Breeding efficiency was investigated to reveal crucial factors for constructing effective breeding system with subdivided populations under equal genetic level. Simulation study of selection experiment was performed for 20 generations with 20 replications each, comparing average breeding values and inbreeding coefficients between the two breeding systems; single population scheme and two population scheme, each of which had the same genetic parameters. Genetic correlations (-0.5 to 0.5) were assumed to be caused only by pleiotropic effect of a gene. Phenotypes of the two traits generated by polygenic effect with additive 36 loci and residuals distributed normally were selected by two traits selection index procedure. Comparing between the single population scheme and the two population scheme, the single population scheme showed higher genetic gain with lower inbreeding coefficient. This result was confirmed particularly for the situation of high selection intensity, high heritability and high degree of unevenness for economic weight. Genetic correlations in the single population scheme were significantly lower than the two population scheme when initial genetic correlation was negative. When terminal crossbreeding for the two population scheme is taken into account, superiority of the two population scheme was suggested. The terminal crossbreeding was effective under the situation of long term selection, existence of moderate inbreeding depression and use of less extreme economic weight.
Objective: Karan Fries (KF), a high-producing composite cattle was developed through crossing indicine Tharparkar cows with taurine bulls (Holstein Friesian, Brown Swiss, and Jersey), to increase the milk yield across India. This composite cattle population must maintain sufficient genetic diversity for long-term development and breed improvement in the coming years. The level of linkage disequilibrium (LD) measures the influence of population genetic forces on the genomic structure and provides insights into the evolutionary history of populations, while the decay of LD is important in understanding the limits of genome-wide association studies for a population. Effective population size (Ne) which is genomically based on LD accumulated over the course of previous generations, is a valuable tool for e valuation of the genetic diversity and level of inbreeding. The present study was undertaken to understand KF population dynamics through the estimation of Ne and LD for the long-term sustainability of these breeds. Methods: The present study included 96 KF samples genotyped using Illumina HDBovine array to estimate the effective population and examine the LD pattern. The genotype data were also obtained for other crossbreds (Santa Gertrudis, Brangus, and Beefmaster) and Holstein Friesian cattle for comparison purposes. Results: The average LD between single nucleotide polymorphisms (SNPs) was r2 = 0.13 in the present study. LD decay (r2 = 0.2) was observed at 40 kb inter-marker distance, indicating a panel with 62,765 SNPs was sufficient for genomic breeding value estimation in KF cattle. The pedigree-based Ne of KF was determined to be 78, while the Ne estimates obtained using LD-based methods were 52 (SNeP) and 219 (genetic optimization for Ne estimation), respectively. Conclusion: KF cattle have an Ne exceeding the FAO's minimum recommended level of 50, which was desirable. The study also revealed significant population dynamics of KF cattle and increased our understanding of devising suitable breeding strategies for long-term sustainable development.
Breeding efficiencies were compared among three population schemes: a single population, a population with two subpopulations and a population with three sub-populations. A simulation experiment of selection was carried out for 10 generations with 20 replications each by comparing average breeding values and inbreeding coefficients among the three population schemes. Phenotypes of three traits were generated with a model comprising 36 loci, each with additive genetic effects and residuals distributed normally. Among the three population schemes, the single population scheme was definitely superior to the other two with regards to selection response and inbreeding. The multiple sub-population scheme was, however, considered to be an alternative population scheme when the difference in economic weights of the traits was small among the sub-populations, assuming moderate inbreeding depression for traits and crossbreeding. The scheme with two sub-populations had a higher genetic value than that with three subpopulations; however, the genetic values of the schemes were comparable when maternal heterosis was taken into account. The choice of population schemes may depend on the cost-sharing policy between the breeding population and the commercial population rather than just the breeding efficiency.
