닭의 품종 간 스트레스 반응 정도 비교 분석

손시환(Sea Hwan Sohn),조은정(Eun Jung Cho),박단비(Dhan Bee Park),장인석(In Surk Jang),문양수(Yang Soo Moon) 한국가금학회 2014 韓國家禽學會誌 Vol.41 No.2

한국 재래닭 염색체의 텔로미어 분포 양상

손시환(Sea Hwan Sohn),조은정(Eun Jeong Cho) 韓國家禽學會 2010 韓國家禽學會誌 Vol.37 No.3

텔로미어(telomere)는 염색체 양 말단에 위치하는 DNA와 단백질의 복합체로서 (TTAGGG)n의 단순 반복 염기 서열로 이루어져 있다. 그러나 일부 조류 및 척추동물의 경우 염색체의 양 말단 부위외 간질적 위치에도 telomeric DNA sequence가 분포한다. 본 연구는 닭 염색체에 있어 telomeric DNA의 분포 양상을 제시하고자 한국 재래닭의 초기 배아로부터 염색체 표본을 제작하고, telomeric DNA probe를 이용한 FISH를 수행하여 염색체 상 텔로미어의 분포 양상을 분석하였다. 분석 결과, 닭의 모든 염색체 양 말단부에 텔로미어가 분포하는 것으로 나타났으며, 더불어 대형 염색체 중 1번의 1q32, 1p11, 1p23 위치와 2번 염색체의 2q24 및 3번 염색체 3q32에 interstitial telomeric signal(ITS)이 존재하는 것이 확인되었다. 이러한 한국 재래닭 염색체의 텔로미어 분포 양상은 이전 Gallus domesticus에서 발표한 분포 양상과 거의 일치한 것으로 나타났다. 한국 재래닭의 각 염색체별 텔로미어 함유율은 4.6~16.3% 정도로 분석되었으며, 거의 대부분의 염색체에서 단완 말단부의 telomeric DNA의 함량이 장완 말단부보다 높은 것으로 나타났다. 닭 염색체에서 ITS의 존재와 분포 양상은 핵형학적으로 진화 과정 중 염색체 간의 융합에 의해 신생 염색체가 형성되었을 가능성을 시사한다. Telomeres are nucleoprotein structures at the ends of chromosomes consisting of DNA sequences arranged in tandemly repeated units (TTAGGG)n. However, this hexamers can also occur at non-telomeric sites in some avians and vertbrate. This study was carried out to present the distribution of telomeric DNA sequences in Korean Native Chicken chromosomes. The fluorescence in situ hybridization technique using a telomeric DNA probe was performed to the metaphase spreads of chicken early embryonic cells. Telomeric DNA signals were detected at the ends of chromosomes including macrochromosomes and microchromosomes. In chicken, surprisingly, chromosome 1 showed very distinct interstitial telomeric DNA hybridization patterns which located two interstitial sites in the p-arm at 1p11 and 1p23, and one in the q-arm at 1q32. Inchromosome number 2 and 3 also displayed interstitial telomeric signals (ITS) in the long arms at 2q24 and 3q32, respectively. The pattern of telomeric DNA distribution in Korean Native Chicken chromosomes was in agreement with a previously reported in Gallus domesticus. The relative amount of telomeric DNA sequences in each macrochromosomes ranged from 4.6% to 16.3%. Distribution of telomeric DNAs at the end of p-arm was much more than that of q-arm in almost chicken chromosomes. The distribution of ITS in chicken chromsomes implicate to tandem chromosome fusions that might have occurred during the process of karyotype evolution.

