한우 보증씨수소 육종가의 정확도 및 순위검증 방법에 관한 연구

손지현,구양모,정용호,김성진,최태정,박미나,이득환 한국동물유전육종학회 2021 한국동물유전육종학회지 Vol.5 No.4

This study was conducted to solve the problem of Korean Proven Bull (KPN) currently being selected by progeny test. The Estimated Breeding Values (EBV) accuracy of KPN was estimated using the carcass traits data of Hanwoo that was raised and slaughtered directly in the farm, and the ability of KPN was re-evaluated and verified to determine whether it could be used to improve the EBV accuracy and test system of Hanwoo KPN. The heritability of Carcass Weight (CW), Eye Muscle Area (EMA), Backfat Thickness (BF), Marbling Score (MS) calculated from the estimated parameters were evaluated to be 0.23, 0.23, 0.20, and 0.27, respectively. The accuracy of EBVs estimated from farm slaughter data for KPN 643 animals with progeny's carcass traits data was 0.89, 0.85, 0.89, and 0.90, respectively, and the EBV accuracy estimated through the station progeny test was approximately 10~11% higher than farm progeny. In the progeny test, the progeny phenotypic data collected from the progeny test showed an accuracy of about 0.70 to 0.75 on average, and the proportion of KPNs with an accuracy of 0.9 or higher was 4.8%, 3.6%, 3.3% and 4.2%, respectively, in CW, EMA, BF, and MS. The accuracy of EBVs estimated from carcass traits data slaughtered at Hanwoo farms was greater than 0.7 in KPNs over 98%, and the ratio of KPNs with accuracy greater than 0.9 was 56.6%, 56.8%, 55.4%, and 58.8%, respectively, in CW, EMA, BF, and MS. This is believed to be due to the relatively high average number of progeny per KPN at 2,455 animals in farm slaughter data. In addition the carcass traits data of progeny animals was investigated to determine whether the estimated EBV for the selection of Hanwoo KPN expressed EBV's ability in the progeny born from KPN, and the corrected phenotype performance, which eliminated convenience by farm and slaughter year-season, was conducted using the investigated data. In the same way, a secondary verification EBV using the farm carcass traits data was also conducted with corrected phenotype performance and rank correlation. In comparison with progeny test EBV, the rank correlation was estimated to be 0.62, 