【별첨】

「초우량 한우 암소 선발 방법 검증 연구」

결과 요약 및 검토 결과

□ 연구개요

○ 연구기관 : 충남대학교(연구책임자 이승환 교수)

○ 연구기간 : 2020년 12월 29일 ~ 2021년 6월 28일(6개월)

○ 연구내용

- 전국 다산우(우량한우) 보유 현황 조사

- 전국 농가 초우량 암소 선발 방안 연구(혈통지수법, 혈통블럽 평가법, 지블럽-유전체선발)

- 우량암소 증식 및 효율적 개량을 위한 모의 실험

□ 전국 다산우(우량한우) 보유 현황 조사

☞ 본 연구의 표본조사는 두 가지 방법으로 실시함.

첫째, 생존 혈통, 후대축 도체성적 육질등급 1++(8,9), 육량등급 B, 도체중 480kg, 등심단면적 110㎠ 이상, 외모심사 80점 이상, 친자일치로 확인된 개체로 유전능력평가 비교분석용 표본 수집(한국종축개량협회)

둘째, 최근 5년간 출하된 도축자료(67만두)의 후대기록을 통하여 후대축 2두 이상, 도체중 480kg, 등심단면적 110㎠, 근내지방도 1++(8,9)를 만족하는 암소 표본 조사(통계조사): 암소검정사업 자료 활용

○ 전국에서 수집된 483두의 우량암소(7산 ~ 10산)는 106두의 KPN 부계로 구성되었고, 이들 483두의 암소는 자손 4,181두의 자손을 생산하였고, 이 중 2,448두에 대해서 도체자료 기록을 확보함(한국종축개량협회)

- 총 483두의 우량암소로부터 생산된 거세우의 도체중에 대한 기초통계량을 보면 평균 453kg, 최대값은 687kg

- 우량암소 기준에 따라서 자손 2두의 평균이 480kg 이상인 개체는 360두이었고, 자손 2두의 평균이 500kg이상인 개체는 266두로 분석됨

- 우량암소의 자손 전체 평균을 기준으로 계산했을 때, 480kg 이상은 118두, 500kg 이상은 60두로 분석됨

○ 한우 표본데이터 677,315두의 거세우 자료를 기반으로, 후대 2두의 성적이 도체중 480kg, 등심단면적 110cm2, 근내지방도 1++(8,9) 이상인 개체들을 추적 조사한 결과 우량암소는 총 135두로 검출됨

□ 전국 농가 초우량 암소 선발 방법 연구

유전능력 추정 방법간 정확도 비교 분석을 위하여 두 가지 방법을 이용하여 3가지 평가방법에 대한 정확도를 객관적으로 비교 분석함

첫째: 추정육종가의 표준오차(standard error)를 이용한 이론적 정확도 및 추정육종가와 표현형간 상관분석

둘째: 참 육종가(True Breeding Value; TBV)를 알고 있는 10두의 개체를 기준으로 3가지 방법에서 추정된 육종가와 상관분석

○ 농가 초우량 암소 선발방법 연구를 위하여 “혈통지수법”, “혈통정보를 이용한 BLUP(혈통블럽)”, “유전체선발방법(지블럽)”을 비교하기 위하여 본 연구에서 활용한 참조집단(15,982두)의 혈통과 농가에서 수집한 483두의 암소집단의 혈통 정확도를 분석한 결과 참조집단은 약 78.34%, 암소집단은 96.45%를 보였음

- 혈통지수법 및 혈통정보를 이용한 혈통블럽 방법은 아주 작은 혈통오류에 의해서 개체의 유전능력의 값이 잘못 추정되기 때문에 혈통오류를 보인 개체들은 모두 혈통오류를 수정하고, 본 연구의 분석에 활용함

○ 첫째 추정육종가의 표준오차 및 상관분석을 통하여 3가지 육종가 추정방법에 대한 객관적인 정확도를 분석한 결과, 혈통지수의 정확도는 38 ~ 40%, 혈통블럽 육종가는 약 50%를 보였으며, 지블럽 유전체육종가의 정확도는 72~74%의 정확도를 보였음(표1)

