 다른 실시형태에서, 72 내지 83시간 후 400 내지 2000IU의 PMSG, 이어서 500 내지 1000IU의 hCG를 투여함으로써 모돈에서 발정기를 유도할 수 있다.
다른 실시형태는 상기 모돈의 여포를 검사함으로써 모돈에서 배란을 검출하는 단계를 추가로 고려한다. 본 발명의 특정한 실시형태에서, 초음파를 이용하여 상기 모돈의 여포를 검사한다. 추가의 실시형태에서, 배란전 여포의 존재에 대해 hCG 주입 후 25 내지 35시간에 시작하여 3 내지 5시간마다 경직장 초음파에 의해 상기 모돈의 난소를 검사한다. 본 발명의 추가의 실시형태에서, 초음파 2 내지 3시간 후 수정에 대해 다수의 배란전 여포를 나타내는 모돈을 선택한다.
본 발명은 양돈 축군 또는 양돈 농가에서 유전적으로 우수한 수퇘지의 새끼의 수를 증가시키는 방법으로서, 축군 또는 농가에서 수퇘지의 집단으로부터 하나 이상의 유전적으로 우수한 수퇘지의 하위집단을 확립하는 단계; 하나 이상의 유전적으로 우수한 수퇘지로부터 정세포 샘플을 얻는 단계; 각각의 정세포 샘플로부터 복수의 정세포 용량을 준비하는 단계; 상기 축군 또는 상기 농가에서 복수의 모돈에 1종 이상의 호르몬 또는 호르몬 유사체를 투여하여 각각의 모돈에 대해 배란의 공지 시간을 확립하는 단계; 및 자궁 심부 카테터 또는 복강경 시술을 이용하여 모돈을 하나 이상의 정세포 용량으로 수정시키는 단계(여기서, 각각의 모돈에 함께 투여된 하나 이상의 정세포 용량은 전체 1×109개 미만의 정세포를 포함함)를 포함하는 방법을 추가로 포함한다. 양돈 축군 또는 양돈 농가에서 사육에 필요한 수퇘지의 수를 감소시키기 위해 이 단계를 또한 이용할 수 있다. 특정한 실시형태에서, 유전적으로 우수한 수퇘지는 축군 내의 또는 농가에서의 다른 수퇘지에 비해 선발 지수가 더 높은 수퇘지를 포함한다.
본 발명은 또한 양돈 축군 또는 농가의 수익성을 증가시키는 새로운 방법으로서, 축군 또는 농가가 처한 시장 상황에 기초하여 수컷 돼지 및 암컷 돼지에 대한 돼지두당 순이익을 계산하는 단계; 수컷 돼지 또는 암컷 돼지가 돼지두당 더 높은 순이익을 발생시키는지를 결정하는 단계; 수퇘지로부터 정액 샘플을 채취하는 단계; 상기 정액 샘플을 정세포의 적어도 2개의 하위집단으로 분류시키는 단계(여기서, 제1 하위집단의 적어도 80%는 (ⅰ) 암컷 돼지가 돼지두당 더 높은 순이익을 발생시키는 경우 X-염색체를 보유하거나 (ⅱ) 수컷 돼지가 돼지두당 더 높은 순이익을 발생시키는 경우 Y-염색체를 보유함); 모돈을 상기 제1 하위집단으로부터의 정세포로 수정시키는 단계; 및 상기 모돈으로부터 새끼를 출산시키는 단계를 포함하는 방법을 포함한다.
본 명세서에 사용된 용어 "모돈"은 미경산돈(gilt)(아직 분만하지 않은 어린 암컷 돼지) 및 생식하기에 성숙한 임의의 암컷 돼지를 포함한다.
본 발명의 임의의 실시형태는 유전 핵 또는 증식 축군(multiplier herd)의 구성원인 모돈을 사용할 수 있다. 유사하게, 본 발명의 임의의 실시형태는 유전 핵 또는 증식 축군의 구성원인 수퇘지를 사용할 수 있다.
도 1은 정세포 샘플을 X-염색체 또는 Y-염색체를 보유하는 1 이상의 하위집단으로 분류하기 위해 사용될 수 있는 유세포 분석기를 도식적으로 예시한 것이다.
본 발명의 실시형태는 수정을 위한 성별 선택된 정자 샘플을 사용하여 양돈의 축군 또는 계통에서 바람직한 유전적 변화 또는 진보의 속도를 증가시키는 방법에 관한 것이다. 성별 선택된 정세포의 사용은, 사용된 분리된 하위집단에 따라, 모두 수컷이거나 모두 암컷일 확률이 높은 새끼를 출산시킨다. 하기 기재된 바대로, 이 능력은 양돈 사육 산업에서 상당한 이점을 제공하는데, 왜냐하면 이 산업은 유전적 진보를 크게 평가하기 때문이다. 성별 선택된 정세포의 사용의 추가의 이점은 양 성별에 대한 기반시설 및 물질을 유지시키는 것과 관련된 운영 비용의 감소이다 - 예를 들어, 수컷 및 암컷 양돈에 대한 별개의 돈사의 필요성 및 수컷 및 암컷에 대한 사료에 대한 2개의 다른 공급망을 유지시켜야 하는 필요성(수컷에는 통상적으로 단백질이 더 많은 사료가 공급됨)이 제거되거나 매우 감소한다. 배타적으로 수퇘지 또는 미경산돈을 판매하는 사업의 농가는 수정에 성별 선택된 정세포를 사용하여 이의 생산성을 실질적으로 배가시킬 수 있다. 대안적으로, 농가는 이의 성체 축군 재고를 50%로 감소시키고 이에 따라 필요한 작업 자본 투자를 감소시킬 수 있다. 양돈에서 성별 선택된 정세포의 사용이 가능하게 하는 것은 또한, 다른 성별에 비해 한 성별에서 특질이 발현되거나 더 강하게 발현된 경우, 양돈의 소정의 한배 새끼 또는 축군에서 사육자가 특질을 증가시키거나 감소시키게 한다. 예를 들어, 수컷은 돈육의 "웅취(boar taint)"를 감소시키기 위해 상업용 농가에서 대개 거세되고 - 따라서, 암컷만을 출산시키는 능력은 거세 필요성을 제거하고 "웅취"의 문제점을 완전히 제거한다.
그러나, 성별 선택된 정세포 샘플을 제조하는 방법은 통상적으로 특수 유세포 분석기 장비, 고도로 숙련된 기술자 및 복잡한 방법의 이용을 요하면서 시간 소모적이고 고가이다. 불행하게도, 종래의 인공 수정 기법, 예컨대 자궁경관내 수정을 이용하는 성공적인 수태에 필요한 수퇘지 정세포의 통상적인 용량은 1×109개의 정세포 내지 3×109개의 정세포이고, 통상적인 수퇘지 사정액은 대략 6×1010개의 정세포를 포함한다. 따라서, 통상적인 수퇘지 사정액은 대략 20 내지 60개의 인공 수정 용량을 포함하여, 양돈을 사육하는 데 있어서 성별 선택된 정세포 샘플의 상업용 적용을 크게 제한한다. 더욱이, 암컷은 발정기 사이클마다 최소 2회 수정된다. 따라서, 성공적인 수태에 필요한 정세포의 전체 수가 감소할 수 있는 경우, 소정의 기간에 소정의 수퇘지에 대해 더 많은 수의 인공 수정 용량이 생성될 수 있어서, 성별 선택된 정세포 샘플의 사용이 상업용 견지로부터 훨씬 더 바람직하게 만든다. 양돈에서 성별 선택된 정세포 샘플의 상업용 적용을 최적화하기 위해, 본 발명은 또한, 자궁 심부 카테터 및 복강경검사법을 통한 수정을 포함하는, 효율적인 인공 수정 용량에 필요한 샘플에서 정세포의 전체 수를 감소시키는 방법을 포함한다. 성공적인 수태에 필요한 정세포 수의 감소는 사육에 필요한 수퇘지 수 및 이의 관련 비용의 감소의 추가의 이점을 발생시킨다.
A. 유전적 변화의 속도의 증가
계통에서의 새끼의 성별을 선택하기 위해 본 발명을 이용함으로써, 축군 또는 계통의 바람직한 유전적 변화의 속도가 증가할 수 있다. 유전적 변화 또는 유전적 진보는, 본 맥락에서, 소정의 특질의 경우, 후세대의 개체가 전세대보다 원하는 특질을 더 강하게 발현한다는 것을 의미한다. 바람직하지 않은 특질과 관련하여, 유전적 진보는 후세대의 개체가 전세대보다 이 특질을 덜 강하게 발현한다는 것을 의미한다.
선발 부모의 평균 유전 수준과 선발 후보(선발에 이용 가능한 동물)의 평균 유전 수준 사이의 차이로서 한 세대로부터 다음 세대로의 유전적 진보(ΔG)를 측정할 수 있다. 이상적인 조건에서, 이는 특질의 유전율(h2) 및 선발 부모의 평균 성능(P)과 선발 후보의 평균 성능(A) 사이의 차이에 의존한다. 선발 부모의 평균 성능(P)과 모든 선발 후보의 평균 성능(A)(이 중 선발 부모가 부분집합임) 사이의 차이는 선발차(SD)로도 공지되어 있다.
ΔG = h2(P - A)
선발차의 앞의 기호는 선발 방향을 나타내고 - 양의 값은 더 큰 표현형 값에 대한 선발을 나타내고, 음의 선발차는 더 작은 표현형 값에 대한 선발을 나타낸다. 따라서, 목표가 더 큰 표현형 값에 대한 선발인 경우, 계통, 품종 및/또는 축군 내의 다른 개체에 비해 큰 양의 선발차를 갖는 개체는 더 우수한 개체인 것으로 생각되고, 이 기준에서 부모로서 선발될 수 있다. 유사하게, 목표가 더 작은 표현형 값에 대한 선발인 경우, 계통, 품종 및/또는 축군 내의 다른 개체에 비해 큰 음의 선발차를 갖는 개체는 더 우수한 개체인 것으로 생각되고, 이 기준에서 부모로서 선발될 수 있다.