0.57, 0.54, and 0.52, showing results below the theoretical EBV accuracy estimate of 0.78. Therefore, in order to increase the accuracy of KPN, it is necessary to increase the number of progeny test farms, increase the number of progeny test animals, and add novel traits to produce future generations that slaughter at the point of slaughter (30~31 months). This problem will be a long-term goal due to the difficulty of securing budgets and participating in farms, and it is expected that the existing KPN ranking will be able to be supplemented with a system that can re-evaluate KPN semen with field data approximately three years after production. 본 연구는 현재 후대검정을 통하여 선발하고 있는 보증씨수소의 선발체계를 개선하기 위하여 농가에서 직접 사육하여 출하된한우의 도체 등급판정 결과를 이용하여 보증씨수소의 육종가 정확도를 추정하여 이미 선발된 보증씨수소의 능력을 재평가하고2차 검증을 시행하여 한우 보증씨수소의 육종가 정확도 및 검정체계의 개선에 활용할 수 있는지 알아보고자 실시하였다. 추정된모수로부터 계산된 도체중, 등심단면적, 등지방두께 및 근내지방도의 유전력은 각각 0.23, 0.23, 0.20 및 0.27로 추정되었다. 후대의 도체성적을 가지고 있는 씨수소 643두에 대한 농장 도축자료로부터 추정된 육종가의 정확도는 도체중, 등심단면적, 등지방두께 및 근내지방도에서 각각 0.89, 0.85, 0.89 및 0.90으로 나타났으며 검정소 후대검정을 통하여 추정된 육종가 정확도 0.78, 0.78, 0.78 및 0.79 보다 약 10∼11% 높게 추정되었다. 후대검정에서 약 20두의 후대가 있으면 0.90 이상의 육종가 정확도를 기대할 수있는 것으로 나타났으나 후대검정에서 수집되는 후대표현형 자료는 평균 8두로 약 0.70∼0.75 수준의 정확도를 보이며, 0.9 이상의 정확도를 추정한 씨수소의 비율은 도체중, 등심단면적, 등지방두께 및 근내지방도에서 각각 4.8%, 3.6%, 3.3% 및 4.2%에 불과했다. 농장에서 출하된 도체성적을 통해 추정된 육종가의 정확도는 98% 이상의 씨수소에서 0.7 이상의 정확도를 보였으며, 0.9 이상의 정확도를 추정한 씨수소의 비율은 도체중, 등심단면적, 등지방두께 및 근내지방도에서 각각 56.6%, 56.8%, 55.4% 및58.8%인 것으로 나타났다. 이는 농장의 출하된 도축성적에서 씨수소 당 평균 후대 두수가 2,455두로 비교적 많았기 때문으로 사료된다. 또한 한우 보증씨수소 선발을 위하여 추정된 형질별 육종가가 실제로 이들 개체로부터 태어난 자손에서 추정 육종가만큼의 능력을 발현하였는지 알아보기 위하여 자손들의 도체성적을 조사하고 농장 및 도축년도-계절에 의한 편의를 제거한 보정표현형(Corrected Phenotype) 성적을 보증씨수소 선발 시 추정된 육종가와의 순위 상관 분석을 시행하였다. 또한 같은 방법으로 농가의 도축성적을 이용한 2차 검증 육종가도 Corrected Phenotype 성적과 순위 상관 분석을 시행하였다. 후대검정 육종가와의 비교에서 순위 상관은 0.62, 0.57, 0.54, 0.52로 추정되어 이론적인 육종가 정확도 추정치인 0.78에 못 미치는 결과를 보여주었다. 이러한 결과를 보여주는 대표적인 원인으로 도축개월의 차이와 검정을 하기에 부족한 후대검정 두수를 들 수 있을 것이다. 따라서 보증씨수소의 정확도를 높이기 위하여 후대검정 전문 농가의 확대를 통한 후대검정 두수의 증가와 신규형질로써 농가 도축 시점(30~31개월)에 출하하는 후대를 생산할 필요성이 대두된다. 단, 이러한 문제는 예산 확보 및 농가 참여의 어려움을 안고있어서 장기적으로 해결해야 할 목표가 될 것이며, 기존의 보증씨수소의 순위를 일정량의 후대를 생성한 시점(3년 후)에 현장 데이터를 이용한 2차 검증으로 정액을 재평가할 수 있는 시스템으로 보완할 수 있을 것으로 기대된다.

