This study was performed for parentage verification of the Korean native horse (KNH). 103 random KNH samples (including 19 foals for parentage testing) were genotyped by using 16 microsatellite markers. The number of alleles per locus varied from 5 to 13 with an average value of 8.56 in the KNH. The observed heterozygosity and the expected heterozygosity ranged 0.398-0.893 (the average value was 0.683) and 0.368-0.871 (the average value was 0.727) in the KNH, respectively. The PIC value and the exclusion probability ranged 0.347-0.853 (the average value was 0.692) and 0.208-0.736, respectively, and the total exclusion probability of 16 microsatellite loci was 0.9999. Of the 16 markers, AHT4, AHT5, ASB2, ASB17, HMS2, HMS3, HTG10, LEX33, TKY321 and VHL20 loci have a relatively high PIC value (>0.7) in the KNH. Of the 19 foals, 5 foals were disqualified by an incompatibility of 4-7 markers according to a Mendelian fashion in the present DNA typing for parentage testing. These results present basic information for developing a system for parentage verification and individual identification in the KNH.
Nine brand populations of Hanwoo cattle were characterized using 11 microsatellite DNA markers. The studied populations were: Ansung, Yangpyang, DaeGwanryeng, Palkongsangkangwoo, Hoengseong, Jangsu, Sumjinkang, Hadong, Nam-hae. The observed heterozygosity, expected heterozygosity, and polymorphism information content were calculated. Allele frequencies were calculated and used for the characterization of each brand population and to study their genetic relationships. Genetic distances were estimated using Nei's DA genetic distance and the resultant DA matrix was used in the construction of phylogenetic trees. The NJ tree showed that Ansung and Yangpyang, Sumjinkang and Jangsu, Namhae and Ha-Dong are closely related and are considered to have undergone genetic exchange within the same locale. This study will contribute to the local Hanwoo brand industry.
Muhammad Noorullah;Amina Zuberi;Muhib Zaman;Waqar Younas;Sadam Hussain;Muhammad Kamran
Fisheries and Aquatic Sciences
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제26권12호
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pp.752-761
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2023
Genetic diversity serves as the basis for selecting and genetically enhancing any culturable species in aquaculture. Here, two different strains of wild (River Ravi and River Kabul) and six captive-bred strains of Labeo rohita from various provinces were se- lected, and genetic diversity among them was evaluated using three different microsatellite markers, i.e., Lr-28, Lr-29, and Lr-37, and one mitochondrial CO1 (Cytochrome c oxidase subunit 1) gene. Different strains of L. rohita were collected, and part of their caudal fin was cut and preserved in ethanol for DNA extraction and determination of genetic diversity among them. Results in- dicated that selected markers were polymorphic with polymorphic information content (PIC) content values above 0.5 with the highest in Lr-28 followed by Lr-29 and then Lr-37. The observed heterozygosity (Ho) of all strains was higher (Avg: 0.731) but less than the expected heterozygosity (He). Moreover, TMs and WRs showed the highest He, while TKs showed the lowest, He. Over- all, inbreeding coefficient (FIS) values observed for all strains with selected markers were positive. The DNA barcoding with the CO1 gene revealed genetic variation among various strains, as demonstrated by the clades in the phylogenetic tree separating the strains into two distinct clusters that then divided into sub-clusters. In conclusion, TMs showed the highest heterozygosity as compared to other strains. Overall results provide the baseline data for the initiation of the genetic improvement program.
성널수국은 일본 관서지방에 널리 분포하고 있지만, 한반도에서는 제주도에서만 발견되고 있는 멸종위기 식물이다. 본 연구에서는 성널수국에서 총 5개의 microsatellite 유전자좌를 형질화하여 마커를 개발하였다. 유전자좌당 대립유전자수의 범위는 3-27개, 이형접합률의 관측치와 기대치는 각각 0.27-0.86과 0.34-0.91로 나타났다. 본 연구에서 개발된 microsatellite 마커는 성널수국의 유전적 다양성 및 구조, 그리고 유전자 이동을 밝히는데 사용될 수 있을 것이며, 그 결과들은 한국산 성널수국에 대한 효과적인 보전 전략을 제시하는데 일조할 것으로 기대된다.
