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제주도 한우와 제주흑우실용화축군 집단에서 ADD1 유전자의 다형성이 경제형질에 미치는 영향
한상현(Sang-Hyun Han),오홍식(Hong-Shik Oh),이재봉(Jae-Bong Lee),좌은숙(Eun-Sook Jwa),강용준(Yong-Jun Kang),김상금(Sang-Geum Kim),양성년(Sung-Nyun Yang),김유경(Yoo-Kyung Kim),조인철(In-Cheol Cho),조원모(Won-Mo Cho),고문석(Moon-Suck Ko 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.1
한우와 제주흑우실용화축군(JBC-DC) 집단에서 ADD1 유전자의 유전적 다형성을 조사하였다. ADD1 유전자형은 intron 7 영역에서 84-bp 절편의 유무에 따라 결정하고, 두 집단에서 ADD1 유전자형과 경제형질의 상관관계를 시험하였다. 한우 거세우집단에서는 ADD1 D/- 도체들이 WW 개체들보다 유의적으로 더 두꺼운 등지방두께를 보여주었다(p<0.05). 하지만, JBC-DC 집단에서는 이형접합인 WD에서 가장 두꺼운 등지방두께를 나타냄을 볼 수 있었고(p<0.05), 이는 W와 D 대립인자의 상승효과에 의해 등지방 축적이 증가하는 것으로 추정된다. 반면 육질등급지수나 근내지방도으로 측정된 근육조직에서 근내지방의 축적과 ADD1 유전자형과은 상관없는 것으로 조사되었다. 이상의 결과들로부터, ADD1 유전자는 근육조직의 근내지방보다는 피하조직에서 등지방에 영향을 주는 것으로 보인다. 또한 DD 유전자형에서 W/-인 동물들에 비해 더 높은 수준의 육색을 나타내었다(p<0.05). 흥미로운 것은 JBC-DC 집단에서만 도체중과 유전자형 사이에 고도의 유의적인 차이를 나타내었는데, D/-인 동물들이 WW인 동물들에 비해 38 kg 이상 더 무거웠다(p<0.001). 연구결과는 ADD1 유전자형에 따라 빠른 성장률과 거세우의 생산성에 차이들을 나타내는 것을 보여주고 있다. 이러한 발견들은 ADD1 유전자형이 유전적 분자 마커로써 한우와 제주흑우-유래 축군의 개량을 위한 교배육종에서 효과적인 역할을 수행할 수 있음을 보여주는 결과이다. Genetic polymorphisms of adipocyte determination and differentiation factor 1 (ADD1) gene were screened in Hanwoo and Jeju Black cattle-derived commercial (JBC-DC) populations. The ADD1 genotypes were determined using the presence/absence of 84-bp fragment at intron 7 region. The association of ADD1 genotypes for economic traits was examined in both populations. In the Hanwoo steers, ADD1 D/-carcasses showed significantly thicker backfat levels than those from WW (p<0.05). However, the thickest level of backfat appeared in WD heterozygotes, whereas thicker backfat did not appear in DD homozygotes in the JBC-DC population (p<0.05), leading to the supposition that synergic effects of alleles W and D increase backfat deposition. On the other hand, there was no association between the ADD1 genotypes and intramuscular fat deposition measured as meat quality index and marbling score. From these results, we concluded that the bovine ADD1 affected the backfat in subcutaneous tissue, rather than intramuscular fat in muscle tissue. In addition, the DD animals showed higher levels of meat color than those from W/- (p<0.05). Interestingly, a highly significant difference was found between the genotypes and carcass weights only in the JBC-DC population, and D/- animals were heavier by more than 38 kg than those from WW (p<0.001). The results of this study reveal faster growth rate and differences in steer productivity according to genotypes of the ADD1 gene. These findings demonstrate that ADD1 genotypes may effectively function as molecular genetic markers for the improvement of Hanwoo and Jeju Black cattle-related crossbreeding systems.