식물육종 기술의 고찰

안상낙 한국육종학회 2012 한국육종학회 심포지엄 Vol.2012 No.07

식물 육종은 변이를 확대하는 단계와 육종가가 원하는 유전자조합을 가진 계통을 선발하는 단계로 크게 나눌 수 있는데, 활용 가능한 유전자원 내에 육종가가 원하는 변이가 존재하는지의 여부가 육종의 성패를 좌우한다. 변이 집단을 만들기 위해 인공교배, 돌연변이 유기, 염색체 배가 등의 방법이 이용되어 왔다. 조직배양 기술이 확립되면서 체세포변이, 세포융합, 종속간교잡, 화분배양을 이용한 반수체육종 등의 방법도 품종육성 및 변이를 만드는 수단으로 이용되고 있다. 종간교잡은 Oryza, Brassica 속에서 널리 이용되었으며, IRRI에서 grassy stunt virus 병 저항성유전자를 Oryza nivara에서 도입하여 IR30 등 저항성품종을 육서한 것이 좋은 예다. 특히, 동형접합체 생산에 소요되는 기간을 단축시켜 내혼계의 육성에 소요되는 기간을 단축하는 반수체육종법이 큰 관심을 받고 있는데 옥수수 종자회사들이 최근 이 방법을 육종에 이용하고 있다. 가장 획기적인 방법은 교배가 불가능한 생물로부터 유용유전자를 분리해 교배과정을 거치지 않고 유용유전자를 도입하는 형질전환이다. 유전변이의 실체를 이해하기 위해서는 해결해야 할 과제가 많다. 중요한 것은 선발에 의해 육성된 고세대 계통들은 자연 상태의 유전자 pool보다 유전적 다양성이 결여되어 있다는 점이다. 작물 야생종이 보유하고 있는 유용한 유전자들이 순화와 육종가에 의한 선발 과정 동안에 도태되었으며 이러한 유전자들이 육종 연구에서 많이 이용되지 않은 유전자원에 내재되어 있다 (Tanksley and McCouch 1997). 콩도 순화 과정에서 약 81%의 희귀 유전자가 도태되었다 (Hyten et al. 2006). 그러므로 재래종과 야생근연종을 육종에서 적극적으로 활용하는 것이 매우 중요하다. 식물 육종에 이용 가능한 신기술이 개발되고 있다. 유전자 표적 기술로 게놈 내에서 특정유전자를 제거 혹은 대체하는 기술인 Zinc finger nuclease, TILLING (Targeting Induced Local Lesions in Genomes), RNAi 등의 활용 가능성이 검토되고 있다. 차세대 염기서열분석을 이용한 resequencing은 대상 식물의 표준 게놈과 실험 계통의 염기서열을 비교하여 염기서열변이와 표현형 변이 간의 연관성을 찾아내는 방법으로서 주로 염기서열 분석이 완료된 작물을 대상으로 시도되고 있다. 벼 기능유전체협의회는 20개 벼 품종의 염기서열을 분석한 결과 12개 염색체에 골고루 분포하는 250,000개의 SNP를 탐지하였다 (McNally et al. 2006). 유전체학은 육종가에게 새로운 도구를 제공하고 있는데 MAS가 대표적이다. MAS는 QTL의 탐지, 형질전환유전자의 이전, 야생종 유전자의 재배종으로 이입, 여러 유전자의 집적 그리고 연관지연의 감소 등 여러 분야에서 이용되고 있다. 새로운 육종기술은 경비가 적게 드는 방법을 요구하는데 대표적인 것이 Genome-wide selection이다 (Heffner et al. 2009). 기존의 분자표지를 이용한 육종은 DNA 표지와 목표 형질과의 연관 관계를 통계적 방법인 QTL 분석을 통해 밝히는 단계에서 시작한다. QTL 분석 결과 탐지된 유전자를 이입하고자 할 때 목표형질과 연관된 소수의 분자표지만을 이용하게 되는데 이는 식물 개량의 틀에서 볼 때 바람직하지 못한 면이 있다. 다수의 유전자가 관여하고 유전자간 상호작용이 있는 양적형질 특히 수량성을 목표로 할 경우가 대표적이다. Genome-wide selection은 목표형질과 연관을 보이는 몇몇 분자표지만을 이용하지 않고 육종 단계에 있는 모든 재료들의 유전자형을 검정하고 이들 중 일부 계통이 다음 단계로 넘어가 표현형 검정과 QTL 분석이 수행된다. 주동 및 미동 QTL을 고려하여 계산된 육종값에 근거하여 어느 계통을 다음 단계로 진전시킬 것인지를 결정한다. 표현형검정에 비해 유전자형 검정에 소요되는 비용이 저렴해지면 Genome-wide selection 기법은 보다 널리 이용될 것으로 전망된다. 전통적인 육종방법과 생명공학을 이용한 좋은 예가 내침수성 벼를 개발한 것이다. 아시아에서 침수는 연간 10억$의 경제적 손실을 가져오는데, 인디카벼에서 유래한 Sub 1A 유전자는 수량성에 영향이 없으면서 벼의 침수저항성을 증가시킨다. 국제벼연구소는 Sub 1A 유전자를 라오스, 방글라데시. 인디아 그리고 인도네시아 품종에 도입하여 침수저항성 벼를 개발 중에 있다. 육종은 어느 때보다 작물의 생산성 증가에 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 기후 변화에 따라 육종의 목표도 다변화될 것이다. 유전체연구를 통해 얻어진 식물의 전염기서열 해독, 유전자발현, 유전자의 기능, 최종적으로 생합성경로에 관여하는 유전자들의 네트웤 등의 정보는 육종에 새로운 paradigm을 제공하여 준다. 이 모든 정보는 농업생산성의 근간이 되는 양적형질의 분석에 유용하게 이용될 것이다. 중요한 점은 이같은 대규모 유전자형 검정은 표현형이 정확하지 않을 경우 큰 의미가 없다 (Montes et al. 2007). 특히, 수량성 등 양적형질의 경우 정확한 표현형검정을 위해 적절한 실험설계, 충분히 큰 집단, 다년간 및 여러 장소에서의 반복 실험이 필요하다. 교배와 선발 등의 전통적인 기술, 분자표지와 염기서열 분석 등 신기술의 결합은 작물의 양적형질 변이에 대한 우리의 이해를 크게 증진시킬 것으로 기대한다. 이러한 연구는 육종가, 분자유전학자 등 여러 분야 전문가들의 공동연구가 절실히 요구되는 분야이며 각 전문분야의 강점을 최대한 살리는 방향으로 추진되어야 될 것이다.