비유전 효과가 제거될 때(예를 들어, 각각의 성능 기록을 동기돈군(contemporary group)의 평균과 비교함으로써)와 동물 그 자체의 정보 이외의 친척돈(relatives)으로부터의 정보가 이용될 수 있을 때 선발이 더 효과적이다. 추정 육종가(estimated breeding value: EBV)의 계산을 통해 이를 성취한다. 선발이 EBV에 기초하는 경우, 추정된 유전적 진보는 선발 동물의 평균 EBV와 선발 후보의 평균 EBV 간의 차이와 같다.
ΔG = PEBV - A EBV
그 다음, 유전적 진보의 연간 속도는 ΔG/t = (PEBV - A EBV)/t(여기서, t는 세대 간격임)이다. 즉, 유전적 진보의 연간 속도는 세대 간격 및 선발 후보의 EBV와 비교한 부모의 EBV의 우수성에 의존한다. 본 발명의 특정한 실시형태에서, EBV를 결정하기 위해 통계 모델, 예컨대 최적 선형 불편 추정량(best linear unbiased prediction: BLUP)을 이용할 수 있지만, 당해 분야에 공지된 임의의 통계 모델을 본 발명과 사용하기 위해 실행할 수 있다.
통상적으로, 양돈을 사육할 때, 하나 초과의 특질을 선발한다. 그러나, 선발된 특질이 다수일 때, 이의 경제적 가치, 이것이 선발에 얼마나 잘 응답하는지(유전율) 및 이것이 서로 어떻게 영향을 미치는지(유전 상관)에 따라 각각의 특질에 대해 선발은 균형을 이루어야 한다. 이러한 균형을 성취하는 일 방식은 동물에 대한 각각의 특질에 대한 EBV 및 상기 값에 따라 달라지는 선발 지수를 생성하는 것이다. 선발 지수에 대한 유전적 진보의 추정량은 개체 EBV에서와 동일하고, 즉 이 계수의 변화의 연간 속도는 세대 간격 및 선발 부모의 계수와 선발 후보의 계수 간의 차이의 함수이다.
큰 집단에서, 선발차는 얼마나 많은 동물이 시험되는지 및 얼마나 많은 동물이 선발되는지에 따라 달라지고 - 선발된 비율이 더 낮을수록 선발차가 더 높다. 따라서, 유전적 진보를 최대화하기 위해, 선발 지수에 기초하여 모든 시험된 동물을 순위화하고, 이후 계통, 품종 및/또는 축군 크기를 유지시키는 데 필요한 상위 수퇘지 및 모돈의 최소 수를 선택해야 한다. 이는 선발 동물의 평균 계수가 모든 시험된 동물의 평균 계수보다 실질적으로 높도록 보장한다.
상기 기재된 바대로, 유전적 진보는 후세대를 위한 부모로서 더 우수한 개체를 동정하는 것에 의존한다. 선발 개체의 표현형 우수성을 측정하는 2가지 방법이 존재한다: 상기 기재된 선발차 및 선발 강도. 2의 측정치는 정상 분포에 추정된 바대로 분포된 값을 갖는 특질에 대해 밀접히 연관된다. 선발차는 선발 강도와 표현형 표준 편차의 곱이다. 선발 강도는 표준 편차 단위이므로, 성능을 측정하기 위해 이용된 단위의 유형과 무관하게 다른 특질에 대해 선발압을 비교할 수 있다.
추가로, 정상 분포의 평균 간의 표준 편차의 수와 집단의 비율 사이에 직접적인 관계가 있으므로, 부모로서 선발된 후보의 비율을 선발 강도로 전환할 수 있다. 따라서, 선발 집단의 비율의 더 작을수록, 선발 강도가 더 높고 유전적 진보가 더 높고, 그외 모든 것은 동일하다.
더욱이, 유전적 진보의 더 높은 속도를 성취하기 위해, 세대 간격을 좁게 유지시키기를 또한 원할 것이고 - 세대 간격은 이의 자손이 태어날 때의 축군 내의 부모의 평균 연령이고, 계통, 품종 및/또는 축군에서 수퇘지 및 모돈의 더 빠른 대체를 통해 감소할 수 있다. 양돈에서 세대 간격을 좁게 유지시키기 위해, 수퇘지가 1연령이 되기 전에 그리고 모돈이 1마리 또는 2마리를 분만한 후 수퇘지가 거세되어야 한다. 마지막으로, 유전적 진보를 증가시키기 위해, 선발 특질 또는 특질들은 높은 수준의 유전율을 가져야 한다. 특질의 유전율은, 환경 차이와 반대로, 유전 차이로 인해, 집단 내의 개체 사이의 관찰 가능한 특질 차이의 비율이다.
양돈 산업에서의 중요한 특질의 예는 사료 효율, 즉 사료 질량을 몸무게 증가로 변환시키는 동물의 효율(사료 요구율(feed conversion) 또는 사료 효율(feed to gain ration)로도 공지됨)의 측정치, 및 평균 일당 증체량, 즉 동물에 대한 평균 일당 체중 증가이다. 특질은 다른 단위(예를 들어, 돼지의 수, 일당 파운드, 인치 등)로 측정되고, 모든 전세계 시장에서 동일한 경제적 중요성을 갖지 않고, 동일한 정도로 유전적으로 영향을 받지 않는다(즉, 다른 유전율). 일반적으로 말해서, 생산 특질, 예컨대 사료 효율 및 평균 일당 증체량은 높은 유전율을 갖는다. 반대로, 생식 특질, 예컨대 생식력 및 산자수는 일반적으로 낮은 유전율을 갖는다.
본 발명의 특정한 실시형태에서, 수퇘지의 정세포가 X-염색체 보유 및 Y-염색체 보유 하위집단으로 분리될 수 있는 효율은 계통, 품종 또는 축군에 선택될 수 있는 특질이다. 이 특질의 발현 증가는 X-염색체 보유 및 Y-염색체 보유 하위집단이 계통, 품종 및/또는 축군 내의 개체에 대해 평균과 비교하여 증가 속도로 및/또는 더 높은 순도 수준으로 분류되게 하고, 그외 모든 것은 동일하다. 비처리된 사정액에서 죽은 정자의 수를 포함하여 이의 정액을 분류할 수 있는 효율, 및 유세포 분석기에 의해 분류될 때 이용되는 염색 과정의 포화를 생성하도록 정세포가 DNA-선택적 염료, 예컨대 훽스트(Hoechst) 33342를 얼마나 잘 흡수하는지를 평가하기 위해, 수퇘지의 정액 샘플의 특정한 특징을 측정할 수 있다. 예를 들어, 손상된 또는 죽은 세포에 우선적으로 결합하는 착색 또는 형광 염료를 사용하여 정액 샘플 내의 죽은 정세포의 수 또는 백분율을 평가할 수 있다. 더 우수한 염료 포화는 유세포 분석기에서 관찰된 X-염색체 및 Y-염색체 보유 하위집단의 더 우수한 분할 및/또는 유세포 분석기에 의해 X-염색체 및 Y-염색체 보유 하위집단에 대해 생성된 히스토그램에 대한 더 우수한 "고저간(peak to valley)" 비율과 관련된다.
양돈 생산은 다수준 피라미드로 표시될 수 있고, 각각의 수준에서의 특정한 새끼는 번식을 위해 다음의 더 낮은 수준에서 사용된다. 피라미드의 상위 수준은 핵 축군이다. 상위로부터 하위로의 다음 수준은 각각 딸핵 축군, 증식 축군 및 마지막으로 상업용 농가이다.
핵 축군은 통상적으로 12개 내지 15개의 계통으로 이루어지지만, 임의의 수의 계통이 대표될 수 있고, 각각의 계통은 다수의 바람직한 특질을 포함한다.
각각의 계통 내의 새끼가 평가되는 그 계통에 대해 사육자가 선발한 특질에 기초하여 각각의 계통은 그 자체의 선발 지수가 또한 배정될 수 있고 - 선발 지수 점수가 더 높은 새끼가 더 바람직하다. 상기 기재된 바대로, 개체 데이터 또는 그룹 데이터를 이용하여 특정 양돈에 대한 선발 지수를 계산할 수 있다. 선발 지수의 목적은 각각의 다양한 특질에 적절한 강조를 배정하여 다른 동물을 비교하는 데 사용하기 위한 단일 값을 제공하는 것이다. 선발 지수가 가장 높게 측정된 새끼만이 핵 축군 내 보유된다. 각각의 계통 내의 모돈은 수퇘지-계통 모체, 즉 수컷을 출산하도록 사용되는 것 또는 미경산돈-계통 모체, 즉 암컷을 출산하도록 사용되는 것이다. 수퇘지-계통 모체의 암컷 새끼는 버린다. 마찬가지로, 미경산돈-계통 모체의 수컷 새끼도 버린다.
따라서, 수정을 위해 본 발명의 성별 선택된 정세포를 사용하여, 종래의 비분류된 정액을 사용하는 것과 비교하여 수퇘지-계통 모돈의 새끼는 수컷일 가능성이 더 높고, 미경산돈-계통 모돈의 새끼는 암컷일 가능성이 더 높아서, 각각의 계통의 선발 강도를 상당히 증가시키는데, 왜냐하면 부모를 판단하고 선발하기 위한 정확한 성별의 새끼의 더 큰 집단이 있기 때문이다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 기법을 이용하여 수퇘지-계통 수퇘지로부터 채취한 정세포 샘플을 분리하여 정세포 중 적어도 80%가 Y-염색체를 보유하는 하위집단을 생성할 수 있다(미경산돈-계통에서 본 발명을 이용할 때, 정세포 중 적어도 80%가 X-염색체를 보유하는 하위집단을 이용할 수 있다). 이후, 이 하위집단 또는 이 하위집단의 일부를 이용하여 수퇘지-계통 모돈을 수정할 수 있다. 이 모돈으로부터의 새끼가 수컷일 확률이 적어도 80%이므로, 선발되는 수컷이 더 많으므로 수퇘지-계통의 선발 강도는 증가할 것이다.
