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Sangwon Suh(서상원),Mijeong Byun(변미정),Young-Sin Kim(김영신),Myung-Jick Kim(김명직),Seong-Bok Choi(최성복),Yeoung-Gyu Ko(고응규),Dong-Hun Kim(김동훈),Hyun-Tae Lim(임현태),Jae-Hwan Kim(김재환) 한국생명과학회 2012 생명과학회지 Vol.22 No.11
본 연구는 30개의 MS 마커를 이용하여 한국재래염소 3개 집단(당진, 장수, 통영)과 1개 농가집단을 대상으로 집단 내 및 집단간의 유전적 다양성, 계통유전학적 유연관계 분석 및 한국재래염소 3개 집단간의 유전적 균일성을 검증하여 우리 고유유전자원으로서의 가치를 구명하고자 실시하였다. 대립유전자형 분석 결과, 총 277개의 대립유전자형 중 집단-특이 대립유전자형은 102개(36.8%)였으며, 다형성지수인 이형접합도의 관측치(HO)는 0.416~0.651, 다형정보량(PIC)은 0.462~0.679로 산출되었다. Nei의 DA유전거리를 토대로 개체별 NJ 계통수를 작성한 결과 집단별로 독립적인 그룹을 형성하였는데, 한국재래염소 3개 집단 간의 유전거리에 비해 한국재래염소 집단과 농가 집단 간의 유전거리는 2배 이상을 보였다. 한국재래염소 집단의 실제적인 분류 및 분류된 군락의 균일도를 STRUCTURE software를 이용하여 분석한 결과, 실제 공시한 집단 수와 동일한 3개의 군락으로 분류가 가능했고, 각 집단에 대한 균일도는 통영(84.1%), 장수(78.1%), 당진(69.9%)의 결과를 나타냈다. 본 연구를 통하여 한국재래염소 집단의 유전적 다양성, 유연관계 및 유전적 균일성을 확인하였다. 본 연구에서 확인된 한국재래염소의 유전적 특성은 우리 고유자원에 대한 과학적인 근거자료이며, 나아가 가축유전자원에 대한 국가수준의 보존, 평가 및 이용에 활용될 수 있을 것으로 사료된다. The level of genetic variation and relationships in three native Korean goat populations (Dangjin, Jangsu, and Tongyeong) as well as the populations of a farm were analyzed, based on 30 microsatellite markers. A total of 277 distinct alleles were observed across the four goat populations, and 102 (36.8%) of these alleles were unique to only one population. The mean observed heterozygosity and polymorphism information content were calculated as 0.461~0.651 and 0.462~0.679, respectively. In the NJ tree constructed based on Nei’s DA genetic distance, the four populations represented four distinct groups. However, the genetic distances between each Korean native goat population and the farm population were two times those among the three native Korean breeds. The genetic structure within the three Korean native goat populations was also investigated. Cluster analysis, using the STRUCTURE software, suggested three clusters. The molecular information of genetic diversity and relationships in this study will be useful for the evaluation, conservation, and utilization of native Korean goat breeds as genetic resources.
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mtDNA cytochrome b에 기초한 한국흑우의 계통유전학적 분석
Jae-Hwan Kim(김재환),Mi Jung Byun(변미정),Myung-Jick Kim(김명직),Sang Won Suh(서상원),Young-Sin Kim(김영신),Yeoung-Gyu Ko(고응규),Sung Woo Kim(김성우),Kyoung-Sub Jung(정경섭),Dong-Hun Kim(김동훈),Seong-Bok Choi(최성복) 한국생명과학회 2013 생명과학회지 Vol.23 No.1
본 연구는 mtDNA cytochrome b(Cyt b) 유전자 서열을 토대로 한국흑우의 유전적 다양성 및 계통유전학적 위치를 파악하기 위하여 실시하였다. 한국흑우 38두로부터 결정된 mtDNA Cyt b유전자 전체서열 내에서 염기삽입 및 결실 없이 1개의 silent mutation이 동정되었다. 또한 2개의 haplotype으로 분류되었고, 염기변이율 및 haplotype 다양성지수에 기초한 한국흑우의 유전적 다양성은 기존에 보고된 중국 품종에 비해 낮게 나타났다. 한국, 일본, 중국에 분포하고 있는 12품종 101개 서열을 수집하여 한국흑우와의 유연관계를 확인하였다. 한국흑우에서 분류된 2개의 haplotype은 모두 B. taurus계열에 포함되었으며, 한우, 일본흑우, Yanbian, Zaosheng 등 4개 품종과 하나의 그룹을 형성하였다. 또한 품종별 D xy유전거리 산출 결과, 한국흑우는 한우 및 일본흑우에 비해서 중국의 Yanbian, Zaosheng 품종과 더 가까운 유연관계를 보였다. 