• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제28권2호
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• pp.79-86
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• 2001

Objective: Mouse pre-antral follicles require the addition of gonadotropins (Gns) to complete maturation and ovulation of oocyte and antrum formation in vitro. However, we tried examination of in vitro growth of mouse pre-antral follicles in medium without Gns and/or phygiological factors. And also, pre-antral follicles were isolated from ovaries by mechanical method. Our present studies were conducted to evaluate on the growth of follicles and intra-follicular oocytes and antrum formation in vitro of mouse pre-antral follicles in two different media. Methods: Pre-antral follicles ($91{\sim}120{\mu}m$) were isolated mechanically by fine 30G needles not using enzymes from ovaries of 3-6 week-old female ICR mice. Isolated pre-antral follicles were cultured in $20{\mu}l$ droplets of TCM (n=17; follicles: $107.8{\pm}1.58{\mu}m$; oocytes: $57.9{\pm}1.2{\mu}m$) or MEM (n=12; follicles: $109.3{\pm}2.53{\mu}m$; oocytes: $55.4{\pm}1.6{\mu}m$) under mineral oil on the 60 mm culture dish. All experimental media was supplemented with 10% FBS without Gns and/or physiological factors. Pre antral follicles were individually cultured for 8 days. Antram formation and growth of pre-antral follicles and intra-follicular oocytes were evaluated using precalibrated ocular micrometer at X200 magnifications during in vitro culture. Results were analyzed using combination of Student's t-test and Chi-square, and considered statistically significant when p<0.05. Results: Antrum formation had started in two culture media on day 2. On day 8, antrum formation had occurred in 58.3% of pre-antral follicles cultured in DMEM, but only in 23.5% of those cultured in TCM (p=0.0364). Growth of pre-antral follicles and intra-follicular oocytes were observed on day 4 and 8. On day 4, follicular diameter was similar (p=0.1338) in TCM ($119.4{\pm}2.58{\mu}m$) and MEM ($125.4{\pm}4.52{\mu}m$). However, on day 8, diameters of pre-antral follicles cultured in MEM ($168.9{\pm}17.29{\mu}m$) were significantly bigger (p=0.0248) than that in TCM ($126.7{\pm}4.28{\mu}m$). On day 4 and 8, diameters of intra-follicular oocytes were similar in TCM ($67.1{\pm}1.3$ and $72.4{\pm}0.9{\mu}m$) and MEM ($65.2{\pm}1.7$ and $73.3{\pm}1.5{\mu}m$), respectively. Conclusion: We can conform that medium without Gns and/or physiological factors can be used for in vitro antrum formation and growth of pre-antral follicles and intra-follicular oocytes in mouse. In conclusion, MEM supplemented with FBS can be used for growth in vitro of mouse pre-antral follicles isolated mechanically.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제31권3호
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• pp.169-174
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• 2007

개 난자의 체외성숙율을 높이기 위하여 다양한 방법들이 시도되고 있지만 여전히 그 효율성은 낮다. 본 연구는 개 난자의 체외성숙 시, 성선 자극 호르몬인 황체형성호르몬(LH)과 난포자극호르몬(FSH), 상피세포성장인자(Epidermal growth factor, EGF) 그리고 시스테인(cysteine)을 각각 첨가하여 72시간 동안 체외성숙시킨 후 핵성숙율(GV: germinal vesicle, GVBD: germinal vesicle break down, MI: metaphase I, MII: metaphase II, UK: unknown stage)을 확인하였다. LH와 FSH를 첨가하였을 때 첨가하지 않은 군과 GV, MI 및 MII율에는 유의적인 차이는 없었다. 하지만 GVBD율은 첨가군이 유의적으로(p<0.05) 높았다. 성선 자극 호르몬을 첨가한 배지에 10ng/ml의 EGF를 첨가하였을 때 MII율이 첨가하지 않은 군보다 유의적으로(p<0.05) 높았다(4.54% vs. 7.06%). cysteine을 첨가하였을 경우, 핵성숙율에 유의적인 차이는 보이지 않았지만 전반적으로 핵성숙율이 향상된 것을 확인할 수 있었다. 따라서 개 난자의 체외성숙 시, $10 {\mu}g/ml$의 LH와 FSH, 10ng/ml의 EGF 그리고 0.57mM의 cysteine을 첨가하는 것이 핵성숙율을 향상시키는 것으로 사료된다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제23권3호
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• pp.247-268
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• 1996