- 이는 많은 문헌에서도 보고하고 있는 바와 같이 지블럽 유전체육종가가 객관적으로 매우 정확한 평가방법임을 알 수 있었음

<표 1> 육종가 추정 방법에 따른 정확도 분석(혈통지수, 혈통블럽, 지블럽)

추정방법	도체중	등지방두께	등심단면적	근내지방도
혈통지수	0.387	0.401	0.402	0.405
혈통블럽	0.503	0.498	0.507	0.513
유전체 지블럽	0.725	0.706	0.711	0.741

○ 둘째로 참 육종가(True Breeding Value; TBV)를 갖는 한우 보증씨수소 10 개체의 참 육종가와 지블럽 유전체육종가, 혈통블럽 육종가, 그리고 혈통지수 육종가 간의 상관 및 회귀분석을 통한 3가지 추정방법에 따른 육종가의 정확도 분석(그림1)

- 총 4개의 도체형질에 대해서, 개체의 참육종가(TBV)를 가장 잘 설명하는 방법은 지블럽방법(유전체육종가), 혈통블럽(혈통육종가), 그리고 혈통지수법 순으로 분석이 되었음. 즉, 유전체정보를 사용한 지블럽방법이 형질에 따라서 약간의 차이가 있지만, 65 ~ 80%의 정확도를 보였고, 혈통블럽 방법은 50%, 그러나, 지방형질(근내지방도, 등지방두께)에서는 매우 낮은 정확도(5%)를 보였으며, 혈통지수는 평균 30%의 정확도를 보였음

<그림 1> 한우 유전능력 평가 방법에 따른 정확도 비교

□ 우량암소 선발 방안 연구를 위한 모의실험 결과

○ 우량암소 100마리를 기준으로 암소에 교배할 수소를 5마리, 10마리, 25마리 및 50마리로 설정한 후, 다음 세대 암소의 유전능력을 고려하여 교체율을 10%와 30%, 그리고 씨수소의 교체율을 20% 및 70%로 가정한 후 모의실험을 진행함

- 그 결과, 한우개량에서 근친계수 임계점을 6.25로 설정하고 있는데, 암소 교체율 30%, 그리고 씨수소 교체율 20%인 경우 3~4세대에서 근친 임계점에 도달하였음. 그러나 암소의 교체율을 10%로 하고, 사용하는 씨수소의 수를 10두 이상 그리고 교체율을 70%로 한다면 매우 안정적으로 근친을 제어할 수 있을 것으로 분석됨(그림2)

(A)	(B)
<그림2> (A) 우량암소(100두)를 활용한 교체율 및 아비(Sire)의 두수(교체율 20%)가 근교계수에 미치는 영향 (B) 우량암소(100두)를 활용한 교체율 및 아비(Sire)의 두수(교체율 70%)가 근교계수에 미치는 영향

□ 유전능력기반 암소 증식방향

○ 현장에서 유전능력이 우수한 초우량암소를 선발하고, 이들 유전자원을 활용하여 농가의 암소개체를 빠르게 증식하기 위해서는 유전체도움-수정란이식(Genomic Assisted Embryo Transfer, GAET)방법을 수행하는 것이 효율적임

- 배양된 수정란으로부터 생검을 채취하여 수정란의 유전체를 분석한 후 수정란의 유전능력을 추정함(성감별)

- 우수한 능력의 수정란을 수란우에 이식한 후 초우량 암소를 증식함

○ 수정란이식(MOET, OPU) 방법을 병행한 암소개량 효율화를 위해서 농가단위 유전능력이 우수한 암소를 유전체선발방법을 통하여 조기선발(교체축선발)함으로 농가 암소집단의 점진적 개량이 가능함(그림3)

- 이들 암소 집단 중에서 유전능력이 가장 우수한 암소에 대해서 수정란을 생산하고, 이들 수정란의 유전체검정을 통하여 우수한 개체를 증식시킴

<그림3> 농가 암소 효율적 개량전략