본 연구는 차세대 염기서열 분석법(NGS)을 이용하여 방어의 microsatellite 마커를 개발하고, 개발된 마커를 이용하여 방어 집단의 유전적 특성을 분석하기 위해 수행되었다. 차세대 염기서열 분석 장비인 Illumina Hiseq2500를 이용하여 총 28,873,374개의 read들을 얻어 assembly를 수행한 결과, 전체의 약 1.6%에 해당하는 466,359개의 read들이 assembly 되었으며, 이 read들의 총 길이는 7,247,216,874 bp로 확인되었다. 크기가 518 bp 이상이 되는 contig는 30.729개로 나타났으며, 이 중 microsatellite 영역을 포함하는 contig 132개(0.43%)를 1차로 선별하고, PCR 증폭 여부 및 유전자형 분석을 통해 microsatellite 후보 60개를 2차로 선별하였다. 그 중 방어집단의 마커로서 유용한 15개의 microsatellite 마커를 선택하였다. 방어집단을 대상으로 개발된 15개의 microsatellite 마커로 분석한 결과, 관찰된 유효 대립유전자수(NA)는 평균 18.5(11~30)로 나타났다. 평균 관측치 이형접합도(HO)와 평균기대치 이형접합도(HE)는 각각 0.812(0.431~0.972)와 0.896(0.782~0.949)으로 나타났다. 다형성이 관찰된 모든 microsatellite 마커 간의 연관불평형은 나타나지 않았으며, 해산어의 평균 HE 값인 0.79 이상의 수치를 나타내었다. 따라서 본 연구에서 개발된 15개의 microsatellite 마커는 방어 집단의 유전적 다양성 분석에 유용할 것으로 사료된다.
본 연구는 차세대 염기서열 분석방법을 이용하여 굴참나무의 microsatellite 마커를 개발하고 특성을 분석하기 위해 수행되었다. GS-FLX Titanium 차세대 염기서열 분석 장비를 이용하여 305,771개의 read를 얻었고, 117 Mbp의 데이터를 생산하였다. De novo assembly를 통하여 7,326개의 contig를 확보하였다. 크기가 500 bp 이상이 되는 contig는 2,921개로 나타났다. 그 중 microsatellite 영역을 포함하는 contig는 606개(20.75%)로 나타났으며, 총 microsatellite의 수는 911개로 확인되었다. 그 중 13개의 microsatellite 유전자좌에서 굴참나무 개체 간 다형성이 관찰되었다. 이들 microsatellite 유전자좌에 대하여 주왕산 집단에서 관찰된 유효 대립유전자수($A_e$)는 평균 4.966(2.439~7.515)로 나타났다. 평균 이형접합도 관측치($H_o$)와 평균 이형접합도 기대치($H_e$)는 각각 0.873(0.731~1.000)과 0.766(0.590~0.867)으로 나타났다. 다형성이 관찰된 모든 microsatellite 유전자좌에서 null 대립유전자는 관찰되지 않았으며, 마커 간 연관불평형은 나타나지 않았다. 따라서 본 연구에서 개발된 13개의 microsatellite 마커는 굴참나무 집단의 유전변이 분석에 유용할 것으로 사료된다.
본 연구는 차세대 염기서열 분석법(NGS)을 사용하여 벤자리의 microsatellite 마커를 개발하고, 개발한 마커를 사용하여 벤자리 집단의 유전학적 특성을 분석하기 위해 수행되었다. 차세대 염기서열 분석 장비인 Illumina Hiseq X ten을 사용하여 총 402,244,934개의 read들을 얻어 assembly를 실행한 결과, 전체의 약 0.33%에 해당하는 1,320,995개의 read들이 assembly 되었으며, 이 read들의 총 길이는 705,613,658 bp로 확인되었다. 크기가 640 bp 이상이 되는 contig는 952,326개로 나타났으며, 이 중 microsatellite 영역을 포함하는 contig를 151개(0.016%)로 1차 선별하고, PCR 증폭 여부를 통해 microsatellite 후보 34개를 2차로 선별하였다. 그 중 벤자리 집단의 마커로서 유용한 15개의 microsatellite 마커를 최종 선택하였다. 새로 개발한 15개의 microsatellite 마커를 사용하여 벤자리 집단을 대상으로 분석한 결과, 관찰된 유효 대립유전자 수(NA)는 평균 12(6~25)로 나타났다. 평균 관측치 이형접합도(HO)와 평균 기대치 이형접합도(HE)는 각각 0.750(0.530-0.873)와 0.793 (0.647-0.895)으로 나타냈으며, 이는 해산어의 평균 값인 0.79와 유사한 수치를 나타내었다. 따라서 본 연구에서 개발한 15개의 microsatellite 마커는 벤자리 집단의 유전학적 특성 분석에 유용할 것으로 사료된다.