여포와 난포의 성숙, 배란과 착상, 임신의 유지와 태아의 성장 발달, 분만 및 유선발육과 비유 등 일련의 생식현상에서 있어서 성선자극호르몬과 스테로이드 호르몬의 작용이 중추적인 역할을 한다는 사실은 오래 전부터 알려져왔다. 그러나 이러한 일련의 현상에 고전적인 호르몬 외에도 다수의 성장인자가 관여되고 있음이 최근의 연구 결과 밝혀지고 있다. 생식기관에서 성장인자들은 대부분 autocrine/paracrine mode로 작용하여, 성선자극호르몬과 스테로이드 호르몬의 작용을 매개하거나 이들 호르몬 등과 교호적인 작용(synergy)을 한다. 생식기관 내 insulin-like growth factor(IGF) system은 최근 가장 활발히 연구된 분야 중의 하나로 생식현상의 전반에 걸쳐 중요한 역할을 하고 있음이 밝혀졌다. 본 지면에서는 IGF system에 관한 개괄적인 정보를 소개하고 현재까지 보고된 intrauterine IGF system에 관한 연구를 요약하고자 한다. IGF family는 IGF-I과 IGF-II ligands, 두종류의 IGF receptors(수용체), 그리고 지금까지 발견된 6종류의 IGF-binding proteins(IGFBPs)로 이루어져 있다. IGF-I과 IGF-II는 proinsulin과 상동한 구조를 가진 peptide로서 포도당과 아미노산 운반을 자극하는 등 insulin과 유사한 작용을 한다. 이 외에도 IGFs는 세포분열촉진제(mitogens)로서 여러 형태의 세포에 걸쳐 세포증식을 자극하고, 세포의 분화(differentiation)과 세포기능의 발현에 관여한다. IGFs는 간과 주로 messenchymal cells에서 발현되어 endocrine mode는 물론 autocrine/paracrine mode로 거의 모든 조직에 작용한다. IGF 수용체는 두종류가 알려져 있는데 type I IGF receptor는 tyrosine kinase로서 IGF-I과 IGF-II에 공히 high-affinity를 나타내고, 상기한 대부분의 IGFs의 작용을 매개한다. Type II IGF receptor 혹은 IGF-II/mannose-6-phosphate receptor는 두개의 서로 다른 binding sites를 가지고 있는데 IGF-II binding site는 IGF-II에만 high-affinity를 나타낸다. Type II IGF receptor의 주요 역할은 IGF-II를 lysosomal targeting하여 ligand를 파괴하는데 있다. 체액 속의 IGFs는 대부분 IGFBP에 결합되어 있다. IGFBPs는 IGF의 저장/운반체 혹은 IGF 작용을 조절하는 역할을 하는 것으로 알려져 있으나 개개 IGFBP의 역할에 대해서는 지극히 제한된 정보만이 알려져 있다. IGFBPs의 IGF ligands에의 affinity는 IGF receptors의 IGFs에의 affinity보다 크기 때문에 대부분의 in vitro 상황 하에서 IGFBPs는 IGF 작용을 억제한다. IGFBP에 결합되어 있는 IGF가 어떤 기작에 의해 IGFBP로부터 분리되어 IGF receptor에 도달하는지는 알려지지 않고 있으나, 혈액과 조직액에 들어있는 불특정 IGFBP protease activity는 IGF의 방출과정에서 일역을 하는 것으로 믿어지고 있다. 최근 연구보고에 의하면 특정 in vitro 상황 하에서 IGFBP-1, -3, -5 등은 IGF와 무관한 작용도 있다는 증빙이 있어 IGF system의 또 다른 차원을 예고하고 있다. IGF family members의 mRNAs & proteins는 영장류, 설치류 및 가축의 자궁조직과 수태물(conceptus)에서 발현되어 자궁과 태아의 성장 발달에 중요한 역할을 한다. 자궁조직의 IGF system의 발현은 성선호르몬, 국소 생리조절인자 등에 의해 발현시기와 장소의 특이성이 결정되며, 발현된 IGFs와 IGFBPs는 autocrine/paracrine mode로 자궁조직에 작용하기도 하고, 자궁강에 분비되어 수태물의 성장 발달에 관여한다. 착상을 전후하여 수태물에서도 IGF system이 발현되는데 개개 IGF family member의 발현 시기는 모체로부터 유래된 mRNA의 유무, 수태물 자체의 genetic programming, 모체와의 상호작용 등에 의해 결정되고, IGFs의 작용 부위 역시 시간(생리적 상태)과 장소의 특이성이 있다. 이와같이 conceptus IGF system의 발현이 시간적, 공간적으로 조절되고있다는 사실은 IGFs가 수태물의 성장 발달에 일역을 한다는 가설을 간접적으로 지지해 준다. 자궁조직과 수태물에서 발현된 IGFs는 세포의 증식과 분화, 포도당과 아미노산의 운반과 단백질합성, placental lactogen과 prolactin 등과 같은 유선자극호르몬의 생성을 자극하고 스테로이드 호르몬의 합성에도 관여한다. 태아의 성장 발달에 있어서 IGFs의 역할은 embryo의 IGF-I, IGF-II, 혹은 IGF receptor gene을 homologous recombination technique에 의해 파괴(gene targeting)하여을 때의 결과로써 입증되었다. 생쥐의 IGF and/or IGF-II gene 혹은 IGF receptor gene을 파괴했을 때 출생 전후 모두 성장 발달이 지연되며 출생시 무게는 정상치의 30-60% 수준에 머물고, 특히 type I IGF receptor gene 혹은 IGF-I과 IGF-II genes를 모두 파괴했을 경우에는 출생 후 곧 치사한다. 자궁 내의 IGFBPs는 IGF ligands를 자궁 내에 제한시키거나 IGFs의 receptor binding을 억제하는 negative regulators 역할을 하는 것으로 믿어지고 있다. 그러나 영장류의 자궁에서 IGFBP-I과 같은 특정 IGFBP는 IGFs보다 월등히 많은 양이 발현 분비되고 있는 것으로 추산되고 있으며, 또한 이 단백질은 모체탈락막세포에서 분비되는 주요 단백질 중의 하나라는 점을 감안할 때 IGFBP-I이 IGF과 무관한 작용이 있을 가능성도 배제할 수 없다. 따라서 IGFBPs의 역할 규명은 IGF system을 이해하는데 중요한 부분을 차지하고 있어 향후 이 분야의 연구에 많은 기대와 촛점이 모여지고 있다.