딸핵 수준 또는 "계통 번식" 수준에서, 계통으로부터의 모돈을 핵 축군으로부터 유래한 수퇘지 정액과 수정한다. 증식 축군 수준에서, 생성된 모돈을 통상적으로 다른 계통의 수퇘지와 이종 교배한다. 증식 축군은 통상적으로 미경산돈 증식군 또는 수퇘지 증식군이다. 미경산돈 증식군은 부모 미경산돈을 발생시키고, 수퇘지 증식군은 부모 수퇘지를 발생시킨다. 부모 미경산돈은 상업용 농가로 보내져 오래되거나 죽은 미경산돈 및 모돈을 교체하고, 부모 수퇘지는 수퇘지 축사로 보내져 인공 수정에 사용하기 위한 정세포를 생산한다.
B. 한배 새끼 또는 축군에 걸친 특질 발현의 변화
상기 기재된 바대로, 양돈 사육에서 성별 선택된 정액의 사용은, 다른 성별에 비해 한 성별에서 특정 특질이 발현되거나 더 강하게 발현되는 경우, 소정의 한배 새끼 또는 축군에서 이 특질의 발현이 증가하게(또는 감소하게) 한다.
예를 들어, 미경산돈은 거세돼지(성 성숙 전에 거세된 수컷 돼지)보다 사료 요구율이 더 높다. 사료 비용은 양돈 생산의 비용의 상당 부분에 해당하므로, 모든 또는 실질적으로 모든 암컷으로 이루어진 한배 새끼를 갖는 것은 현지 시장 상황에 따라 사육자 또는 농가가 수익성을 증가시키게 할 수 있다. 더욱이, 거세돼지(어린 거세된 수컷)와 비교하여, 미경산돈(어린 암컷)은 보통 체중이 적고, 평균 일당 증체량이 적고, 평균 일당 사료 섭취가 적고, 더 마른다(더 적은 등지방 깊이, 증가한 엉덩잇살 깊이, 더 높은 무지방 살코기 지수). 따라서, 미경산돈이 거세돼지보다 더 서서히 성장할 수 있지만, 이들은 더 마르고 더 효과적이고 이에 따라 올바른 시장 상황 하에 농가에 더 수익성이 될 수 있다.
따라서, 양돈에서 성별 선택된 정액의 사용은 시장 상황 하에 가장 바람직한 특질을 갖는 성별을 선택함으로써 농가의 수익성이 증가하게 할 수 있다.
실시예 1 - 성별 선택된 수퇘지 정세포 샘플의 준비
성별 선택된 수퇘지 정세포 샘플의 준비를 위한 하기 방법은 비제한적인 예로서만 제공된다. 성별 선택된 수퇘지 정세포 샘플의 제조에서의 제1 단계는 적합한 수퇘지로부터의 사정액을 얻는 것이다. 사정액을 수집하면, 이는 항산화제를 포함할 수 있는 적합한 증량제로 증량될 수 있다. 이후, 사정액의 정자 농후 분획을 희석할 수 있다. 샘플이 성별-선택 전에 수송될 필요가 있는 경우, 샘플을 약 12시간 내지 약 18시간 동안 0 내지 39℃(통상적으로 16 내지 17℃)의 온도에서 유지할 수 있고, 성별-분류 과정을 위해 수집 지점으로부터 유세포 분석기로 수송한다.
정세포 샘플이 실험실에 있는 경우, (예를 들어, 카사 시스템(CASA System)을 통해) 운동성, (예를 들어, 유세포 분석기를 통해) 생육성, (예를 들어, 현미경검사를 통해) 형태 및 (예를 들어, 뉴클레오카운터(NucleoCounter)를 통해) 농도를 확인하는 것을 포함하는 다양한 품질 확인을 정세포 샘플에서 수행할 수 있다. 이후, 이 품질 확인을 통과한 정세포 샘플은 분류에 준비된다.
샘플을 유세포 분석기에 넣기 전에, 샘플을 DNA 선택적 염료로 염색하고, 급랭 염료에 노출시켜 염색된 정세포 샘플을 형성하고, 이후 이를 유세포 분석기의 정세포 공급원에 넣는다. 구체적으로, 몇몇 실시형태에서 정세포 샘플을 완충제 또는 증량제, 예컨대 BTS(표 1 확인)에 의해 몇몇 경우에 100×106개의 세포/㎖일 수 있는 최종 농도로 우선 희석하고, 이후 DNA 선택적 염료 훽스트 33342(밀리큐(MiliQ) 수(참조 번호 B-2261) 중의 5㎎/㎖일 수 있음)를 첨가하고, 우수한 작업 농도는 약 5㎕/10000만개의 세포/㎖일 수 있지만, 0.5 내지 20㎕/10000만개의 세포/㎖의 범위에서 더 낮고 더 높은 농도로 DNA 염료를 사용할 수 있다. 이후, 샘플을, 약 50분에서 예외적으로 염색하면서, 10분 내지 12시간 동안 30℃ 내지 42℃(보통 35℃에 가까움)에서 덮인 수욕 중에 배치하고, 이후 분류 전 실온(21 내지 22℃)에서 암소에 배치한다. 샘플을 분류하기 전에, 샘플을 여과하여 (예를 들어, 0.30㎛의 셀트릭스(CellTricks)에 의해) 큰 부유물 및 세포를 제거하고, 여과 후, 레드 푸드 염료를 첨가하거나(첨가할 때, 보통 밀리큐 수 중의 0.5 내지 5㎕, 또는 1㎕의 25㎎/㎖ 스톡 용액), 다른 급랭 염료를 샘플에 첨가할 수 있다. 이후, 몇몇 경우에 표 2에 기재된 성분을 포함할 수 있는 운반용 유체(sheath fluid)에 의해 유세포 분석기를 사용하여 샘플을 분류할 수 있지만, 다른 운반용 유체를 또한 사용할 수 있다.
도 1은 1 이상의 하위집단을 형성하기 위해 정세포 샘플을 분류하기 위해 사용되는 유세포 분석기의 일부를 도식적 형태로 예시한 것이고, 유세포 분석기를 보통 10으로 참조번호 매긴다. 이 특정한 실시형태에서, 하위집단이 X-염색체 보유 정세포 및 Y-염색체 보유 정세포이도록 성별 분류를 수행한다. 도 1은 정자를 분류하기 위한 단일 기법을 나타내지만, 당해 분야에 공지된 세포를 분류하기 위한 임의의 공지된 기법은 본 발명의 특정한 실시형태와 함께 이용될 수 있다.
도 1의 유세포 분석기(10)는 작업자가 2개의 충전 액적 스트림을 생성하도록 프로그래밍될 수 있고, 하나는 양으로 하전된 X-염색체 보유 정세포(12)를 포함하고, 하나는 음으로 하전된 Y-염색체 보유 정세포(13)를 포함하고, 죽은 세포의 비하전된 비편향 스트림(14)은 단순히 폐기된다.
작업자는 또한 "고순도 분류"(즉, 오직 살아 있는 X-염색체 및 Y-염색체 보유 정자가 수집됨)를 이용하여 X-염색체 및 Y-염색체 보유 정자 둘 다가 수집되는 방식으로 유세포 분석기를 프로그래밍하거나, "농후 분류"(즉, 이는 유세포 분석기를 제어하는 컴퓨터와 이용 가능한 불린 게이트 논리(Boolean Gate logic)를 이용하여 모든 초기 죽은 것을 배제하고 이전에 분류되지 않은 살아 있는 것을 포함하는 액적을 수집할 것임)를 이용하여 X-염색체 및 Y-염색체 보유 정자 둘 다를 수집하도록 유세포 분석기를 프로그래밍하는 것을 선택할 수 있다. X-염색체 또는 Y-염색체 보유 정자 중 오직 하나를 수집하기 위해 불린 게이트 논리를 또한 이용할 수 있다.
초기에, 압력 하의 정세포의 스트림은 운반용 유체 소스(16)로부터 압력 하에 노즐(15)에 공급된 운반용 유체가 공축으로 둘러쌀 수 있는 방식으로 정세포 공급원(11)으로부터 노즐(15)로 침착된다. 존재할 수 있는 오실레이터(17)는 오실레이터 제어 기전(18)을 통해 매우 정확하게 제어되어, 이것이 노즐 오리피스(19)를 떠나면서 공축으로 둘러싸인 정세포 스트림으로 전달되는 노즐(15) 내 압력파를 생성시킬 수 있다. 그 결과, 배출된 공축으로 둘러싸인 정세포 스트림(20)은 결국 규칙적으로 액적(21)을 형성한다.
노즐을 빠져나온 스트림(20)을 조명하는 레이저(23)를 포함하는 세포 감지 시스템(22)은 각각의 액적 스트림의 하전이 가능하게 되고, 센서(24)는 형광 스트림의 광 방출을 검출한다. 센서(24)에 의해 수신된 정보는 형성 액적을 하전할지와 그렇다면 어떻게 하전하여 형성 액적을 제공할지를 매우 신속히 결정하는 분류기 구별 시스템(25)에 공급되고, 이후 이에 따라 액적(21)을 하전시킨다.
X-염색체 보유 정자의 특징은 이것이 더 많은 DNA의 존재로 인해 Y-염색체 보유 정자보다 더 많은 형광색소 염료를 흡수하고, 그러므로, X-염색체 보유 정자에서 레이저 여기 흡수된 염료에 의해 방출된 광의 양은 Y-염색체 보유 정자의 양과 다르고, 이 차이는 단일 X-염색체 또는 Y-염색체 보유 정세포만을 이론적으로 포함하는 각각의 액적에 적용되는 전하의 유형을 분류기 구별 시스템(25)에 통신한다는 것이다. 죽은 세포(또는 막 죽으려고 하는 세포)는 급랭 염료를 통상적으로 흡수하고, 이 염료는 이 세포를 포함하는 액적에 전하를 적용하지 않을 것을 분류기 구별 시스템(25)에 통신한다.