The Lanyu is a miniature pig breed indigenous to Lanyu Island, Taiwan. It is distantly related to Asian and European pig breeds. It has been inbred to generate two breeds and crossed with Landrace and Duroc to produce two hybrids for laboratory use. Selecting sets of informative genetic markers to track the genetic qualities of laboratory animals and stud stock is an important function of genetic databases. For more than two decades, Lanyu derived breeds of common ancestry and crossbreeds have been used to examine the effectiveness of genetic marker selection and optimal approaches for individual assignment. In this paper, these pigs and the following breeds: Berkshire, Duroc, Landrace and Yorkshire, Meishan and Taoyuan, TLRI Black Pig No. 1, and Kaohsiung Animal Propagation Station Black pig are studied to build a genetic reference database. Nineteen microsatellite markers (loci) provide information on genetic variation and differentiation among studied breeds. High differentiation index ($F_{ST}$) and Cavalli-Sforza chord distances give genetic differentiation among breeds, including Lanyu's inbred populations. Inbreeding values ($F_{IS}$) show that Lanyu and its derived inbred breeds have significant loss of heterozygosity. Individual assignment testing of 352 animals was done with different numbers of microsatellite markers in this study. The testing assigned 99% of the animals successfully into their correct reference populations based on 9 to 14 markers ranking D-scores, allelic number, expected heterozygosity ($H_E$) or $F_{ST}$, respectively. All miss-assigned individuals came from close lineage Lanyu breeds. To improve individual assignment among close lineage breeds, microsatellite markers selected from Lanyu populations with high polymorphic, heterozygosity, $F_{ST}$ and D-scores were used. Only 6 to 8 markers ranking $H_E$, $F_{ST}$ or allelic number were required to obtain 99% assignment accuracy. This result suggests empirical examination of assignment-error rates is required if discernible levels of co-ancestry exist. In the reference group, optimum assignment accuracy was achievable achieved through a combination of different markers by ranking the heterozygosity, $F_{ST}$ and allelic number of close lineage populations.
한우의 생산이력제에 활용 가능한 20종의 microsatellite marker를 선정하고 다형성지수, F-통계량, 동일개체 출현확률, 친자감별 확률 및 유전적 거리지수 등을 MSA, CERVUS, FSTAT, GENEPOP, API-CALC 및 PHYLIP 프로그램 등을 연계적으로 활용하여 추정하였다. Heter- ozygosity 추정치에 근거하여 선발한 11개의 microsatellite(TGLA53, TGLA227, ETH185, TGLA122, BM4305, INRA23, ILSTS013, BMS1747, BM2113, BM2113, BL1009와 ETH3)는 Applied Biosystems사의 StockMakersTM와 비교하여 100배 정도의 동일개체 출현확률이 낮아 한우의 생산이력제 적용에 보다 효율적인 것으로 나타났다. 또한 DA 유전적 거리지수와 pairwise-FST 추정치를 활용하여 근접지역의 농장간 근연관계의 정도를 파악할 수 있는 자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.
말 6개 품종 192두를 대상으로 17개의 microsatellite DNA marker를 이용하여 유전자(DNA)형을 분석하여 비교한 결과 제주마에서 각 marker별로 대립유전자의 수는 5-10개(평균 7.35개)로 분포하였고 제주마에서 관찰된 대립유전자는 총 125개가 관찰되어 평균 좌위 당 7.35개로서 몽고마의 130개(평균 7.65개)보다는 낮은 수치였다. 또한 AHT5 marker에서 대립유전자 P, ASB23 marker에서 대립유전자 Q와 R, CA425 marker에서 대립유전자 H, HMS3 marker에서 대립유전자 S, HTG10 marker에서 대립유전자 J, LEX3 marker에서 대립유전자 J 등 6개 marker에서 7개의 특이 대립유전자가 관찰되었다. 관찰된 이형접합성(observed heterozygosity)과 기대된 이형접합성(expected heterozygosity)은 각각 0.429-0.905(평균 0.703)와 0.387-0.841(평균 0.702)로 관찰되었고 다량정보량(PIC)은 0.354(HTG6)-0.816(LEX3)로서 평균 0.659로 나타났으며 17개 marker중 AHT4, AHT5, CA425, HMS2, HMS3, HTG10, LEX3, VHL20 marker 등이 다량정보량(PIC) 0.7 이상을 나타내었다. 17개 marker에 대한 전체 부권부정율(친부마 혹은 친모마 하나의 유전자형을 알고 있을 경우)을 제주마에 적용 시 99.99%로 나타났다. 말 6개 품종별로 분석하였을 때 평균 대립유전자의 수는 7.64개(몽고마)-4.23개(미니츄어 말)로 분포하였고 17개 marker 전체에서는 153개의 대립유전자가 검출되었다. 품종별로 분석한 결과 기대된 이형접합성(expected heterozygosity)과 관찰된 이형접합성(observed heterozygosity)은 각각 0.7950$\pm$0.0141(몽고마)-0.6751$\pm$0.0378(미니츄어 말), 0.7135$\pm$0.0180(제주경주마)-0.5621$\pm$0.0401(미니츄어 말)로 나타났다. 말 6개 품종을 17개 microsatellite marker로 분석한 결과 몽고마, 제주마, 제주경주마 등의 순으로 높은 유전적 다양성을 보였다. 제주마와 가장 가까운 유전적 유연 관계를 나타낸 집단은 몽고마로서 Da genetic distance에서 0.1517로 나타났고, 제주경주마와는 0.2628의 유전적 거리를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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