• 한국가금학회지
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• 제41권4호
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• pp.287-296
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• 2014

조류의 난포 성장은 호르몬의 작용에 따라 크기가 달라져 각각의 단계를 이루며 성장하게 된다. 난의 성숙에 관련된 유전자는 난 단백질 생산과 산란률에 밀접한 관련이 있으며, 이를 유전자 발현 측면에서 심도 있는 고찰이 필요가 있다. 본 연구는 NGS를 이용한 RNA-seq 데이터를 이용하여 유전자의 발현량과 유전자 상호 구조에 대한 분석을 실시하여 난의 발달 과정에 필요한 유전자군을 조사하였다. 본 실험에 사용된 개체는 한국 재래계 흑색계통이 사용되었고, 비교조직은 미성숙란과 성숙란의 RNA를 추출하여 유전자의 발현 양상을 살펴봄으로 난의 성숙에 필요한 유전자의 발현 양상을 보고자 하였다. 실험을 위해 Total RNA를 추출하였고, HiSeq 2000 platform을 사용하여 염기서열을 분석하고, Tuxedo Protocol과 DAVID 프로그램을 통해 유전자의 기능과 상호간의 연관관계를 예측하였다. 탐색된 유전자군은 미성숙란과 성숙란 간에 많은 차이를 보이고 있는 유전자군을 탐색한 결과, 315개의 발현이 다르게 나타나는 것으로 보이고 있으며, GO 분석을 통하여 기능면에서 미성숙란과 성숙란에서 확연히 구분되는 유전자 발현 양상을 확인할 수 있었다. 이들 결과를 통하여 향후 난성숙 과정을 이해하고, 계란 품질 향상을 위한 마커 개발을 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• Applied Microscopy
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• 제31권1호
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• pp.19-35
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• 2001