이후, 하전 또는 비하전 액적 스트림은 한 쌍의 정전기적으로 하전된 플레이트(26)를 통과하여, 이들은 이의 전하에 따라 각각의 수집 용기(28 및 29)로 일 방식으로 또는 다른 방식으로 편향되게 하거나 결코 편향되지 않게 하여, 각각 이의 DNA와 관련된 DNA 선택적 염료를 갖는 성별 농후 X-염색체 보유 집단 및 성별 농후 Y-염색체 보유 정세포를 형성한다. 죽은 세포(또는 막 죽으려고 하는 세포)를 포함하는 비하전된 비편향 하위집단 스트림은 폐기 용기(30)로 간다.
2.5㎖의 포획 유체가 있는 50㎖ 관 내에 성별 선택된 정세포 샘플을 수집하고, 이 포획 유체는 몇몇 실시형태에서 2000만개의 세포당 테스트리스글루코스(TesTrisGlucose: TTG)(표 3 참조)와 함께 2%의 난황일 수 있다. 이 실시형태에서, 성별 선택된 정세포 샘플은 통상적으로 1㎖당 약 1×106개의 세포로 대략 24㎖의 최종 용적을 갖는다. 이후, 이 관을 실온에서 약 2시간 동안 암소에 저장한다.
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성별 선택된 정세포 샘플을 얻으면, 이것은 종래의 인공 수정 절차, 예컨대 자궁경관내 수정, 실험실내 수태 또는 자궁 심부 카테터 또는 복강경검사법에 의한 인공 수정과 사용될 수 있다. 대안적으로, 성별 선택된 정세포 샘플을 저장을 위해 저온보존하고 이후 후속하여 차후의 사용을 위해 해동한다.
실시예 2 - 성별 선택된 수퇘지 정세포 샘플의 냉동보존
성별 선택된 수퇘지 정세포 샘플을 제조하면, 정세포 샘플을 차후의 사용을 위한 수송 또는 저장을 위해 임의로 저온보존할 수 있다. 하기 냉동 방법은 본 발명과 사용될 수 있지만, 예로서 제시된다 - 당해 분야에 공지된 임의의 냉동보존 방법을 이용할 수 있다.
분류 후, (2000만개의 세포를 갖는) 성별 선택된 정세포를 포함하는 50㎖ 관을 15㎖의 관으로 분할할 수 있고, 대략 12㎖의 성별 선택 정세포 샘플 정액이 각각의 관 내에 있고, 각각 대략 1000만개의 성별 선택된 정세포를 포함한다. 이 관을 3076 g에서 21℃에서 4분 동안 원심분리할 수 있다. 상청액을 경사여과하고, 펠릿이 대략 50㎕ 중에 약간의 상청액이 있으면서 남을 수 있다.
각각의 펠릿에, 20%의 난황 및 80%의 β-락토스의 용액을 포함할 수 있는 제1 냉동 매질을 이후 실온에서 첨가할 수 있다. 이후, 정세포의 운동성을 확인할 수 있다. 허용되는 경우, 관을 프로그램 가능한 온도 제어 기계(폴리사이언스(PolyScience) - 미니튜브(MiniTube))에 넣거나 수동으로 조작하여 약 2시간 동안 온도를 약 21℃로부터 약 5℃로 감소시킬 수 있다. 적시의 온도 이동 후, 약 5℃에서 냉소에 샘플을 배치할 수 있고, 여기서 난황, β-락토스, 글라이세롤 및 유??스 스템(Equex Stem)을 포함할 수 있거나, 저온보존제, 예컨대 글라이세롤만을 포함할 수 있는 제2 냉동 매질 또는 5℃로 이전에 냉각된 삼투 안정화제와 함께 저온보존제를 샘플에 첨가한다. 10분 후, 성별 선택된 정세포 샘플을 인공 수정 지푸라기에 배치하고, 이후 이 지푸라기를 짧은 기간(예를 들어, 10분) 동안 액체 질소 증기(액체 질소로부터 대략 4㎝)에 노출시키고 이후 긴 보존 동안 액체 질소에 직접 배치할 수 있다.
성별 선택된 정액 샘플이 사용에 준비될 때, 지푸라기를 해동/가온시킴으로써(예를 들어, 약 15초 동안 약 37℃에서 설정된 수욕에 배치) 지푸라기를 해동시킬 수 있다. 해동 후, 표준 비교를 위해 30분, 90분 및/또는 150분에서 정세포의 운동성 및 생육성을 이후 분석할 수 있다.
실시예 3 - 발정기 동기화.
본 발명은 편의 목적 상 수정시키고자 하는 한마리 이상의 모돈에서 발정기가 동기화되고/되거나 적시 배란 유도될 수 있다고 고려한다. 더욱이, 성별 선택된 정자가 대개 미리 수정능력 획득되므로, 대략 배란 6시간 내 모돈을 수정시키는 것이 중요하다. 동기화된 발정기 또는 적시 배란은 이것이 사실이도록 보장하는 것을 돕는다. 일반적으로 말해서, 이는 수정시키고자 하는 모돈(들)에 1종 이상의 호르몬 또는 호르몬 유사체를 투여하는 단계를 수반한다. 미경산돈에서 발정기/적시 배란을 유도시키는 여러 방식이 존재하고, 이는 하기 기재되어 있다.
1종 이상의 호르몬 또는 호르몬 유사체를 모돈에 투여하여 발정기 동기화 및 배란 시기를 확립할 수 있다. 이 호르몬 및 호르몬 유사체는 통상적으로 예를 들어, PG600, 오부겔, eCG, hCG 및/또는 프로게스틴을 포함하고, 적시의 주입으로 수동으로 또는 모돈의 생식관에 배치된 프로그램 가능한 장치의 보조에 의해 투여될 수 있다. 본 명세서에 고려되는 프로그램 가능한 장치는 사육자가, 상기 1종 이상의 호르몬 또는 호르몬 유사체의 방출에 대한 초기 매개변수를 프로그래밍하는 것 이외에는, 장치를 모니터링하거나 임의의 입력을 제공할 필요 없이, 시간 방출 방식으로 1종 이상의 호르몬 또는 호르몬 유사체를 방출한다. 하기를 포함하는, 당해 분야에 공지된 발정기를 유도하고/하거나 동기화하는 임의의 하기 방법은 본 발명과 함께 일반적으로 이용될 수 있다.
(a) 수송 및 수퇘지 유도 발정기. 미경산돈은 통상적으로 대략 180 내지 210일령에 성조숙을 얻는다. 그러나, 성조숙의 자연 획득은 유전자형, 환경 및 수퇘지 접촉과 같은 많은 고유 인자 및 외적 인자에 의해 영향을 받는다. 많은 사육자 및 농장주는 미경산돈이 6월령일 때 제1 발정기가 흔히 관찰된다고 명시한다. 발정기의 개시는 대개 미경산돈 증식군으로부터 상업용 농가로의 동물의 재배치 또는 수송과 일치한다. 확실히, 돼지에서의 최고의 공지된 스트레스 인자는 바로 수송이다. 수송 시의 미경산돈의 연령이 성조숙의 일반 개시와 가까운 경우, 대략 25 내지 35%의 미경산돈은 수송 후 1주 내 발정기를 나타낼 것이다. 이 수송 유도 발정기는 일정 비율의 미경산돈을 동기화하도록 작용할 수 있다.
수송이 발정기를 유도할 수 있지만, 수퇘지 접촉이 성조숙 자극의 강력한 형태라는 것이 명백하다. 성조숙 자극으로서의 수퇘지 접촉의 효율을 제어하는 주요 인자는 수퇘지 도입 시의 미경산돈의 연령이다. 미경산돈이 4월령일 때 수퇘지 접촉이 개시될 때, 성조숙 반응이 최소이다. 어린 미경산돈이 반응하기에는 너무 어린 발육 단계에서 수퇘지 자극에 익숙해져야 하는 것이 제시되었다. 반대로, 즉각적인 성조숙 기간(6월령 이상)까지 수퇘지 도입이 지연될 때, 다른 이유로 반응이 다시 제한된다. 도입 시 미경산돈의 비교적 오랜 연령, 즉 6월령으로 인해, 이 미경산돈의 실제 성조숙 연령은 비자극 동물의 연령보다 훨씬 낮지 않다. 160일 근처의 미경산돈 연령에서 수퇘지 도입이 발생할 때, 제1 수퇘지 접촉으로부터의 성조숙으로의 간격 및 성조숙 시의 미경산돈 연령 둘 다는 최소화되는 반면, 성조숙 발정기의 최대 동기화가 발생한다.
(b) 경구 및 시간-방출 프로게스틴. 발정기 동기화에 대한 이 접근법은 경구로 투여된 프로게스테론 또는 합성 프로게스틴의 투여를 통해 난소 활성의 억제를 이용한다. 적시 방출 주사형, 예컨대 알트레노게스트(하기 참조)인 몇몇 프로게스틴을 얻을 수 있다. 연속 14일 내지 18일 동안 15 내지 30㎎의 알트레노게스트/돼지/일의 속도로의 각각의 또는 그룹의 순환적 미경산돈의 섭식은 마지막 프로게스틴 섭식 2일 내지 8일 후 발정기의 동기 개시를 발생시킨다.
(c) 고나도트로핀. eCG/hCG(PG600R) 현재, 비순환적 암컷에서의 여포 성장 및 배란의 유도를 위한 가장 흔한 외인성 호르몬 조합은 이전에 임마 혈청 고나도트로핀(PMSG)이라 불린 eCG와 인간 융모성 고나도트로핀(hCG)의 조합이다. PG600R 제품은 400IU의 PMSG 및 200IU의 hCG를 포함한다. 이 호르몬은 병용 약물로서 구입될 수 있고, 비순환적 돼지에서 발정기 및 배란의 유도에 비용 효과적이다. 미경산돈은 보통 처리 3 내지 6일 후 발정기를 나타내고, 배란 시간은 대략 110 내지 120시간이다. 처리 시에 시작하여 미경산돈이 매일 수퇘지 접촉이 제공되는 경우 반응 속도가 증대된다. PG600은 말 융모성 고나도트로핀("PMSG" 또는 "eCG")으로 공지된 임마 혈청 고나도트로핀과 인간 융모성 고나도트로핀("hCG")(인터벳)을 포함한다. 오부겔은 질내 전달 시스템(겔 메드 사이언시스, 인크.)을 통해 투여될 수 있는 서방 방출 제제의 다른 상업적으로 구입 가능한 고나도트로핀(트립토렐린 아세테이트)이다.