유전 및 육종 : 자가성감별 계통 조성을 위한 국내 토종 닭의 깃털 조만성 양상과 유전자형 빈도

손시환 ( Sea Hwan Sohn ),박단비 ( Dhan Bee Park ),송혜란 ( Hae Ran Song ),조은정 ( Eun Jung Cho ),강보석 ( Bo-seok Kang ),서옥석 ( Ok Suk Suh ) 한국동물자원과학회(구 한국축산학회) 2012 한국축산학회지 Vol.54 No.4

초생추의 성 감별은 양계산업에서 대단히 중요하다. 현재 대표적인 병아리의 암수 감별 방법은 우모 발생속도에 관여하는 반성유전자를 이용하여 깃털의 형태적 차이로 성을 식별하는 방법이다. 따라서 본 연구에서는 자가성감별 토종 닭 종계 개발을 위하여 국내 보유하고 있는 토종 순계를 대상으로 깃털 조만성의 분포 양상 및 이의 유전자형 빈도를 분석하고 더불어 병아리의 깃털 발생 양상에 따른 조우성과 만우성의 식별 방법을 제시하고자 하였다. 발생 직후 병아리의 주부익우 형태에 따른 조만우성의 식별은 조우성의 경우 주익우가 부익우보다 현저히 길어 형태적 차이가 뚜렷하나, 만우성은 주부익우 간의 차이가 없었다. 또한 꼬리 깃 형태에 따른 조만성의 식별은 5일령 이후 조우성의 경우 꼬리 깃의 성장이 현저하게 나타나는 반면 만우성의 경우 이러한 성장이 보이지 않았다. 두 방법 공히 깃털 형태에 따른 조만우성의 구분이 가능하였고, 주부익우 형태와 꼬리 깃 성장에 의한 식별 간의 판정 일치도는 98% 정도로서 발생 직후 주부익우의 형태적 차이로 거의 모든 개체에서 조만우성의 식별이 가능한 것으로 사료된다. 공시된 품종들의 조만우성 분포 양상 및 유전자형 빈도는 토종 외래계인 흑색 코니시종, 로드아일랜드레드종 및 한국재래닭 적갈색종에서만 조우성과 만우성 개체가 혼재하여 분포하는 것으로 나타났고, 이들 모두 열성 조만성 유전자 빈도가 훨씬 높은 것으로 분석되었다. 반면 국내 토종 순계로서 갈색 코니시종, 오골계, 한국재래닭 황갈색종, 회갈색종, 백색종, 흑색종 및 백색레그혼종들은 모두 조우성만 존재하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 국내 토종 품종을 이용하여 병아리의 깃털 성 감별이 가능함을 시사하는 것으로 만우성 모 계통과 조우성 부 계통을 조성한다면 생산되는 병아리의 깃털 형태로서 쉽게 암수 구분이 가능할 것으로 사료된다. The method of sexing based on differences in the rate of feather growth provides a convenient and inexpensive approach. The locus of feather development gene(K) is located on the Z chromosome and can be utilized to produce phenotypes that distinguish between the sexes of chicks at hatching. To establish the auto-sexing native chicken strains, this study analyzed the genotype frequency of the feathering in domestic chicken breeds. The method of classification of slow- and rapid-feathering chickens was also investigated. In the slow-feathering chicks, the coverts were either the same length or longer than the primary wing feathers at hatching. However, the rapid-feathering chicks had the primary wing feathers that were longer than the coverts. The growth pattern of tail feather also distinctively differed between the rapid- and slow-feathering chicks after 5-days. The accuracy of wing feather sexing was about 98% compared with tail sexing. In domestic chicken breeds, Korean Black Cornish, Korean Rhode Island Red, and Korean Native Chicken-Red had both dominant(K) and recessive(k+) feathering genes. The other breeds of chickens, Korean Brown Cornish, Ogol, White Leghorn, Korean Native Chicken-Yellow, -Gray, -White and -Black had only the recessive feathering gene(k+). Consequently, feather sexing is available using the domestic chicken breeds. Establishing the maternal stock with dominant gene(K-) and paternal stock with recessive gene (k+k+), the slow-feathering characteristic is passed from mothers to their sons, and the rapid-feathering characteristic is inherited by daughters from their fathers.