계절성 번식기 동안에 자성무지개송어 (Oncorhynchus mykiss)의 혈장내 $estradiol-17\beta$, 혈장성분, 전기영동상 그리고 미세구조 변화의 특징을 살펴보았다. 정상적인 자연조건에서 혈장내 $estradiol-17\beta$는 난황형성기(vitellogenic season)말인 9월에 peak를 나타내었고, 산란이 이루어진 시기 이후인 12월에는 서서히 감소하였으며, 난소의 재형성 초기인 2월과 3월에는 급격하게 감소하였다. 이러한 $estradiol-17\beta$의 변화 추이를 볼 때 이 호르몬은 자성 무지개송어에서 혈장내 calcium, phosphorus, glucose, albumin및 total protein수준의 증가에 의해서 증명된 것과 같이 난황전구물질(vitellogenin)의 생성을 자극하는 것으로 나타났다. Latematuring단계 혹은 산란중인 난모세포의 전기영동상(분자량이 각각 약 70,000과 200,000 Da)은 late perinucleolus단계의 난모세포의 전기명동상보다 훨씬 두껍고 진한 경향을 나타내었다. 이 단백질 2개의 전기영동상은 $estradiol-17\beta$ 호르몬 peak와 일치하는 추이를 나타내면서 SDS-PAGE에서 확인되었다. 생식소 숙도지수 일명 성성숙지수, [gonadosomatic indices(GSI)]는 10월로부터 그 이듬해 1월까지 유의성 있게 증가하는 경향을 나타내었고, 성숙난자의 급격한 수적인 증가와 일치하면서 1월에 가장 높은 peak를 나타내었다. 산란 전단계에서 estradiol-17 수준과 CSI간에는 정 (+)의 상관관계 (r=0.701, p<0.01)를 나타내었고, 간숙도지수 [hepatosomatic index (HSI)]는 번식시기인 12월에 가장 높은 수치를 나타내었다. 번식시기 (12월)에 생식소 자극호르몬 분비세포(gonadotropes)는 granules와 globules와 같은 생식소자극호르몬을 포함한 봉입체로 가득찬 상태를 나타내었다. 난황형성기에는 late perinucleolus 난모세포가 난황의 축적을 통해서 early maturing난모세포로 변형되는 과정이며, 이 시기의 난모세포는 late maturing단계로 되면서 난황으로 완전히 가득찬 상태로 확인되었다. 핵이주 단계에 있는 난모세포의 과립막세포의 미세구조를 살펴보면 팽창된 조면 내형질세망과 tubular cristae가 있는 간상의 미토콘드리아로 구성되어 있었다. 방사대 (zona radials)와 난황막 사이에 있는 미세융모(finger-like projections)는 각각 성장하면서 난황형성기에 pore canals을 이루면서 서로 연결되나, 난성숙기에 방사대가 더욱더 치밀하게 되면 수축되어 봉쇄되면서 위축되는 것으로 확인되었다. 방사대는 외측에 않은 homogeneous layer와 내측에 2개의 두꺼운 helicoidal layers (zona radiata interna and zona radials externa)총 3개의 구조물로 구성되어 있었다. 정상적인 환경조건에서 볼 때 난포는 난형성과 생식소에서 분비되는 스테로이드 흐르몬의 생성에 충분할 만큼 조직의 발달과 호르몬의 주기적인 분비에 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 한국가축번식학회지
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• 제26권2호
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• pp.143-151
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• 2002