(d) 프로스타글란딘. PGF2 알파는 임신(및 상상임신) 미경산돈에서 임신 2주 뒤에 황체 용해, 낙태 및 즉각적인 발정기로의 복귀를 유도하는 데 효과적이다. 동기화의 하나의 방법은 3주 동안 미경산돈을 우리 내 짝짓기(pen-mate)시키고 이후 2주 후 PGF2 알파로 처리하는 것이다.
(e) 시간-방출 호르몬. 다른 방법은 발정기 사이클에서 특정 시점에서 상업적으로 구입 가능한 제제, 예컨대 알트레노게스트 또는 레구메이트의 직접 주입을 포함한다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서, 미경산돈의 발정기 사이클의 11 내지 14일에 15 내지 30㎎의 알트레노게스트/일을 4일 내지 7일 동안 투여함으로써 동기화 및 적시 배란을 성취한다. 알트레노게스트 정지 24시간 후, 400 내지 2000IU의 PMSG를 투여하고, 이후 72 내지 83시간 후 500 내지 1000IU의 hCG를 투여할 수 있다.
실시예 4 - 배란 검출.
모돈의 여포를 검사함으로써 모돈에서의 배란 검출을 수행할 수 있다. 배란에 대해 적절한 시간에 난관에서 적절한 정자 보관소를 확립하는 것의 중요성의 실현은 양돈에서 인공 수정의 관리에서 중요하다. 특히, 모돈이 발정기 동안 배란할 것 같은지의 지식은 성공적인 수정을 성취하는 데 매우 유리하다. 이를 위해, 본 발명의 특정한 실시형태에서, 발정기의 유도 후 초음파를 이용하여 모돈의 여포를 검사한다. 본 발명의 구체적인 실시형태에서, 배란전 여포의 존재에 대해 hCG 주입 후 30시간에 시작하여 4시간마다 경직장 초음파에 의해 모돈의 난소를 검사한다. 초음파 2 내지 3시간 후 수정을 위해 다수의 배란전 여포(난포강 직경 > 6㎜)를 나타내는 모돈을 선택한다.
실시예 5 - 복강경검사법 또는 자궁 심부 카테터를 이용한 수정
성별 선택된 수퇘지 정액 샘플이 준비되면, 모돈을 수정시키기 위해 샘플을 사용할 수 있다. 자궁경관내 수정을 포함하는 임의의 종래의 인공 수정 기법을 본 발명에서 이용할 수 있다. 그러나, 자궁 심부 카테터 및 복강경검사법은 특히 양돈에서 관련되는데, 왜냐하면 이들이, 부분적으로 자궁각, 난관, 팽대부, 지협부 및 자궁난관 결합부위(이들로 제한되지는 않음)을 포함하는 모돈의 생식관의 중요 부위에 정세포를 배치할 수 있기 때문에, 성공적인 수태를 위해 감소한 정세포 용량의 사용을 허용하기 때문이다. 감소한 정세포 용량의 사용은 사육 목적을 위해 훨씬 더 적은 유전적으로 우수한 수퇘지가 사용되게 하고, 이는 사육자에게 비용을 감소시키고 다수의 수퇘지를 유지시켜야 하는 것으로부터 생기는 환경 피해를 감소시키는 이점을 갖는다.
(a) 자궁 심부 카테터를 이용한 수정. 자궁 심부 카테터의 사용은 모돈의 자궁각 및 이상적으로는 자궁난관 결합부위에 정세포가 배치되게 한다. 이 자궁 심부 카테터의 용도 및 구성은 미국 특허 제6,695,767호(이의 개시내용은 그 전문이 본 명세서에 참조문헌으로 포함됨)에 개시되어 있다. 이 자궁 심부 카테터는, 자궁각 중 하나 또는 둘 다에 정세포를 배치하는 것 간의 선택이 이루어질 수 있도록, 작업자가 카테터의 경로를 볼 수 있게 하는 비디오 카메라 또는 스코프를 임의로 포함할 수 있다. 대안적으로, 방사선사진 또는 형광투시 장치와 함께 사용될 때 모돈의 생식관 내에서 자궁 심부 카테터의 위치를 가시화할 수 있다. 이의 길이로 인해, 자궁 심부 카테터는 인공 수정에 사용된 표준 카테터를 사용하여 도달 불가능한 부위인 자궁각을 포함하는 모돈의 생식관의 원위부에 작업자가 도달하게 한다. 본 발명의 일 실시형태에서, 자궁 심부 카테터의 길이는 1.8m, 1 내지 2m, 1 내지 2.5m 또는 1 내지 3m이다.
과배란될 수 있지만 또한 자연 순환되거나 달리 유도될 수 있는 발정기의 모돈의 자궁경관 내부에 자궁 심부 카테터를 도입할 수 있다. 질을 통한 통과를 수월하게 하도록 비독성 윤활 액체를 카테터에 도포할 수 있다. 카테터는 외관 또는 안내도관, 및 외관 또는 안내도관 내의 가요성 탐침을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 카테터가 자궁경관으로 진전하면, 카테터의 외관 내에서 가요성 탐침이 추가로 진전할 수 있다. 가요성 탐침은 자궁각의 전방 부분에 도달할 때까지 진전할 수 있다. 자궁각 내에서 가요성 탐침이 진전할 때, 이것은 구부러져 자궁각의 구불구불한 경로를 계속해서 따라갈 수 있다. 이것이 절대적으로 필요하지 않더라도, 카테터의 외관을 통한 적은 용적의 액체의 도입은 자궁경관을 통한 이의 통과 및 자궁각을 통한 이의 진행에서 가요성 탐침의 진행을 수월하게 할 수 있다. 가요성 탐침이 자궁각 내의 이의 최종 위치까지 도입되면, 정세포 샘플은 가요성 탐침의 근위 말단에 접촉된 주사기에 포함되고 - 가요성 탐침 내의 가요성 관을 통해 - 자궁 환경으로 도입될 수 있다. 정세포의 손실을 피하고 가요성 관으로부터 정세포 샘플이 완전히 비워지도록 보장하기 위해, 후속하여 가요성 관을 통해 적은 용적의 액체를 도입할 수 있다. 이후, 외관 및 가요성 탐침을 포함하는 카테터를 인출할 수 있다. 본 발명의 다른 양상에서, 자궁각으로 배아를 수송하거나 자궁각으로부터 배아를 제거하기 위해 이 방법을 또한 이용할 수 있다.
(b) 복강경검사법을 이용한 수정. 모돈을 수정시키는 복강경검사법의 사용은 모돈의 생식관 내의 정세포의 배치가 카테터의 사용보다 훨씬 더 정확할 수 있어서, 추가로 수정에 감소한 정세포 용량의 사용이 가능하게 한다는 이점을 갖는다. 난관, 지협부, 팽대부 또는 자궁난관 결합부위와 같은 자궁의 특정 부위가 표적화될 수 있다. 비제한적인 예의 방식으로, 복강경검사법을 통해 모돈을 수정시키기 위해 하기 절차를 본 발명과 함께 이용할 수 있다.
예를 들어, 1㎖당 약 1×106개의 정세포를 갖는 24㎖의 성별 선택된 정세포 샘플을 포함하는 50㎖ 관을 15㎖의 2개의 관으로 분할하고 수 분(2 내지 5분 또는 4분) 동안 약 21℃ 범위의 온도에서 약 3076 g에서 원심분리할 수 있다. 필요한 경우 동일한 조건 하에 상청액을 다시 원심분리할 수 있다. 이후, 생성된 정액 펠릿을 혼합하고 (뉴클레오카운터를 통해) 농도를 확인한다. 이후, 농축된 성별 선택된 정세포 샘플을 BTS로 10×106개의 세포/㎖의 최종 농도로 희석하고, 정세포의 운동성 및 생육성을 확인한다. (전체 과정 동안 정세포 샘플을 실온(21℃)에서 유지시켜야 한다.)
모돈을 그룹화하거나 분리할 수 있고, 예를 들어 이들을 개별적으로 배정하여 기계적으로 통풍되는 구속 설비에 가둘 수 있다. 약 21일에 모돈(2 내지 6의 산차)을 이유시킨다. 이후, 이유 24시간 후 약 1250IU의 말 융모성 고나도트로핀(eCG; 폴리곤(Folligon), 인터벳 인터내셔날 비.브이., 네덜란드 박스미어 - 또는 등가 화합물)을 각각의 암컷에 근육내 주입하여 발정기를 유도할 수 있고; 72시간 후, 이들을 약 750IU의 인간 융모성 고나도트로핀(hCG; 베터린 코리온(Veterin Corion), 디바사(Divasa), 파마빅 에스.에이.(Farmavic S.A.), 스페인 바르셀로나) 또는 등가물로 처리한다. eCG 주입 2일 후 시작하여 1일 1회 (예를 들어, 아침 7:00에) 발정기 검출을 수행한다. 발정기를 검출하는 일 방식은 암컷의 코를 성숙 수퇘지의 코와 접촉시키고 배압을 가하여 발정기에 있는 것으로 생각되는 승가 허용 발정(standing heat) 반사를 나타내는 모돈을 확인하는 것이고; 이때 난소를 스캔할 수 있다. 5MHz 다중 스캔 각 변환장치를 사용하여 경직장 초음파검사에 의해 hCG 주입 후 약 30시간에 시작하여 성숙 여포에 대해 정기적인 간격으로(예를 들어, 4시간마다) 난소를 검사하여, 배란전 여포의 존재를 확인할 수 있다. 수정에 다수의 배란전 여포(난포강 직경 > 6㎜)를 나타내는 모돈만을 선택한다. 초음파검사 후 2 내지 3시간 내에 수정을 수행한다.