한우 체척 검정개월령에 따른 단·다형질 개체모형의 육종가 및 정확도 비교연구

이수현,당창권,최연호,박미나,이승수,이영창,이재구,장혁기,이도현,윤호백,최태정 한국동물유전육종학회 2021 한국동물유전육종학회지 Vol.5 No.4

한우는 국가단위 검정체계에서 개량되고 있는 한국 고유품종이다. 한우의 평가형질 중 체척은 개체의 신체부위를 10부위로 구분하여 개체의 성장 척도로 활용하는 형질이다. 2021년 하반기 기준의 검정체계는 18개월령에 측정된 후대검정우의 체척성적을활용하고 있으나 이는 검정체계 상 어느 종료시점에도 해당되지 않는다. 그 외에 당대검정에서도 체척 성적을 수집한다는 점에서 모든 자료를 활용하지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 체척 수집개월령 및 모형에 따른 유전모수와 육종가, 정확도를 비교하고 개선된 평가결과를 제공할 수 있는 방안을 모색, 정보를 제공하기 위하여 수행되었다. 활용된 자료는 총 13370두의 당후대검정우의 보정된 12개월령 체중과 12, 18개월령 체척 10부위 성적이며 혈통자료는 84936두의 자료를 활용하였고 단형질, 다형질평가모형으로 나누어 총 6개의 평가그룹 간 비교를 실시하였다. 유전모수 추정에는 수집개월령을 불문하고 모형을 기준으로 볼 때 단형질모형 전체형질의 유전력평균이 0.27, 다형질모형이 0.28의 수준을 보였다. 육종가의 상관결과로는 단형질, 다형질모형 간에 0.87 수준을, 12개월령 당대성적이 추가된 육종가와 12개월령 후대성적만 활용된 상관결과는 0.72 수준으로 파악되었다. 정확도는 전체형질의 평균을 기준으로 12, 18개월령 후대검정 단형질모형에서 각각 63% 수준으로 최저 정확도를, 12개월령 당후대검정 성적을 모두 활용한 다형질모형에서는 74%로 전체 평가그룹 간 가장 높은 정확도를 확인하였다. 연도별 씨수소들의 육종가의 경향은 12개월령 당후대검정 단형질모형으로 평가된 육종가 평균을 제외하고 전체 형질에 대해 전반적으로 높은육종가 경향을 보였다. 결론적으로, 본 연구는 12개월령 당후대검정 성적을 모두 활용하여 다형질모형을 적용한 평가결과의 이점을 투영하려 하였으며 평가결과를 개선할 수 있는 방안의 정보를 제공할 수 있을 것으로 보인다. Hanwoo cattle is one indigenous breed that have been improving its genetic performance through national evaluation system. 10 categories of Body measurement are one of evaluation trait in Hanwoo population that depicts indirect growth performance. Recent national evaluation system in 2021 have been using body measurement traits measured at 18 month that is not belong to any of the proper test period(e.g. 12, 24 month). Though body measurement traits measured at 12 month are abundant due to not only progeny but performance test animals, evaluation system that using traits measured at 18 month is still remained. Accordingly, this study focused on the data by measured points and models by single and multiple trait for informing to improve genetic evaluation of national evaluation system. Total 13370 animals from performance and progeny test animals and total of 84936 pedigree records were used. Evaluation group were allocated into 6 in total by 3 measured points and 2 models, and compared by each group. Where regarding only single and multiple trait model, mean of heritability for all traits is depicted as 0.27 and 0.28 in single and multiple trait model respectively. Correlation of breeding value between single and multiple trait model for each measured points was 0.87, while body measurement at 12 month which dataset includes performance test animals and traits at 12 month without performance test animals were shown 0.72 correlation. Accuracy of estimated breeding value was the least when single trait model with body measurement at 12 month and 18 month without performance test animals were used (63%). Multiple trait model using body measurement at 12 month with performance test were recorded as the highest accuracy at 74%, among the evaluation groups. Genetic trend in sires that have at least 6 progenies was in similar pattern annually for all evaluation group except single trait model with performance test animals that measured 12 month body measurement. The group using multiple trait model with traits at 12 month which have performance test records were higher for all traits than other groups. In short, this study was aimed to draw the advantages of multiple trait model using body measurement at 12 month including performance test animals.