토종 실용닭의 깃털 조만성 형태가 산육능력 및 생존율에 미치는 영향

손시환(Sea Hwan Sohn),최은식(Eun Sik Choi),조은정(Eun Jung Cho),김보경(Bo Gyeong Kim) 한국가금학회 2021 韓國家禽學會誌 Vol.48 No.4

병아리의 성 감별은 양계 산업에 매우 중요한 요소이다. 현재, 산업적으로 병아리의 성 감별은 반성유전형질을 이용한 깃털감별법이 가장 널리 이용되고 있다. 그러나 깃털 감별로 생산된 병아리는 암컷은 모두 조우성, 수컷은 모두 만우성이므로 깃털의 조만성이 생산능력에 미치는 영향을 아는 것이 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 실용 토종닭을 대상으로 조우성 닭과 만우성 닭의 생산능력을 비교 분석하고자 하였다. 분석 결과, 발생 후 12주령까지의 생존율에서 조우성 닭이 만우성 닭에 비해 유의하게 높은 생존율을 보이고 특히 암컷에서 이의 차이가 두드러졌다(P<0.05). 체중은 거의 모든 주령에서 조우성 닭과 만우성 닭 간의 차이는 없는 것으로 나타났다. 사료 섭취량 및 사료요구율에 있어서도 모든 조사 기간내 두 집단 간의 차이가 없는 것으로 나타났다. 결론적으로 실용 토종닭의 경우 조우성 닭이 만우성 닭에 비해 생존율은 우수하나 산육 능력 및 사료 이용성에는 차이가 없는 것으로 보여진다. 이는 토종닭의 깃털 감별 종계 조성과 생산체계를 구축함에 있어 깃털 조만성에 의해 생산능력이 영향을 받지 않음을 시사하는 것으로써 산업적으로 깃털 감별을 실용화하는데 매우 바람직한 결과로 사료된다. Sex identification in day-old chicks is essential in the poultry industry. Currently, the feather-sexing using a sex-linked inheritance is a chick sexing method used extensively in the poultry industry. For chicks produced by feather-sexing, all females are early-feathering (EF) chicks and all males are late-feathering (LF) chicks. Therefore, investigating the effects of EF and LF phenotypes on production traits of chickens is critical. The purpose of this study was to analyze and compare the production performance between EF and LF chickens in Korean native commercial chickens. The results showed that the survival rate of the EF chickens was significantly higher than that of the LF chickens, from hatching to 12 weeks of age (P<0.05), with the highest difference observed in females. However, no significant difference was observed in body weight between the EF and LF chickens at almost all ages. In addition, no significant difference was observed between in feed utility, such as average daily feed intake and feed conversion ratio, between the EF and LF groups. In conclusion, although the survival rate of early-feathering chickens was superior to that of late-feathering chickens, no significant difference was observed in growth performance and feed utility among Korean native chickens. The results suggest that production capacity is not influenced by feathering type in the establishment of a breeder structure and production system for feather-sexing Korean native chickens, which is valuable for the practical application of feather-sexing in the poultry industry.

토종닭의 이면교배조합 시험을 이용한 신품종 종계 개발

손시환(Sea Hwan Sohn),최은식(Eun Sik Choi),김기곤(Ki Gon Kim),박병호(Byeongho Park),추효준(Hyo Jun Choo),허정민(Jung Min Heo),오기석(Ki Suk Oh) 한국가금학회 2021 韓國家禽學會誌 Vol.48 No.2