이후, 진정되면(아자페론 투여(스트레스닐; 2㎎/㎏ 체중, i.m.)에 의할 수 있음) 이 모돈에서 복강경 수정을 수행할 수 있다. 일반 마취를 또한 나트륨 티오펜탈(애보트(Abbot); 7㎎/㎏ 체중, i.v.)과 같은 화합물로 유도하고 할로탄(3.5 내지 5%) 또는 유사 화합물로 유지시킬 수 있다. 수술을 위해, 모돈을 앙와위로 배치하고, 이용 가능한 경우, 복강경검사법 받침대에 등을 기대게 배치할 수 있다. 받침대를 사용하는 경우, 이를 수평 위에 대략 20°의 각도로 골반고위(Trendelenburg position)(머리를 아래로 향하게 하면서 후구(hind quarter)는 위로 향함)로 배치한다.
일 실시형태에서, 배꼽 가까이 절개(약 1.5㎝)를 한다. 이후, 절개의 가장자리를 대항견인으로 위로 올릴 수 있고, 삽입된 0° 복강경과 함께 12㎜ 옵티뷰 트로카(에티콘 내부 수술(Ethicon Endo-surgery)(미국 오하이오주 신시내티))를 상처로 진전시킨다. 배꼽에서, 약간의 절단 및 보통의 압력에 의해 피하 지방 조직, 외안근의 전방 근막, 외안근, 외안근의 후방 근막, 횡근 근막 및 복막을 가로지른다. 상기 과정은 모니터 피드백을 통해 제어된다. CO2 배관이 트로카에 연결되지만, 복막이 천공될 때까지 팽창을 시작하지 않는다. 복강이 진입되고 기복증이 시작한 후, 옵티뷰의 핸드피스를 제거하고 0° 복강경으로 대체한다. 복강을 CO2로 14mmHg로 팽창시킨다. 2개의 보조 포트를 반하복부의 오른쪽 부분 및 왼쪽 부분에 배치하고, 이는 각각 수정 바늘에 대해 자궁각을 조작하고 난관을 붙잡기 위한 복강경 듀발(Duval) 핀셋에 대한 접근을 제공한다. 지협부에서 난관을 듀발 핀셋으로 붙잡는다. 이후, 용량-흐름(0.1㎖ 내에 30 내지 50만개의 정자를 포함)을 삽입하고, 성별 분류된 정자를 난관에 플러쉬 처리한다. 이후, 다른 난관에서 이 절차를 반복한다. 난관 둘 다를 수정한 후, 트로카를 제거하고 절개 상처를 봉합한다.
실시예 6 - 선발 지수
환경 차이는 다른 위치에서, 다른 시간에 또는 다른 관리 하에 시험된 돼지를 비교하는 것이 어렵게 한다. 그러나, 동기돈군 비교에 기초한 선발 지수의 이용은 이 환경 인자의 영향을 많이 제거한다. 따라서, 유전적 장점의 더 유효한 비교가 가능하다. 본 발명의 구성성분으로서 당해 분야에 공지된 임의의 선발 지수를 이용할 수 있다. 하기 선발 지수는 예로서 제공된다.
모돈 생산성 지수(Sow Productivity Index: SPI). 이 지수는 모돈 생산성의 측정치를 제공하고 모돈을 도태시키는 데 유용하다. 한배 새끼에서 살아서 출생한 돼지의 조정 수에 의해 다산성을 측정한다. 21일령의 한배 새끼의 조정 체중에 의해 산유 능력을 측정한다.
조기 이유 모돈 생산성 지수(Early Weaning Sow Productivity Index: EWSPI). 이 지수는 21일 한배 새끼 체중이 이용 가능하지 않을 때 모돈을 도태시키기 위해 사용하도록 설계된다. 이 지수가 구축될 때 21일에 한배 새끼 체중을 상관 특질로서 이용하여, 체중이 수집되지 않더라고 산유 능력에 약간의 선택 강조가 부여되게 한다.
모계 지수(Maternal Index: MI). 모계 지수는 모계 특성을 강조하도록 의도되고, 교체 미경산돈을 출산시키기 위한 수퇘지를 선택하고 교체 미경산돈을 선택하는 데 유용하다. 거세돼지 및 교체에 허용되지 않는 미경산돈이 이러한 유형의 짝짓기의 잔차변량이므로, 성장률, 등지방 및 사료 효율이 약간 강조된다. 사료 효율은 상관 특질로서 포함되지만, 직접적으로 측정되지 않는다. 특정한 실시형태에서, 가능한 교체돼지가 10일령 전에 이유되지 않아서, 산유 능력에 한배 새끼 체중을 이용할 수 있는 것이 추천된다.
종료 지수(Terminal Index: TI). 종료 지수는 성장, 효율, 및 등지방을 강조한다. 마지막 교배에 사용되는 동물을 선택하기 위해 종료 지수를 이용할 수 있다. A-모드 초음파를 이용하여 등지방을 측정하는 경우, TI-A를 이용해야 한다. B-모드 초음파 또는 금속 탐침에 의해 등지방을 측정하는 경우, TI-B는 적절한 지수이다. 추정 살코기(%)를 계산하는 경우 TI-M을 이용된다.
상기 지수는 각각의 시험군에 대해 평균 100이고, 표준 편차가 약 25이어야 한다.
본 명세서에 개시된 상기 선발 지수의 계산에 이용된 특질은 하기한 바대로 정의된다:
L = 어미에서 살아서 태어난 기록의 조정수 - 동기돈군의 살아서 태어난 기록의 조정수의 평균치;
W = 어미에서 조정된 21일 한배 새끼 체중 기록치 - 동기돈군의 조정된 21일 한배 새끼 체중 기록치의 평균치;
D = 개체에서 측정된 250파운드로의 조정일 - 시험군의 250파운드로의 조정일의 평균치;
B = 250파운드로 조정된 개체에서 측정된 등지방 - 시험군의 조정된 등지방의 평균치; 및
M = 개체에 대해 계산된 추정 살코기(%) - 시험군의 평균 추정 살코기(%).
암컷의 산차에 기초한 기록에 하기 수를 가산함으로써 살아서 태어난 돼지의 수를 성숙 모돈 환산으로 조정해야 한다.
Figure 112014119048394-pct00004
L = 어미에서 살아서 태어난 기록의 조정수 - 동기돈군의 살아서 태어난 기록의 조정수의 평균치;
각각의 사육자는 어느 때에도 이유시킬 수 있지만, 모돈 산유 능력의 가장 정확한 측정을 위해 한배 새끼 체중을 이유 전에 및 21일령에 가능한 가깝게 기록해야 한다. 14일과 28일 간에 돼지를 체중 측정하고 21일 기준으로 조정해야 하다. 하기 승인자를 이용하여 분만 후 한배 새끼 체중을 21일 기준으로 조정할 수 있다:
Figure 112014119048394-pct00005
하기 방정식은 표 값을 계산하기 위해 이용되고, 한배 새끼 체중을 21일 기준으로 직접적으로 조정하기 위해 이용될 수 있다:
조정된 21일 한배 새끼 체중 = 체중 * [2.218 - 0.0811(연령) + 0.0011(연령2)].
10일령 이후에 돼지를 이유시켜야 하고; 표 5에서의 인자를 이용하는 것은 모돈 생산성 지수에서 모돈을 순위화하도록 허용한다. 21일령에 더 가깝게 돼지를 이유시키면, 더 정확한 조정이 될 것이다.
가능한 경우, 출산 후 48시간이 지나지 않게 24시간 내에 한배 새끼마다 8마리와 12마리 사이의 돼지로 한배 새끼를 정규화해야 한다. 수송에 선택된 돼지는 몸집이 평균이어야 한다. 암컷보다는 수컷이 가능한 경우 수송되어야 한다. 분만 후 체중 기록치의 정규화는 최적 산자수보다 적어서 더 적은 기회를 갖는 미경산돈 또는 우수한 착유 모돈에 대한 차별을 방지할 것이다. 하기 표로부터 적절한 값을 더함으로써 (이미 21일 기준으로 조정된) 한배 새끼 체중을 10마리의 돼지로 정규화해야 한다:
Figure 112014119048394-pct00006
암컷의 산차에 기초한 기록에 하기 수를 더함으로써 분만 후 한배 새끼 체중을 또한 성숙 모돈 환산으로 조정해야 한다:
Figure 112014119048394-pct00007
일반 목적에 사용하기 위해 큰 데이터 세트로부터 표 4 내지 표 7의 조정 인자를 도출한다. 가능한 경우마다, 구체적으로 특정 집단에 사용하기 위해 이 집단에 대한 데이터 세트로부터 특정 조정 인자를 도출해야 한다. 2 중 1의 절차에 의해 모든 미접촉 수컷 및/또는 모든 미경산돈에서 성장률을 측정해야 한다.
W = 어미에서 조정된 21일 한배 새끼 체중 기록치 - 동기돈군의 조정된 21일 한배 새끼 체중 기록치의 평균치;
(a) 일정한 체중의 연령. 돼지를 시험에서 체중 측정하지 않고 오직 마지막 체중을 취하는 경우, 250파운드 또는 몇몇 다른 필적하는 일정한 체중에서 또는 근처에서 체중을 취해야 한다. 일정한 체중으로 날짜를 조정하기 위한 방정식은 하기와 같다:
조정일 = 실제 연령 + [(원하는 체중 - 실제 체중) * ((실제 연령 - a)/실제 체중)]
(식 중, a는 수퇘지 및 거세돼지의 경우 50이고 미경산돈의 경우 40임).
(b) 시험 중 증체량. 조작의 관리 프로그램과 일치하는 평균 돼지 체중에서 돼지를 시험 중 체중 측정해야 한다. 대략 70파운드의 평균 돼지 체중이 추천된다. 각각의 돼지 간에 시작 체중의 범위가 최소여야 한다. 시험 종료 돼지 체중은 시작 체중보다 평균하여 적어도 160파운드 높아야 한다. 시험된 돼지는 격리되어 조기 이유를 받은 경우, 시험을 40파운드의 평균 시작 체중에서 시험할 수 있고, 시험 종료 돼지 체중은 시작 체중보다 평균하여 적어도 190파운드 높아야 한다.