우리나라 통일형 벼 품종의 위도별 재배에 따른 수량구성요소 및 주요 농업적 특성

이지윤,이종희,김상열,조준현,손영보,여운상,송유천,이춘기,남민희 한국육종학회 2012 한국육종학회 심포지엄 Vol.2012 No.07

IRRI에서 모든 품종의 간장은 한국보다 10.5~23.9cm 작았다. 삼강벼와 세계진미는 한국보다 약 24cm정도 작아 간장의 감소폭이 가장 컸으며, 밀양23호는 간장의 감소폭이 약 10.5cm로 가장 작았다. 이삭길이는 IRRI가 19.6~23.8cm, 한국이 22.4~26.7cm로 IRRI에서 1.4~5.0cm 가량 짧았다. 다산벼는 한국보다 5cm가량 짧아져 감소폭이 가장 컸고, 한아름벼와 밀양240호의 감소폭은 1.5cm로 작았다. 주당수수는 한아름벼, 밀양23호, IR64가 IRRI에서 각각 3개, 2개, 6개 정도 증가하였다. IR64는 IRRI와 한국에서 지역별 간장, 수장, 주당수수의 차이는 있었으나, 각 지역에서 간장과 수장이 가장 크고 주당수수도 가장 많았다. 파종 후 이삭이 80% 나올 때까지 기간(Flowering)은 IRRI에서 74~81일, 한국에서 110~119일로 IRRI가 한국보다 34~40일 짧았다. IR64는 IRRI와 한국에서 Flowering이 각각 81일과 119일로 가장 길었고, 밀양23호는 각각 80일과 114일로 다른 한국품종보다 Flowering이 길었다. 한국품종들은 IRRI에서 한국보다 수량이 1.53~5.35t/ha 감소하였고, IR64는 0.82t/ha 증가하였다. IRRI에서 수량의 감소율은 한아름벼가 54.8%로 가장 높았고, IR64는 14%로 가장 낮았다. 밀양23호는 한국품종 중에서 수량 감소율이 18.1%로 가장 낮았다. IRRI에서 수량이 가장 높은 품종은 밀양23호(6.95t/ha)였으며, 가장 낮은 품종은 다산벼(4.41t/ha)였다. IRRI에서 주당수수는 수량과 유의한 정의상관(r=0.69, p<0.05)을 나타냈다. 한국에서는 출수기는 수량과 유의한 부의상관(r=-0.57, p<0.05)을 보였으며, 등숙률은 수량과 고도로 유의한 정의상관(r=0.70, p<0.01)이 있었다.