본 연구는 돼지의 미성숙 난포란을 체외에서 성숙, 수정시킨 후, 생산된 체외수정란을 NCSU23 체외배양액에 항산화제(NAC, ebselen 및 glutathione)와 성장인자(EGF와 PDGF)의 첨가가 돼지 체외수정란의 체외 발육에 미치는 영향을 검토하였다. NAC을 0, 0.5, 1.0 및 2.0mM 첨가하여 체외배양한 결과, 상실배기 이상 발육된 체외발육성적은 1.0mM과 2.0mM 첨가구가 여타구보다 높은 체외발육성적을 나타냈다. 한편, ebselen을 0, 5, 10 및 25$\mu$M을 첨가하여 배양한 경우 상실배 이상 발육된 체외발육 성적은 각각 17.9, 22.5, 36.9 및 10.8%로서 ebselen 10$\mu$M 첨가구가 여타구에 비해 다소 높은 체외발육성적을 얻었으나 통계적 유의차는 인정되지 않았다(P＞0.05). 또한 glutathione을 0, 50, 100 및 200$\mu$M 첨가시 상실배기 이상 발육된 체외발육성적은 각각 21.8, 17.4, 28.3 및 15.8%로서 100$\mu$M 처리구가 여타구보다 다소 높은 체외발육성적을 얻었으나 통계적 유의차는 인정되지 않았다(P＞0.05). 돼지 체외수정란의 체외배양시 체외배양액에 growth factor의 첨가배양이 돼지수정란의 체외발육에 미치는 영향을 검토한 결과, NCSU 23배양액에 EGF를 0, 10, 50 및 100ng/$m\ell$ 첨가시 상실배기이상 발육된 체외 발육 성적은 각각 19.7, 29.0, 26.6 및 40.4%로서 EGF 100ng1m1 처리구가 여타구보다 통계적으로 유의하게 높은 체외발육 성적을 나타냈으며(P＜0.05), PDGF를 0, 1, 5 및 10ng/$m\ell$ 첨가하여 배양한 경우 상실배기 이상 발육된 체외발육성적은 각각 22.0, 21.6, 33.9 및 15.9%로서 PDGF 5ng/$m\ell$ 처리구가 여타구에 비해 높은 체외발육성적을 얻었다. 본 실험에서 체외수정후 생산된 배반포기 수정란의 세포수는 처리구간 커다란 차이는 인정되지 않았다.

• 한국가축번식학회지
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• 제26권2호
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• pp.193-199
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• 2002

본 연구는 한우의 생리적인 번식적령기를 구명하는 기초자료를 확보하여 조기번식에 따른 번식능력의 감소를 방지하고 한우 암소의 번식능력을 증진하여 농가의 소득증대에 이바지할 목적으로 각 처리구당 4구로 나누어 총 32두를 공시하여 얻어진 연구결과는 다음과 같다. 분만후 송아지의 평균 생시 체중은 전 구간에서 평균 23.5$\pm$0.6kg으로 나타났으며 암송아지는 21.8$\pm$0.8kg에 비해 수송아지는 평균 25.0 $\pm$0.8kg으로 다소 높게 나타났다. 또한 송아지 성장단계별 체중은 T2구에서 유의적인 증가 추세를 보였다. 따라서 송아지의 체중변화는 어미소의 영양상태에 따라 중요하게 작용하는 것으로 나타났다. 초발정일령은 전 구간에서 평균일령과 평균체중은 각각 263.3$\pm$6.4일과 181.1$\pm$11.3일로 나타났다. 1회째 인공수정에 의한 수태율은 T1구에서 25%로 가장 낮았으며 T4구에는 75.0%로 가장 높았다. 수태당 종부회수는 T1와 T2구의 2.3, 2.4회에 비해 T3, T4구가 1.5회로 낮았다. 초임 월령별 분만후 발정재귀일수는 T1구에서는 평균 66.2일, T2구에서는 76.7일, T3구에서는 62.4일, T4구에서는 68.5일이었으며 전 구간의 평균 발정재귀일수는 65.7일로 나타났다. 초발정 전후의 혈중 progesterone 농도는 전 구간에서 거의 유사한 결과를 보였다. 즉, 혈중 progesterone 분비는 생후 12개월령이 지나야만이 전 개체에서 정상적인 호르몬 분비상태가 나타나고 있다. 본 연구의 결과로는 12개월 이전에 난포의 배란과 정상 발정주기가 반복되는 개체는 총 32두중 5두만(15.6%)으로 확인되었다. 임신기간중 혈중 progesterone 농도는 임신 중기 이후에 비해 착상과 태반형성이 이루어지는 시기인 임신 초기에 다소 높은 경향이었으며 임신중기에는 다소 감소되었다. 분만 전후 혈중 progesterone 농도는 전 구간에서 분만 7일전부터 급격하게 감소되었으며 분만후부터 포유 약40일까지 progesterone이 거의 검출되지 않았으며 분만후 35일부터 본격적으로 progesterone이 분비되고 있음이 확인되었다. 따라서 분만후 정상 발정주기의 반복은 분만후 약 40일 이후 비로소 시작되는 것으로 사료된다. 이상으로 본 연구의 결과를 요약하여 한우의 초임유도시 최적 초임시기의 결정요소는 14개월령과 체고 약 110cm, 체중 약 265kg 정도의 3가지 요건을 갖춘 후 초임유도를 시키는 것이 바람직하다고 사료된다.