D = 개체에서 측정된 250파운드로의 조정일 - 시험군의 250파운드로의 조정일의 평균치;
(c) 등지방. 모든 돼지가 시험 종료 시 250파운드로 체중 측정될 때 10번째 갈비뼈 위치에서 등지방 두께를 측정해야 한다. 금속 탐침 또는 A-모드 초음파 기계를 이용하는 경우 돼지의 양측에서 중심선으로부터 2인치 벗어난 2의 측정의 평균을 얻어야 한다. B-모드(실시간) 초음파 기계를 사용하는 경우, 단일 측정이 충분하다. 엉덩잇살의 중심점에서 등지방 깊이를 측정해야 하고, 이는 피부 및 모든 지방층을 포함해야 한다. 임의의 다른 등지방을 측정하는 경우, 설명이 제공되어야 한다. 하기 식을 이용하여 모든 측정을 일정한 기준으로 조정해야 한다:
조정된 등지방 = 실제 등지방 + [(원하는 체중 - 실제 체중) * (실제 등지방/(실제 체중 - b))]
(식 중, b는 수퇘지의 경우 -20이고, 거세돼지의 경우 +30이며, 미경산돈의 경우 +5임).
B = 250파운드로 조정된 개체에서 측정된 등지방 - 시험군의 조정된 등지방의 평균치;
(d) 엉덩잇살-근육 면적. 돼지가 시험 종료 시 원하는 체중 종점(예를 들어, 250파운드)의 30파운드 범위 내로 체중 측정될 때 돼지에서 엉덩잇살-근육 면적(LMA)을 측정해야 한다. 중심선으로부터 2인치 벗어난 위치에서 10번째 갈비뼈에 걸쳐 엉덩잇살-근육 면적을 측정해야 한다. LMA를 일정한 체중 기준으로 조정하기 위한 방정식은 하기와 같다:
조정된 LMA = 실제 LMA + [(원하는 체중 - 실제 체중) * (실제 LMA/(실제 체중 + 155))].
(e) 추정 살코기(%). 선발 지수에서 등지방 대신에 이 특질을 이용할 수 있다. 돼지가 시험 종료 시 250파운드로 체중 측정될 때 추정 살코기(%)(PPL)를 계산하기 위해 하기 방정식을 이용한다:
조정된 PPL = [80.95 -(16.44 * 조정된 bf) +(4.693 * 조정된 LMA)] * 0.54.
M = 개체에 대해 계산된 추정 살코기(%) - 시험군의 평균 추정 살코기(%).
상기 조정 인자를 고려하면, 하기한 바대로 상기 언급된 선발 지수를 이후 계산할 수 있다:
SPI = 100 + 6.5(L) + W
EWSPI = 100 + 10(L)
MI = 100 + 6(L) + 0.4(W) - 1.6(D) - 81(B)
TI-A = 100 -1.7(D) - 168(B)
TI-B = 100 - 1.4(D) - 106(B)
TI-M = 100 - 1.4(D) + 12(M)
A. 선발 지수 - 추정 자손 차이를 사용
동물의 실제 유전적 장점은 모든 이의 유전자의 합 효과인 이의 육종가이다. 각각의 돼지의 개체 표현형에 의해 육종가를 어떻게 표시할지는 이 돼지가 길러진 환경 조건에 따라 달라진다. 육종가의 개념은 유전자가 쌍으로 발생한다는 사실을 통한 선택에 관한 것이다. 선택된 동물은 샘플에 이 유전자의 절반(각각의 쌍 중 하나)을 전달하거나 각각의 새끼에 이 육종가의 절반을 전달한다. 이 이유로, 원래의 집단과 개체의 자손 간의 추정 차이는 이 개체의 육종가의 절반이다. 많은 유전 프로그램은 동물의 EBV의 절반인 추정 자손 차이(EPD)로서 유전적 장점 예측치를 표시한다. 따라서, EPD = 1/2 EBV이다.
EPD는 동물 성능의 직접 측정치 및/또는 당해 동물에 대한 친척돈(선조, 형제, 자손)의 성능의 측정치에 기초할 수 있다. EPD를 계산하기 위해, BLUP 통계 절차에서 모든 이용 가능한 정보를 합할 수 있다. EPD는 개체의 자손이 그룹 또는 집단 평균에 대해(다른 부모를 무시) 어떻게 수행하도록 예측되는지의 추정치이다. 특정 암컷에 대한 특정 수컷의 짝짓기로부터 생긴 자손에 대한 EPD는 2마리의 부모의 EPD의 합이다.
EPD 및 EBV는 예측치이다. 예측치에서 이용될 수 있는 정보의 소스가 더 많을수록, 이 예측치는 더 정확할 것이다. EPD에 부여된 신뢰도는 각각의 EPD의 정확도와 연관된다. 정확도는 개체의 EBV와 이의 "진정한" 육종가 사이의 상관관계로서 정의된다. 1.0에 가까운 정확도 값은 EPD에 대해 더 높은 신뢰도를 나타낸다. 대부분의 유전 평가 프로그램에 보고된 정확도 값은 이 특정 특질에 대한 가능한 변경 또는 변이의 함수이다. 생산자는 낮은 정확도를 갖는 동물의 사용을 제한하고자 원할 것이고, 많은 자손을 갖는 수퇘지 및 이에 따른 더 높은 정확도가 더 광범위하게 이용될 수 있다. 정확도와 무관하게, EPD가 현재 유전 값의 가장 우수한 예측치이므로, 정확도 값은 위험 관리를 위한 도구로서 매우 효과적이다.
살아서 태어난 돼지의 수 또는 21일 한배 새끼 체중과 같은 특질을 선택할 때 양의 EPD가 바람직한 데, 왜냐하면 높은 양의 값은 한배 새끼마다 더 많은 돼지 또는 한배 새끼마다 더 높은 파운드로 전환되기 때문이다. 그러나, 등지방 또는 출하 체중에 대한 날짜를 선택할 때, 음의 EPD가 바람직한 데, 왜냐하면 출하 체중 및 등지방의 양에 도달하는 데 걸리는 시간을 감소시키기를 원하기 때문이다.
EPD가 보고된 경우, 상기 기재된 것과 유사한 선발 지수로 동물을 평가할 수 있다. 가장 간단한 지수는 함께 덧셈 되는 모든 EPD로 이루어진다. 예를 들어, 생산자가 산자수, 성장 및 등지방에 관심 있는 경우, 지수는 다음과 같다:
I = 100 + EPDL + EPDD + EPDB
각각의 특질에 대한 경제적 가치의 이용은 각각의 특질의 상대 경제적 중요성에 대한 유전 정보를 가중부여할 수 있다. 예를 들어, L에 대해 13.50달러, D에 대해 0.12달러 및 B에 대해 15.00달러의 경제적 가치(특질 변화의 1단위당 달러로 주어진 경제적 가치)를 이용하는 것은 하기 선발 지수를 생성시킬 것이다:
I = (100 + 13.5) * (EPDL - 0.12) * (EPDD - 15) * EPDB
B. 선발 지수의 계산의 예
하기는 선발 지수의 계산의 예를 예로서 제공한다.
모계 지수의 계산. 지수화하고자 하는 미경산돈은 11마리의 제1 산차 한배 새끼로 태어나고, 23일령에 178lb로 체중 측정된 10마리의 한배 새끼로 길러졌다. 160일령에 이의 체중은 240lb이고, 이 체중에서 기록된 이의 B-모드 초음파 등지방은 0.9인치이다. 이 미경산돈에 대한 지수 값을 계산하기 위해, 이의 기록을 표준 조건으로 조정해야 한다. 이 미경산돈은 제1 산차 한배 새끼로 태어나서, 살아서 태어난 수에 대한 이의 어미의 기록은 1.2마리의 돼지로 증가해야 한다(표 4): 11 + 1.2 = 12.2마리의 돼지. 한배 새끼를 23일령에 체중 측정하므로, 체중에 0.94를 곱해야 한다(표 5). 6.2lb를 더함으로써 산차에 대해 한배 새끼 체중을 또한 조정해야 한다(표 7). 한배 새끼가 10마리 이상의 돼지를 가지므로, 산자수에 대한 조정이 필요하지 않다. 최종 조정된 한배 새끼 체중은 (178 * 0.94) + 6.2 = 173.5lb이다.
상기 제공된 바대로 방정식을 이용하여 250lb로의 날짜에 대한 미경산돈의 기록을 계산한다. 원하는 체중은 250lb이고, 실제 체중은 240lb이고, 실제 연령은 160일이고, 성별에 대한 보정 인자는 40일이어서, 250lb로의 조정일이 165일이 된다. 상기 방정식을 이용하여 유사한 방식으로 조정된 등지방을 계산한다. 이 미경산돈에 대한 조정된 등지방은 0.94인치이다.
특질에 대한 조정 값은 또한 동기돈군에서 모든 미경산돈에 대해 계산되고 평균되어 L, W, D, 및 B를 생성시킨다. 이 미경산돈의 동기돈군에 대한 평균 조정 값이 L = 9.4마리의 돼지, W = 158lb, D = 163일 및 B = 1.04인치인 경우, 이의 모계 지수는 하기와 같다:
I = 100 + 6 * (12.2-9.4) + 0.4(173.5-158) - 1.6(165-163) - 81(0.94-1.04) = 128의 지수 점수
종료 지수의 계산. 평균 165일인 동기돈군에서 250lb에 도달하기 위해 150일을 필요로 하는 수퇘지의 지수를 결정하기를 원하는 경우를 추정한다. 이의 조정된 등지방(B-모드)은 0.6인치이고, 그룹 평균은 0.75인치이다. 이 수퇘지가 태어나고 22일에 체중이 200lb인 9마리의 제2 산차 한배 새끼로 길러진다. 산자수 및 체중에 대한 동기돈군 조정 값은 각각 9.1 및 185이다. 종료 지수를 계산하기 위해, 상기 제공된 바대로 B-모드 등지방 스캔에 대해 선발 지수에서 이미 결정된 조정 값을 이용한다:
I = 100 - 1.4(150-165) - 106(0.6-0.75) = 137의 지수 점수
이 수퇘지가 오직 출하 돼지의 종돈이 되도록 사용되므로 한배 새끼 정보를 무시할 수 있다는 것에 유의한다. 교체 미경산돈의 종돈이 되도록 이 수퇘지를 사용하는 것에 관심이 있다면, 모계 지수를 이용할 필요가 있다.