분자육종법과 관행육종법을 활용한 고식미계통 선발효율성 비교분석

서정필,조영찬,원용재,이정희,안억근,전재범,이점식,김명기,정응기,김보경 한국육종학회 2014 한국육종학회지 Vol.46 No.3

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지금까지 밥맛특성이 우수한 품종을 육성하려는 노력이 부단히 진행되고 있으나, 저세대에서 미질을 평가하는 기준과 지표가 미흡한 실정이다. 고식미 품종육성과정 중 저세대에서 고식미계통을 선발하기에는 어려운 실정이다. 본 연구에서는 DNA분석에 의한 식미회귀식값을 자포니카 간의 교잡에서 유래된 저세대 계통선발에 적용하여 선발효율성을 관행육종법과 비교분석하였다. 9개 교배모본들을 군집분석하여 그룹간에 식미회귀식값과 밥의 윤기치의 연관분석을 실시한 결과, 유의성이 있었다. 분자육종법과 관행육종법으로 계통을 선발한 결과 선발집단규모는 각각 34.4%, 38.6%로 비슷하였고, 분자육종법과 관행육종법을 병행하였을 때는 19.5%로 집단규모가 상당히 줄었다. 밥의 윤기치와 식미회귀식값은 집단간에는 차이가 있었으나, 육종방법에 따라서는 차이가 없었다. 식미회귀식값은 13개 DNA마커를 가지고 값을 구하게 되는데, 본 실험에 사용된 교배조합에서 양친 간에 다형성을 보이는 DNA마커는 3~7개로 상당히 적어, 식미회귀식값을 구하여 표현형을 설명하기에는 부족한 것으로 생각된다. 식미회귀식값에 의한 고식미계통선발을 하려면 교배조합별로 DNA마커조합과 식미회귀식값을 다시 산출해서 사용을 하거나, 식미회귀식에 활용되는 모든 DNA마커에 다형성을 보이는 교배조합을 선정해서 적용한다면 어느 정도 효과가 있을 것으로 생각된다. 본 실험에 활용된 식미연관 13개 DNA마커에 의한 식미회귀식값은 모든 조합의 육종집단에서 선발에 활용하기는 어려울 것으로 생각된다. This paper compares selection efficiency for high palatability breeding lines using marker-assisted selection and conventional selection methods in rice. A total 4 cross combinations of japonica cultivars were selected using marker-assisted selection with a set of 13 DNA markers associated with grain quality and conventional selection methods in F3 and F5 generations assessing palatability using the Toyo taste meter. The multiple regression value with a set of 13 DNA markers was utilized as the marker-assisted selection index. The number of polymorphic markers among 13 DNA markers ranged from 3 to 7 between the parental cultivars. Among these cross combinations, there was no significant difference between marker-assisted selection and conventional selection methods for selection of lines with high palatability. This demonstrates that marker-assisted selection by marker-based regression value might not be a good method for selection to apply the all breeding populations for high palatability line selection. While each method allowed equally effective selection of high palatability lines, the regression analysis using polymorphic markers will need to be re-calculated for each cross combination.

과수육종 역사, 현황과 전망

정경호(Kyeong Ho Chung),남은영(Eun Young Nam),권정현(Jung Hyun Kwon),허윤영(Youn Young Hur),권순일(Soon Il Kwon),김윤경(Yoon Kyeong Kim),마경복(Kyeong Bok Ma),윤수현(Su Hyun Yun),이목희(Mock Hee Lee),박영식(Young Sik Park),이석호(Seo 한국육종학회 2020 한국육종학회지 Vol.52 No.S

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Although small-scaled breeding programs for apples, pears, and grapes were conducted in the 1930s and 1940s, national fruit breeding programs by the Korean government were commenced after the foundation of the National Horticultural Technical Institute on May 20, 1953, and the programs were confined to apples and pears. Peach and grape breeding programs were started after the establishment of Rural Development Administration (RDA), with the Horticultural Experiment Station as its affiliated research organization in 1962. However, because of insufficiencies in breeding infrastructure, manpower, and funds during the 1960s and 1970s, most efforts were devoted to the collection and selection of wild Akebia and Actinidia, local varieties of astringent persimmons, jujube, and apricot, and adaptability tests of foreign fruit varieties. Fruit breeding programs became more activate with the establishment of the Apple Research Institute, the Pear Research Institute and the Citrus Research Institute as subsidiary organizations of the Fruit Research Institute, RDA, in 1991, and with Fruit Experiment Stations for grapes, persimmons, and peaches as affiliated provincial research organizations in early 1990s to cope with the domestic agricultural market opened by Uruguay Round Agreements. The legislation of the Seed Industry Law in 1995 and joining the UPOV in 2002 contributed to fruit breeding activation in the private sector. The results of such breeding programs include the development of the ‘Danbae’ pear as the first fruit variety in 1967, the ‘Yumyong’ peach in 1977, the ‘Hongro’ apple, and the ‘Cheongsoo’ grape. After the Korea-Chile FTA, effective in 2004, research projects for the development of molecular markers linked to disease resistance in fruit trees and seedless grapes have been carried out to improve the competitiveness of the Korean fruit industry. However, the establishment of a molecular breeding system based on genome sequence information and collaboration among research organizations are required for competition in domestic and foreign fresh fruit markets. In this review, we analyze the achievement from the fruit breeding programs operated by central and local autonomous governments since 1945, and propose future directions and strategies.