본 연구는 생산능력이 우수한 신품종 토종 종계를 개발하기 위하여 ㈜한협원종이 보유한 원종계(GPS) 4개 계통 934수를 이용하여 4 × 4 이면교배조합(diallel cross-mating) 검정 시험을 실시하였다. 검정 형질로서 외모 형태, 생존율, 체중, 초산일령, 난중 및 산란율을 대상으로 조합별 생산능력, 조합가, 결합능력 및 상반교잡 효과를 분석하였다. 분석 결과, 대부분의 교배조합 개체들의 깃털 색은 황갈색 및 적갈색과 이들 색 간의 혼합 양상을 나타내었다. 전체 조합의 평균 생존율은 86.8±12.3%이고, YH 조합의 생존율이 가장 높았다. 생존율의 조합가는 특정결합능력이 일반결합능력에 비해 상대적으로 크게 영향을 미치는 것으로 나타났고, HY의 특정결합능력이 가장 높게 나타났다. 체중의 경우, 16개의 교배 조합이 유전적 특성에 따라 세 그룹으로 명확히 구분되는 것으로 나타났다. 12주령 체중의 교배조합별 조합가는 계통별 일반결합능력이 두 계통 간의 특정결합능력보다 크게 영향을 미치는 것으로 나타났고, FH 조합에서 가장 높은 조합가가 추정되었다. 산란 형질에 있어 전체 교배조합구의 평균 초산일령은 157일로서 교잡 구가 순계 구보다 빠른 성 성숙을 보였다. 전체 조합의 평균 일계산란율은 69.0±10.9%로서 이들 중 SY 조합이 가장 높은 산란율을 보였다. 산란율의 일반결합능력과 특정결합능력의 추정 범위가 거의 비슷한 값을 나타내고 있으며, 교배조합 간 특정결합능력은 HS 및 FY조합에서 높게 나타났다. 또한 상반교잡 효과는 대부분의 조합에서 S와 Y를 모(母)로 사용하였을 때 자손들의 산란능력이 상대적으로 높게 나타났다. 이상의 결과에 따라 신품종 토종닭 종계로써 부계는 체중이 우수하면서 상대적으로 생존율이 양호한 FH나 HF 조합이, 모계는 산란능력이 우수하며 적절한 체중을 지닌 FY, FS, HY 및 SY 조합이 바람직한 것으로 사료된다. We conducted a 4 × 4 diallel cross-mating test using 934 chickens from four grandparent stock lines to develop a new synthetic breed of Korean native chicken. The mean values, combining ability, and reciprocal effects on survival rate, body weight, and hen-day egg production were analyzed. In phenotypes, most chickens have yellowish-brown, reddish-brown and mixed color feathers. The average survival rate was 86.8±12.3%, with the highest in YH combination. Specific combining ability (SCA) had a greater effect on survival rate than general combining ability (GCA), and the SCA of HY combination was the highest. The 16 cross-combinations were distinctly divided into three weight groups according to their genetic characteristics. At 12 weeks of age, GCA showed a greater effect on weight than SCA, and the SCA of FH combination was the highest. The age at first egg laying was 157 days, and the crosses reached sexual maturity faster than the pure lines. The egg production rate was highest in SY at 79.5±2.1%. The GCA and SCA for hen-day egg production were similar, and the SCA was highest in the HS and FY combinations. The reciprocal effect showed that the offspring’s egg production rate was high when S and Y were maternal parents in almost all combinations. In conclusion, FH and HF combinations, which have excellent growth performance, are the most desirable paternal parent stock strains, and FY, FS, HY, and SY combinations, which have excellent laying performance with moderate weight, are the preferred maternal strains.

한국재래닭 깃털 성감별 계통에 있어 조우성과 만우성이 개체의 생산능력에 미치는 영향

손시환(Sea Hwan Sohn),김나영(Na Young Kim),박단비(Dhan Bee Park),송혜란(Hae Ran Song),조은정(Eun Jung Cho),최성복(Seong Bok Choi),허강녕(Kang Nyeong Heo),최희철(Hee Cheol Choi) 한국가금학회 2013 韓國家禽學會誌 Vol.40 No.3