• 현장농수산연구지
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• 제4권1호
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• pp.110-118
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• 2002

본 연구는 한우의 최적 번식적령기를 구명하는 생리적 현상의 기초자료를 확보하여 조기번식에 따른 번식능력의 감소를 방지하고 한우 암소의 번식능력을 증진하여 농가의 소득증대에 이바지할 목적으로 각 처리구당 4구로 나누어 총 32두를 공시하여 얻어진 연구결과는 다음과 같다. 분만 후 송아지의 평균 생시 체중은 전 구간에서 평균 23.5±0.6kg으로 나타났으며 암송아지는 21.8±0.8kg에 비해 수송아지는 평균 25.0±0.8kg으로 다소 높게 나타났다. 또한 송아지 성장단계별 체중은 T2구에서 유의적인 증가 추세를 보였다. 따라서 송아지의 체중변화는 어미소의 영양상태에 따라 중요하게 작용하는 것으로 나타났다. 초발정 일령은 전 구간에서 평균일령과 평균체중은 각각 263.3±6.4일과 181.1±11.3일로 나타났다. 1회째 인공수정에 의한 수태율은 T1구에서 25%로 가장 낮았으며 T4구에는 75.0%로 가장 높았다. 수태당 종부회수는 T1와 T2구의 2.3, 2.4회에 비해 T3, T4구가 각각 1.5회로 낮았다. 초임 월령별 분만후 발정재귀일수는 T1구에서는 평균 66.2일, T2구에서는 76.7일, T3구에서는 62.4일, T4구에서는 68.5일이었으며 전 구간의 평균 발정재귀일수는 65.7일로 나타났다. 초발정전후의 혈중 progesterone 농도는 전 구간에서 거의 유사한 결과를 보였다. 즉, 혈중 progesterone 분비는 생후 12개월령이 지나야 만이 전 개체에서 정상적인 호르몬 분비상태가 나타나고 있다. 본 연구의 결과로는 12개월 이전에 난포의 배란과 정상 발정주기가 반복되는 개체는 총 32두중 5두만(15.6%)으로 확인되었다. 임신기간중 혈중 progesterone 농도는 임신 중기이후에 비해 착상과 태반형성이 이루어지는 시기인 임신초기에 다소 높은 경향이었으며 임신중기에는 다소 감소되었다. 분만전후 혈중 progesterone 농도는 전 구간에서 분만 7일 전부터 급격하게 감소되었으며 분만 후부터 포유 약 40일까지 progesterone이 거의 검출되지 않았으며 분만 후 45일부터 본격적으로 progesterone이 분비된다는 사실을 확인하였다. 따라서 분만 후 정상 발정주기의 반복은 분만 후 약 40일 이후 비로소 시작되는 것으로 사료된다. 이상으로 본 연구의 결과를 요약하여 한우의 초임유도시 최적 초임시기의 결정요소는 생후 일령 14개월령과 체고가 약 110cm, 체중은 약 265kg 정도인 3가지 요건을 갖춘 후에 첫 임신을 유도시키는 것이 바람직하다고 사료된다.