옥수수의 해외시장 진출을 위한 육종연구에 대한 제안

이명훈 한국육종학회 2015 한국육종학회 심포지엄 Vol.2015 No.07

옥수수는 벼, 밀과 더불어 세계 3대 식량작물의 하나로서 단위면적당 생산량이 매우 높으며 가축의 사료로서 중요한 작물이다. 옥수수의 주요 생산국은 미국과 중국이며 세계 생산량의 37%와 21%를 각각 차지하고 있으며, 미국과 중국의 옥수수 재배면적은 3,200만 ha 정도로 비슷하지만 미국의 단위생산량이 월등히 높아 전체 생산량이 많다. 우리나라의 옥수수 재배면적은 26,000ha 정도이고 매년 800~900만 톤의 옥수수를 수입하고 있으며 자급률은 1% 이하이다. 세계 옥수수 종자시장 규모는 76억불 정도이고 종자량으로는 800만 톤 정도이다. 몬산토, 파이오니어, 신젠타 등의 글로벌 종자회사가 세계시장의 65% 이상을 차지하고 있으며, 우리나라 종자시장 규모는 50억 원 정도로서 매우 영세한 실정이다. 해외기술 현황으로는 미국은 글로벌 종자회사 중심으로 막대한 자본과 연구인력, 최상의 기술력으로 세계시장을 석권하고 있으며, 중국도 국가의 적극적인 지원 하에 최근 육종기술이 급속히 발전하고 있다. 태국도 육종기술이 매우 발전하여 동남아 시장을 석권하고 있으며 인도는 아직은 미흡하지만 급속한 발전 가능성을 보유하고 있다. 그 밖에 필리핀, 인도네시아, 캄보디아, 베트남 등도 옥수수 품종개발 연구를 수행하고 있다. 해외시장 진출을 위한 옥수수 육종의 가장 중요한 목표는 수량성이지만 병충해 저항성이나 불량환경 저항성도 매우 중요한 형질이다. 특히 열대지방은 온대지방보다 옥수수에 발생하는 병해충이 많으며 특히 노균병(Downy mildew), 녹병(Rust), 잎마름병( Leaf blight), 바이러스 등이 많이 발생하고 있어 이에 대한 저항성 육종이 절실히 필요하다. 불량환경 저항성 육종으로는 한발저항성 품종개발이 최근에 중요한 과제로서 대두되고 있다. 세계 여러 나라에서는 한발저항성 육종연구를 활발히 수행되고 있으며 어느 정도 성과를 거두고 있는 것으로 보고되고 있다. 또한 동남아 개발도상 국가에서는 비료가격이 높아 옥수수 재배 시에 충분한 비료를 시용하지 못하고 있는 실정이기 때문에 소비재배에 적합한 품종개발 연구도 수행하고 있다. 품질개선을 위한 육종으로는 최근 미국에서 베타카로틴이 매우 높은 황색옥수수 품종을 개발하고 있다. 동남아 시장에 권장할 수 있는 옥수수 품종은 수량성이 높은 단교잡종(Single cross)과 더불어 종자가격이 낮은 3계교잡종(3-way cross)이 초기에 농가보급에 유리할 것으로 생각되며, 경제적이 이유로 신품종을 구입할 수 없는 농가에 재래종을 대체할 수 있을 품종으로 합성품종(Synthetic variety)이 가능할 것으로 생각된다. 옥수수 육종의 성패를 좌우할 수 있는 가장 중요한 요인은 우수한 육종재료의 확보이며, 가장 중요한 육종재로는 현지에서 재배되고 있는 상업용 품종과 재래종 품종이며, 또한 모집단(Population)을 육성하고 개량하는 것이 절대적으로 필요하다. 우수한 교잡종을 육성하기 위해서는 일반조합능력과 특정조합능력을 이용한 정통적인 방법도 중요하지만 단기간에 육종 성과를 높이기 위해서는 임의교배(Random mating)에 의한 많은 조합의 교잡종을 검정하는 것이 바람직하다. 육종연구에 고려해야 할 몇 가지 사항은 외국 농업기업에 대한 현지의 법적규제와 권장 사항 등을 정확히 파악해야 되며, 해당 국가가 개발한 품종이 원활하게 보급되지 못하고 있는 원인을 정확히 분석해야 한다. 병충해 저항성이나 불량환경 저항성 품종개발 시에는 자연조건에서 선발하는 것보다 적극적이고 실질적인 환경 하에서 선발하는 것이 육종효율을 높이고 육종기간을 단축할 수 있으며, 광지역 적응성 품종개발 보다는 특정 환경에 적응하는 품종개발에 중점을 두는 것이 바람직하다. 끝으로 본 프로젝트로 우리나라와 해당 국가가 공동으로 혜택을 받을 수 있는 방법을 강구하는 것이 바람직하며, 본 프로젝트의 종료 후에도 지속적으로 옥수수 육종 연구가 수행될 수 있는 기반을 조성하는 것이 절실히 요구된다.