닭의 고밀도사양 스트레스가 품종 간 체내대사 유전자 발현에 미치는 영향

손시환(Sea Hwan Sohn),장인석(In Surk Jang),안영숙(Young Sook An),문양수(Yang Soo Moon) 한국가금학회 2015 韓國家禽學會誌 Vol.42 No.1

& & 본 연구는 밀사에 의한 환경스트레스가 닭의 품종에 따라 스트레스 및 대사 연관 유전자들의 발현에 어떤 영향을 미치는지 알아보고자 실시하였다. 공시계는 한국재래닭과 백색 레그혼으로 두 품종 모두 40주령 때 대조구(540 cm2/수) 및 고밀도구(311 cm2/수)로 분리하고, 50주령까지 10주간 사육하였다. 사양시험 종료 후, 각 개체의 간으로부터 total RNA를 추출하고, 스트레스, 소포체(ER) 스트레스 및 대사 연관 유전자들의 발현을 real-time PCR을 이용하여 분석하였다. 한국재래계는 분석된 모든 스트레스 표지 유전자들의 발현이 밀사구와 대조구 사이에 유의적인 변화를 보이지 않았다. 그러나 백색레그혼의 경우, HSP70과 HSP90α 유전자의 발현이 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 분석된 ATF6, GRP78, SREBP2 등의 발현은 품종 간 차이를 볼 수 없었지만, XBP1의 경우 백색레그혼이 한국재래계에 비하여 높은 발현을 보였다(P<0.05). 분석된 유전자들 중 FABP4, FATP1, ACSL1 등의 경우, 한국재래계에 비하여 백색레그혼에서 높은 유전자 발현을 보였다(P<0.05). GLUT의 발현은 품종 간에는 영향을 받지 않지만, 밀사에 의한 영향을 받고 있음을 보여주었다. 고밀도사양 체계는 닭의 품종과 관계없이 스트레스 요인이 될 수 있으며, 닭의 품종이나 개량의 정도에 따라 스트레스 반응에 대한 유전적 차이가 있음을 시사하고, 또한 밀사와 같은 환경적 스트레스는 간의 지방 및 포도당 대사에 영향을 미칠 수 있음을 보여주었다. & & Chickens are exposed to the external and internal stressors such as low and high temperature, high stocking density, feed restriction and disease. There have been a few studies on gene expressions through the investigation of chickens under direct exposure to the stress of high stocking density. The objective of the present study was to determine the expressions of genes associated with stress, endoplasmic reticulum (ER)-stress, lipid and glucose metabolism in two strains of chickens, Korean Native Chicken (KNC) and White Leghorn (WL), raised in high stocking density. A total of 164 chickens aged 40 weeks were randomly allotted to a 540 cm<SUP>2</SUP>/bird stocking density (control), whereas the chickens in a high density group were assigned in a 311 cm<SUP>2</SUP>/bird stocking density with feeding ad libitum for 10 weeks. Total RNA was extracted from the live for qRT-PCR. The expression levels of hsp70 and hsp90α were higher in WL subjected to stress with high stocking density compared with those genes in control (P<0.05), while the expressions of genes were not affected in KNC. ER stress marker gene XBP1 was also highly expressed in WL with stress (P<0.05), but the stress of high stocking density did not influence to ER stress marker genes in KNC. Lipid metabolism associated genes including FABP4, FATP1 and ACSL1 were highly expressed in WL compared with KNC when subjected to high stocking density stress (P<0.05). The expression of glucose transport gene GLUT2 and GLUT8 were increased in chickens exposured to the stress of high stocking density (P<0.05). The data indicate that WL is more sensitive to the stress of high stocking density compared with KNC and the stress may influence the modulation of lipid and glucose metabolism in the liver of chickens.