본 연구의 결과는 가축유전자원으로서 한국흑우의 보존 및 유전적 특성 구명을 위한 중요한 자료로 활용이 가능할 것으로 사료된다. The purpose of this study was to identify genetic polymorphisms of the mitochondrial cytochrome b (mtDNA cyt b) gene in Korean black (KB) cattle breed and to analyze the genetic relationship between the KB and other breeds. We determined the complete sequence of the mtDNA cyt bgene in 38 KB cattle. We also analyzed their genetic diversity, and phylogenetic analysis was performed by comparison with Korean cattle (KC, called Hanwoo) and breeds from China and Japan. A nucleotide substitution was detected in the KB cattle, and two haplotypes were defined. In the neighbor-joining (NJ) tree, the haplotypes of KB were located in Bos taurus lineage with those of KC, Japanese black (JB), Yanbian and Zaosheng breeds. However, the haplotypes of Chinese breeds, excluding Yanbian and Zaosheng, were separated into B. taurusand B. indicus lineages. In the NJ tree of breeds based on D xygenetic distances, Chinese breeds mixed with B. taurus and B. indicus lineages were located between B. indicus and B. taurus lineages. KB was contained within B. taurus lineage and was determined to be genetically more closely related to two Chinese (Yanbian and Zaosheng) breeds than to KC and JB. The haplotype distribution and the results of the phylogenetic analysis suggest that KB and KC have genetic differences in their mtDNA cyt b gene sequences.
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mtDNA Diversity and Phylogenetic Analysis of Korean Native Goats
Jae-Hwan Kim(김재환),Chang-Yeon Cho(조창연),Seong-Bok Choi(최성복),Young Moo Cho(조영무),Seung-Hum Yeon(연성흠),Suk Yang(양보석) 한국생명과학회 2011 생명과학회지 Vol.21 No.9
한국재래염소는 흑모색의 특징을 나타내며, 유일한 염소 품종으로서 오랫동안 한반도에서 사육되어 왔다. 하지만 이들에 대한 유전적 다양성, 계통유전학적 분석 등을 통한 기원 추정 등에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서 한국재래염소 5개 집단, 60두를 대상으로 mtDNA D-loop 영역 중 HVI 영역의 서열을 이용하여 유전적 다양성 및 계통유전학적 분석을 실시하였다. 한국 재래염소는 다른 나라 염소들에 비해서 haplotype 다양성 지수가 낮게 나타났다. 또한 본 연구에서 분류된 한국재래염소 10개 haplotype 중 현재까지 보고되지 않은 6개의 새로운 haplotype이 확인되었다. 계통유전학적 분석 결과, 분석에 사용된 모든 한국재래염소는 mtDNA 모계혈통 A에 속하였다. 10개의 haplotype 중 8개는 베트남, 일부 중국 염소와 함께 subgroup을 형성하였다. 그러나 나머지 2개 haplotype은 각각 서로 독립적인 계통유전학적 위치를 보였다. 이런 결과들을 토대로 한국재래염소는 상대적으로 높은 근친상황으로 외부 유전자 유입이 적었을 것이라고 추정된다. 한국재래염소의 새로운 mtDNA haplotype의 발견 및 유전자원 보존 및 평가를 위해서 더 많은 분석집단 및 개체를 수집하고, MS 마커를 이용한 추가분석이 필요하다고 사료된다. Korean native goats, which are characterized by black coat color, have existed on the Korean peninsula for a long time. Until now, there has been no comprehensive investigation concerning their genetic diversity, phylogenetic analysis or origin. In this study, we investigated the genetic diversity and verified phylogenetic status of the Korean native goat using the 453-bp fragment of the hypervariable fragment I (HVI) of mitochondrial DNA (mtDNA) D-loop region from 60 individuals among 5 populations. The Korean native goat showed less haplotype diversity when compared with goats from other countries. In addition, 6 haplotypes that had not been previously reported were verified in this study. In phylogenetic analyses with other country"fs goats, 10 haplotypes from Korean native goats were classified into mtDNA lineage A. Moreover, in a phylogenetic tree for goats which contained mtDNA lineage A, 8 of 10 haplotypes could be included in a subgroup with goats from Vietnam and an area of China. However, none of the remaining haplotypes belonged to a major group of Korean native goats and were located on different independent positions. These results suggest that almost Korean native goats aligned more closely to China and Vietnam breeds in mtDNA lineage A and there was no gene flow from other mtDNA lineages. Our results will contribute to conservation strategies and genetic breeding of Korean native goats.
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