상기로부터 쉽게 이해할 수 있는 것처럼, 본 발명의 기본적인 개념은 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 본 발명은 본 발명의 최고의 실행(이들로 제한되지는 않음)을 포함하는, 계통, 품종 또는 축군의 유전적 진보를 증가시키기 위해 성별 선택된 정세포를 사용하는 다수의 다양한 실시형태를 포함한다.
그러므로, 설명에 의해 개시되거나 본원이 별첨하는 도면 또는 표에 도시된 본 발명의 특정한 실시형태 또는 구성요소는 제한으로 의도되지 않고, 오히려 본 발명이 총칭적으로 포함하는 다수의 다양한 실시형태 또는 이의 임의의 특정한 구성요소와 관련하여 포함된 등가물의 예시이다. 또한, 본 발명의 단일 실시형태 또는 구성요소의 구체적인 설명은 가능한 모든 실시형태 또는 구성요소를 명확히 기술하지 않을 수 있고; 많은 대안이 설명 및 도면에 의해 함축적으로 개시된다.
기기의 각각의 구성요소 또는 방법의 각각의 단계가 기기 용어 또는 방법 용어에 의해 기술될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 이들 용어들은 본 발명이 권한 부여하는 함축적으로 광범위한 포괄을 명확히 하도록 원하는 경우 대체될 수 있다. 일 예로서, 방법의 모든 단계는 실행, 실행을 취하기 위한 수단 또는 실행을 발생시키는 부재로서 개시될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 유사하게, 기구의 각각의 부재는 물리적 부재 또는 물리적 부재가 수월하게 하는 실행으로 개시될 수 있다. 일 예로서, "분류기"의 개시내용은 -- 명확히 또는 불명확하게 기술되든지 간에 -- "분류"의 실행의 개시내용을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 반대로, "분류"의 실행의 개시내용이 효과적으로 존재하고, 이 개시내용은 "분류기" 및 심지어 "분류 수단"의 개시내용을 포괄하는 것으로 이해되어야 한다. 각각의 부재 또는 단계에 대한 이 대안 용어는 설명에 명확히 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 사용되는 각각의 용어와 관련하여, 본원에서의 이의 사용이 이의 해석과 불일치하지 않는 경우, 일반 사전적 정의가 랜덤 하우스 웹스터의 확장형 사전(Random House Webster's Unabridged Dictionary) 2판(각각의 정의는 본 명세서에 참조문헌으로 포함됨)에 포함되는 것처럼 각각의 용어에 대한 설명에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
더구나, 본 발명의 목적을 위해, 용어 "일" 또는 "하나"의 집합체는 하나 이상의 이 집합체를 의미한다. 그러므로, 용어 "일" 또는 "하나", "하나 이상" 및 "적어도 하나"는 본 명세서에서 상호 교환되어 사용될 수 있다.
본 명세서의 모든 숫자 값은, 명확히 또는 불명확하게 표시되든지 간에, 용어 "약"에 의해 변형되는 것으로 추정된다. 본 발명의 목적을 위해, 범위는 "약" 하나의 특정한 값으로부터 "약" 다른 특정한 값으로 표시될 수 있다. 이 범위가 표시될 때, 다른 실시형태는 하나의 특정한 값으로부터 다른 특정한 값을 포함한다. 종점에 의한 숫자 범위의 열거는 이 범위 내에 포괄된 모든 숫자 값을 포함한다. 1 내지 5의 숫자 범위는 예를 들어 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 5 등의 숫자 값을 포함한다. 각각의 범위의 종점이 다른 종점과의 관계 및 독립적으로 다른 종점의 관계 둘 다에서 중요한 것으로 추가로 이해된다. 값이 선행하는 "약"의 사용에 의한 근사치로서 표시될 때, 특정한 값은 다른 실시형태를 형성하는 것으로 이해된다.
이 특허 출원의 배경 부문은 본 발명이 속하는 노력의 분야에 성명을 제공한다. 이 부문은 또한 본 발명이 향하는 기술의 기재에 대한 관련하는 정보, 문제 또는 관심에서 유용한 청구 발명의 특정한 미국 특허, 특허 출원, 공보 또는 대상의 주석을 통합하거나 포함할 수 있다. 본 명세서에 인용되거나 포함된 임의의 미국 특허, 특허 출원, 공보, 성명 또는 다른 정보가 본 발명과 관련하여 선행 기술로서 해석되거나 구축되거나 간주되는 것으로 의도되지 않는다.
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Claims (31)

  1. 양돈의 계통 또는 품종의 유전적 진보(genetic progress)를 증가시키는 방법으로서,
    상기 계통 또는 품종의 수퇘지(boar)로부터 정액 샘플을 채취하는 단계;
    상기 정액 샘플을 정세포(sperm cell)의 적어도 2개의 하위집단으로 분류시키는 단계로서, 제1 하위집단 중 적어도 80%는 X-염색체 또는 Y-염색체를 보유하는 것인, 상기 분류시키는 단계;
    상기 계통 또는 품종의 모돈(sow)을 상기 제1 하위집단으로부터의 정세포로 수정시키는 단계;
    상기 모돈으로부터 새끼를 출산시키는 단계;
    상기 새끼 중 하나 이상에 대한 선발 지수(selection index)를 계산하는 단계; 및
    상기 계통 또는 품종의 유전적 진보를 증가시키기 위해 상기 계통 또는 품종에 대한 평균 선발 지수와 비교하여 선발 지수가 더 높은 상기 새끼 중 하나 이상을 선발하여 상기 계통 또는 품종으로부터의 양돈을 사육하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모돈은 미경산돈(gilt)이고, 상기 제1 하위집단은 X-염색체를 보유하는 것인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 하위집단은 Y-염색체를 보유하는 것인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 새끼 중 하나 이상에 대한 선발 지수는 상기 새끼를 포함하는 그룹으로부터 도출된 데이터에 기초하여 계산된 것인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 새끼 중 하나 이상에 대한 상기 선발 지수는 생식력, 산자수(litter size) 및 젖 생산의 특질(trait)의 측정을 포함하는 것인 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 새끼 중 하나 이상에 대한 상기 선발 지수는 사료 효율, 평균 일당 증체량 및 도체(carcass) 살코기의 특질의 측정을 포함하는 것인 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 계통 또는 품종으로부터의 모돈을 상기 제1 하위집단으로부터의 정세포로 수정시키는 단계는 상기 모돈의 막을 통해 삽입된 바늘(needle) 또는 자궁 심부 카테터(deep intrauterine catheter)를 사용하여 상기 모돈의 생식관에 상기 정세포를 투여하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  8. 제7항에 있어서, 자궁 심부 카테터를 사용하여 상기 모돈의 생식관에 상기 정세포를 투여하는 단계는 하나 이상의 자궁각에 상기 정세포를 배치하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 자궁 심부 카테터는 비디오 카메라 또는 스코프(scope)를 포함하는 것인 방법.
  10. 제8항에 있어서, 방사선사진술 또는 형광투시법을 통해 상기 모돈의 생식관에 삽입된 채 있는 상기 자궁 심부 카테터를 가시화하는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 제8항에 있어서, 투여되는 정세포의 전체 수는 1×109개 이하의 정세포인 것인 방법.
  12. 제7항에 있어서, 상기 모돈의 막을 통해 삽입된 바늘을 사용하여 상기 모돈의 생식관에 상기 정세포를 투여하는 단계는 상기 모돈의 자궁의 하나 이상의 난관에 상기 정세포를 주입하는 단계를 포함하는 것인 방법.
  13. 제12항에 있어서, 복강경 또는 비디오 카메라를 통해 상기 하나 이상의 난관에 삽입된 상기 바늘을 가시화하는 단계를 더 포함하는 방법.
  14. 제12항에 있어서, 투여되는 정세포의 전체 수는 1×106개 이하의 정세포인 것인 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모돈에 1종 이상의 호르몬 또는 호르몬 유사체를 투여함으로써 상기 모돈에서 발정기를 동기화하거나 적시 배란을 유도시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 1종 이상의 호르몬 또는 호르몬 유사체는 PG600, 오부겔(OvuGel), eCG, 프로게스틴 또는 hCG를 포함하는 것인 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 1종 이상의 호르몬 또는 호르몬 유사체는 상기 모돈의 생식관에 배치된 프로그램 가능한 장치에 의해 투여되는 것인 방법.
  18. 제15항에 있어서, 암컷 여포를 검사함으로써 상기 모돈에서 배란을 검출하는 단계를 더 포함하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 여포는 초음파를 이용하여 검사되는 것인 방법.
  20. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모돈은 유전 핵 또는 증식 축군(multiplier herd)의 구성원인 것인 방법.
  21. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수퇘지는 유전 핵 또는 증식 축군(multiplier herd)의 구성원인 것인 방법.
  22. 양돈의 계통 또는 품종의 유전적 진보를 증가시키는 방법으로서,
    상기 계통 또는 품종의 수퇘지로부터 정액 샘플을 채취하는 단계;
    상기 정액 샘플을 정세포의 적어도 2개의 하위집단으로 분류시키는 단계로서, 제1 하위집단 중 적어도 80%는 X 염색체 또는 Y 염색체를 보유하는 것인, 상기 채취하는 단계;
    상기 계통 또는 품종의 모돈을 상기 제1 하위집단으로부터의 정세포로 수정시키는 단계;
    상기 모돈으로부터 새끼를 출산시키는 단계;
    상기 새끼 중 하나 이상에서 특질에 대한 값을 얻는 단계; 및
    상기 계통 또는 품종의 유전적 진보를 증가시기 위하여 상기 특질에 대한 값이 상기 계통 또는 품종에서의 상기 특질에 대한 평균 값을 초과하거나 하회하는 상기 새끼 중 하나 이상을 선발하여 상기 계통 또는 품종으로부터의 양돈을 사육하는 단계를 포함하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 모돈은 미경산돈이고, 상기 제1 하위집단은 X-염색체를 보유하는 것인 방법.
  24. 제22항에 있어서, 상기 제1 하위집단은 Y-염색체를 보유하는 것인 방법.
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