육계에서 비타민 C 및 E의 첨가 급여가 성장 능력과 스트레스 반응에 미치는 영향

손시환(Sea Hwan Sohn),조은정(Eun Jung Cho),장인석(In Surk Jang),문양수(Yang Soo Moon) 한국가금학회 2013 韓國家禽學會誌 Vol.40 No.1

양적형광접합보인법(Q-FLSH)에 의한 돼지 백혈구 세포의 텔로미어 함량 분석

손시환 ( Sea Hwan Sohn ),정현진 ( Hyun Jin Jung ),최덕순 ( Duk Soon Choi ) 한국동물자원과학회 2008 한국축산학회지 Vol.50 No.4

암수 분리 사육과 혼합 사육이 토종닭의 생산성에 미치는 영향

손시환(Sea Hwan Sohn),최은식(Eun Sik Choi),조은정(Eun Jung Cho),김보경(Bo Gyeong Kim),신가빈(Ka Bin Shin),이슬기(Seul Gy Lee),이승학(Seung Hak Lee) 한국가금학회 2021 韓國家禽學會誌 Vol.48 No.3

본 연구는 한국 토종닭의 암수 분리 사육과 혼합 사육이 개체의 생산능력에 미치는 영향을 비교 분석하여 토종닭의 생산성 향상을 위한 바람직한 사육 체계를 제시하고자 한 것이다. 시험은 토종 실용계인 GSP한협토종닭<SUP>®</SUP> 1,140수를 대상으로 암컷 사육 구, 수컷 사육 구 및 암수 혼합 사육 구로 구분하고, 1일령부터 12주령까지 생존율, 체중, 사료 섭취량 및 사료요구율을 조사하였다. 분석 결과, 전체 시험 구의 평균 생존율은 97.9%로서 사육 형태 간 차이는 없었다. 체중은 모든 주령에서 사육 형태 간 유의한 차이를 보이며 (P<0.01), 4주령 이후부터 수컷 분리 사육 구, 혼합 사육 구, 암컷 분리 사육 구의 순으로 높은 체중을 나타내었다. 사육 형태별 집단의 체중 균일도는 10주령 체중의 경우 암컷 분리 사육 구가 78%의 높은 균일도를 보이고, 혼합 사육 구는 44%로 매우 낮게 나타났다. 사육 형태에 따른 수컷 간 체중 비교에서 분리 사육 개체가 혼합 사육 개체보다 대부분의 주령에서 높게 나타났으나, 암컷 간에는 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 사육 형태별 사료 섭취량은 수컷 사육 구, 암수 혼합 사육 구, 암컷 사육 구의 순으로 높게 나타났고, 사료요구율은 이와 반대 양상을 보였다. 결론적으로 암수 분리 사육과 혼합 사육 간 암컷과 수컷 공히 개체 간 생산능력의 차이는 없으나, 생산성 측면에서 집단 균일도로 인하여 암수 분리 사육이 혼합 사육에 비해 훨씬 유리한 사육 형태라 사료된다. In this study, we investigated the effect of separate-sex and straight-run rearing system on the productivity of Korean native chickens. A total of 1,140 GSP-Hanhyup<SUP>®</SUP> Korean native chickens were divided into male, female, and straight-run rearing groups, and the survival rate, body weight, feed intake, and feed conversion ratio were investigated from birth to 12 weeks of age. The average survival rate was 97.9%, and there were no significant differences among the groups. Body weight was significantly different among the groups at all weeks of age (P<0.01). After 4 weeks of age, the male group had the highest weight, followed by the straight-run group, and finally the female group. At 10 weeks, the most uniform body weight was shown in the female group (78%), while the lowest was in straight-run group (44%). Comparing the separate-sex and straight-run groups, male chickens were found to have higher body weights in the separate rearing group than in the straight-run group; however, there was little difference in those of female chickens. Feed intake was the highest in the male group, followed by the straight-run group, and lastly, the female group, while the feed conversion ratio had an opposite trend. Although there is little difference in the production performance of chickens between separate-sex rearing and straight-run rearing system, we concluded that the separate-sex rearing system is much more advantageous than the straight-run rearing system in terms of productivity due to group uniformity.