광합성세균 Rhodopseudomonas palustis 분리 및 IAA와 Carotenoid 생성에 관한 연구
김유경,조영윤,강호준,김정선,양성년,좌창숙,Kim, Yu-Kyoung,Cho, Young-Yun,Kang, Ho-Jun,Kim, Jung-Sun,Yang, Sung-Nyun,Jwa, Chang-sook 한국유기농업학회 2017 韓國有機農業學會誌 Vol.25 No.4
본 연구에서는 제주도 한라산 중산간 습지대 28개소에서 IAA 및 carotenoid 생성능이 우수한 광합성 세균 1종을 최종 선발하였으며, 16S rRNA 염기서열 분석과 생리학적 특성을 조사한 결과 Rhodopseudomonas palustris JK-1 균주로 동정하였다. JK-1 균주의 최적배양조건을 선발하기 위하여 pH, 온도, 빛 및 통기 등을 포함한 여러 가지 요인들이 균주의 생장과 IAA 및 carotenoid 등 광합성색소 생성에 미치는 영향을 조사하였다. 시험결과 JK-1 균주는 명/혐기조건에서 균생장, IAA 및 광합성색소 생성이 양호하였으며 암/혐기조건에서 균생장, IAA 및 광합성색소 형성이 모두 크게 억제되었다. 명/혐기조건에서 균생장, IAA 및 carotenoid 등 광합성색소의 생산을 위한 최적 pH, 온도 및 배양회전속도는 각각 7, $30^{\circ}C$, 150 rpm, 9, $30^{\circ}C$ 및 150 rpm, 그리고 6, $25^{\circ}C$ 및 50 rpm이었다. 그리고 명/호기조건(0.5~1 vvm)에서는 명/혐기조건(0 vvm)보다 균생장 및 IAA 합성이 양호하였으나 광합성색소 형성은 크게 억제되었다. 따라서 최적배양조건은 명/혐기조건에서 pH 7, 온도 $30^{\circ}C$ 및 회전속도 100 rpm을 선발하였으며, IAA 합성을 유도한 배양액을 생육촉진 효과검증에 이용하였다. 시험결과 R. palustris JK-1 균주를 열무에 3% (v/v) 처리 시 지상부 및 지하부 건물중이 무처리 및 배지처리구 대비 각각 20~58% 및 40-28% 증가하였다. The JK-1 isolate which was the best producer of indole-3-acetic acid and carotenoid among the 388 strains isolated from 28 wetlands in Jeju, was identified to be Rhodopseudomonas palustirs belongs to a typical group of non sulfur purple bacteria based on 16S sRNA sequencing. This study investigated the effect of different cultural conditions of pH, temperature, agitation, light and aeration on growth, IAA and carotenoid production of photosynthetic bacterium JK-1 for optimization of IAA and carotenoid production. It was found that growth, IAA, carotenoid, and bacteriochlorophyll production with light (3,000~3,500 Lux) and agitation (100 rpm) showed better results than those with dark/static or dark/agitation (100 rpm) in anaerobic conditions. The optimal pH, temperature and agitation speed for cell growth were 7, $30^{\circ}C$, 150 rpm, for IAA production were 9, $30^{\circ}C$, 150rpm and for carotenoid production were 6, $25^{\circ}C$, 50 rpm, cultured for 72 h under anaerobic light, respectively. The growth and IAA production were high in aerobic culture compared with anaerocic culture, whereas carotenoid and bacteriochlorophyll content were decreased extremely in aerobic condition (0.5~1 vvm). Subsequently, the optimal culture conditions for JK-1 were selected with pH 7, $30^{\circ}C$ and 100 rpm under anaerobic light and the effect on plant growth was tested by pot assay. Inoculation of JK-1 with 3% (v/v) level caused increase in shoot and root dry weigh that varied from 20%~58% to 40%~28% in young radish in camparison to uninoculated treatment at 50 days of growth. The study suggests that the JK-1 isolate may serve as efficient biofertilizer inoculants to promote plant growth.