2019 KSBS-SABRAO International Conference Program

한국육종학회 한국육종학회 2019 한국육종학회 학술발표회지 Vol.2019 No.-

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특정지역 브랜드 한우거세우의 도체형질에 대한 환경효과 분석 및 유전모수 추정

이동재,윤두학 한국동물유전육종학회 2021 한국동물유전육종학회지 Vol.5 No.3

The aim of this study was to estimate the environmental effects and genetic parameters on carcass traits (carcass weight, eye muscle area, backfat thickness and marbling score) of 8,027 commercial Hanwoo steers. The data was collected from 458 individual farms for 2007 to 2015 in Jeongeup area of Jeonbuk province. Environmental effects were subjected to ANOVA and genetic parameters were estimated using a multiple trait animal model and average information restricted maximum likelihood (AIREML) procedures. Mean and standard deviation for the CW, EMA, BFT and MS were 444.00±45.11 kg, 96.26±11.64 cm2, 15.35±5.47 mm and 6.88±1.84 score, respectively with carcass traits significantly affected (p<0.001) by slaughtered year, season and location. Estimated heritabilities for CW, EMA, BFT and MS were 0.52, 0.39, 0.39 and 0.47, respectively. Genetic correlation of CW with EMA, BFT and MS were estimated to be 0.42, 0.38 and 0.17, respectively. Genetic correlation of EMA with BFT and MS were estimated to be –0.03 and 0.41, respectively. Genetic correlation of BFT and MS were –0.02. These results could be useful as basic data for the improvement of Hanwoo in commercial farms. 이번 연구에서는 특정지역의 한우브랜드 거세우 8,027두의 도체형질에 대한 환경효과 및 유전모수를 추정하기 위해 실시하였다. 도체성적 자료는 2010년부터 2015년까지 전라북도 정읍지역의 단풍미인한우협동조합의 458농가로부터 수집되었다. 환경효과는 ANOVA를 이용하였으며, 유전모수는 다형질 개체모형과 AIREML을 사용하여 분석하였다. 도체중, 등심단면적, 등지방두께 및 근내지방도의 평균 및 표준편차는 각각 444.00±45.11 kg, 96.26±11.64 cm2, 15.35 ±5 .47 mm 및 6.88±1.84점으로 나타났으며, 도축년도, 도축계절 및 도축지역이 도체형질에 유의적 영향을 주는 것으로 나타났다. 유전력은 도체중, 등심단면적, 등지방두께 및 근내지방도에서 각각 0.52, 0.39, 0.39, 0.47로 추정되었다. 도체형질 간 유전상관은 도체중과 등심단면적, 등지방두께 및 근내지방도에서 각각 0.42, 0.38 및 0.19로 나타났으며, 등심단면적과 등지방두께 및 근내지방도에서 –0.03 및 0.41, 등지방두께와 근내지방도에서 –0.02로 분석되었다. 이러한 연구결과는 전국단위 ㅁ빛 지자체단위(광역 혹은 기초)의 한우 개량을 모니터링하기 위한 기초자료로서 유용할 것으로 사료된다.

유전체 기반의 한우 유전능력 평가를 위한 참조집단 조성 사례 분석

오재돈,김도현,유지석,이학교 한국동물유전육종학회 2021 한국동물유전육종학회지 Vol.5 No.4

The paternity test technique using microsatellite markers can accurately determine whether the pedigree father is true or false. However, through this study, it was confirmed that pedigree errors may occur because paternity tests using microsatellite marker genotypes estimate multiple fathers rather than finding one father. For this reason, it was found that in more than 76% of cases it was impossible to correct pedigree errors. However, if the snp chip is used, it is possible to accurately estimate one real father and correct the pedigree error. This study is thought to be used as a very effective means for improving Korean cattle(Hanwoo) because it enables lineage management and genome-based genetic ability evaluation.