제주재래흑돼지와 Landrace, 교배집단 F<SUB>2</SUB>에서 척추의 수적 변이와 도체형질의 상관관계
조인철(In-Cheol Cho),김상금(Sang-Keum Kim),김유경(Yoo-Kyung Kim),강용준(Yong-Jun Kang),양성년(Sung-Nyun Yang),박용상(Yong-Sang Park),조원모(Won-Mo Cho),조상래(Sang-Rae Cho),김남영(Nam-Young Kim),채현석(Hyun-Seok Chae),성필남(Pil-Nam 한국생명과학회 2013 생명과학회지 Vol.23 No.7
포유류 중 돼지의 척추 중 요추, 흉추의 수는 고정되지 않은 형질로 개체간의 차이를 나타내는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 제주재래흑돼지와 Landrace, 두 품종 간 F<sub>2</sub> 교배집단에서 경추 수, 흉추 수, 요추 수, 척추 수 등 체형관련 형질과 도체형질의 상관관계를 살펴보기 위해 수행되었다. 세 축군 모두 경추 수의 변이는 나타나지 않았으나, 흉추 수, 요추 수, 척추 수는 상이한 양상을 보였다. 도체형질의 성적과 요추 수만이 세 축군들 사이에서 통계적인 유의성을 나타내지 않았고(p>0.05), 도체중, 육색, 근내지방도, 등심단면적, 등지방두께, 도체장, 흉추 수, 척추 수 등은 통계적인 유의성을 나타내었다(p<0.05). 제주재래흑돼지는 흉추 수 14-16 개, 요추 수 5-6 개, 척추 수 27-29 개의 범위, Landrace는 흉추 수 15-16 개, 요추 수 5-7 개, 전체 척추 수 28-29 개, F<sub>2</sub> 교배집단은 흉추 수 14-17, 요추 수 5-7 개, 전체 척추 수 27-30 개로 확인되었다. F<sub>2</sub> 교배집단에서 흉추 수와 척추 수의 증가는 도체중, 도체장, 등지방두께의 평균이 유의적으로 다른 양상을 보인다(p<0.05). 또한 척추 수의 증가는 요추 수의 증가보다 흉추 수의 증가에 더 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 흉추 수 및 척추 수의 증가가 등지방두께를 점점 두껍게 만들기는 하지만, 도체중과 도체장 등 경제성을 결정하는 핵심적인 도체형질을 향상시킨다는 점은 추후 제주재래흑돼지나 Landrace 품종을 활용한 양돈산업에서 체형개선을 통한 생산성 증가를 유발할 수 있는 좋은 전략이 될 것으로 판단된다. The number of thoracic and lumbar vertebrae is known to be an unfixed trait among mammals. This study focused on the relationship between numerical variations of cervical (CER), thoracic (THO), and lumbar (LUM) vertebrae and the total number of vertebrae (TNV) and carcass traits in Jejunative black pigs (JBPs), Landrace pigs, and their intercrossed F<sub>2</sub> population. There were no numerical variations in CER vertebrae. On the other hand, the numbers of THO and LUM vertebrae and the TNV varied in all three populations. Of the traits investigated in the three populations, only the means±SE of the LUM vertebrae did not show statistical significance (p>0.05). The carcass weights (CW), meat color (MC), marbling score (MS), backfat thickness (BFT), carcass length (CLE), THO vertebrae, and TNV all showed statistical significance (p<0.05). The JBP had 14-16 THO vertebrae, 5-6 LUM vertebrae, and 27-29 TNV. The Landrace pigs had 15-16 THO vertebrae, 5-7 LUM vertebrae, and 28-29 TNV. The F<sub>2</sub> population had 14-17 THO vertebrae, 5-7 LUM vertebrae, and 27-30 TNV. In the F<sub>2</sub> population, increased numbers of THO vertebrae and TNV were associated with a significant increase in the CW, CLE, and BFT (p<0.05). In particular, the increase in the TNV was caused by an increase in the number of THO rather than LUM vertebrae. Although the animals with a greater number of THO and TNV had thicker backfat, they had a longer CLE and a heavier CW. Both these traits are economically more important than the level of backfat when determining the productivity level. These results suggest that genetic selection to increase the number of vertebrae, especially in Landrace pigs, JBPs, and their related populations, may be an excellent strategy for improving productivity.