Objective: The study aims to uncover the genetic diversity and unique genetic structure of the Min pig conserved population, divide the nucleus conservation population, and construct the molecular pedigree. Methods: We used KPS Porcine Breeding Chip v1 50K for SNP detection of 94 samples (31♂, 63♀) in the Min pig conserved population from Lanxi breeding Farm. Results: The polymorphic marker ratio (PN), the observed heterozygosity (Ho), and the expected heterozygosity (He) were 0.663, 0.335, and 0.330, respectively. The pedigree-based inbreeding coefficients (FPED) was significantly different from those estimated from runs of homozygosity (FROH) and single nucleotide polymorphism (FSNP) based on genome. The Pearson correlation coefficient between FROH and FSNP was significant (p<0.05). The effective population content (Ne) showed a continuously decreasing trend. The rate of decline was the slowest from 200 to 50 generations ago (r = 0.95), then accelerated slightly from 50 to 5 generations ago (1.40
The effect of genetic diversity in sub-populations on breeding efficiency was examined with prospect of potential crossbreeding. Simulation study of selection was performed for 20 generations with 20 replications each, comparing average breeding values and inbreeding coefficients between the two breeding systemes; single population scheme and two population scheme. The different genetic levels were assumed to be caused by different gene frequencies. Phenotypes of two traits generated polygenic effect with additive 36 loci and residuals distributed normally were selected by selection index procedure. High genetic gain with less inbreeding was clearly recognized in the single population scheme, independently of difference in genetic level, economic weight and genetic correlation. Genetic correlation after selection in the single population scheme was lower than the two population scheme. When crossbreeding between the sub-population was taken into account, superiority of the two population scheme was suggested under those restrictions; difference in genetic level is moderate, selection criterion for the two traits is not far from even economic weight, and genetic correlation is positive with low to moderate value. The use of complementarity increased the possibility of the two population scheme.
In Korea the population of breeding house swallow is continuously decreasing. In this regard this study was conducted to find out the overall population trend during 2001-2005. The areas of urban and rural sites were separated to estimate population. Also the sites in Yangpyung areas were chosen to compare population density between two sites during Mar-Aug, 2006. The house swallow had two breeding periods and I tried to correlated amount of days of incubation and number of eggs in the nest. After egg hatching the homing behavior also was estimated assuming lack of foods takes longer to bring foods back to the nest. This study signified that a long term study should be conducted for population change and spring arrival time due to climate change in Korea.
The Yeonsan Ogye (YO) chicken is a natural heritage of Korea, characterized by black feathers, skin, bones, eyes, and comb. The purebred of YO population has been reared under the natural mating system with no systematic selection and breeding plan. The purpose of this study was to identify the genetic diversity and find the optimal number of population sub-division using 12 polymorphic microsatellite (MS) markers to construct a pedigree-based breeding plan for the YO population. A total of 509 YO birds were used for this study. Genetic diversity and population structure analysis were conducted based on the MS marker genotype information. The overall average polymorphic information content value and expected heterozygosity of the population were 0.586, and 0.642, respectively. The K-mean cluster analysis based on the genetic distance result confirmed that the current YO population can be divided into three ancestry groups. Individuals in each group were evaluated based on their genetic distance to identify the potential candidates for a future breeding plan. This study concludes that a future breeding plan with known pedigree information of selected founder animals, which holds high genetic diversity, could be the best strategy to ensure the conservation of the Korean YO chicken population.
Marker-assisted gene pyramiding aims to produce individuals with superior economic traits according to the optimal breeding scheme which involves selecting a series of favorite target alleles after cross of base populations and pyramiding them into a single genotype. Inspired by the science of evolutionary computation, we used the metaphor of hill-climbing to model the dynamic behavior of gene pyramiding. In consideration of the traditional cross program of animals along with the features of animal segregating populations, four types of cross programs and two types of selection strategies for gene pyramiding are performed from a practical perspective. Two population cross for pyramiding two genes (denoted II), three population cascading cross for pyramiding three genes(denoted III), four population symmetry (denoted IIII-S) and cascading cross for pyramiding four genes (denoted IIII-C), and various schemes (denoted cross program-A-E) are designed for each cross program given different levels of initial favorite allele frequencies, base population sizes and trait heritabilities. The process of gene pyramiding breeding for various schemes are simulated and compared based on the population hamming distance, average superior genotype frequencies and average phenotypic values. By simulation, the results show that the larger base population size and the higher the initial favorite allele frequency the higher the efficiency of gene pyramiding. Parents cross order is shown to be the most important factor in a cascading cross, but has no significant influence on the symmetric cross. The results also show that genotypic selection strategy is superior to phenotypic selection in accelerating gene pyramiding. Moreover, the method and corresponding software was used to compare different cross schemes and selection strategies.
검은머리갈매기는 서식지 축소와 개발압력으로 10,000개체 내외가 생존하고 있는 종이다. 국내에서의 첫 번식 기록은 1998년이며 이후 지속적으로 연구되어 왔으나 아직은 부족한 실정이다. 이에 따라 1998년부터 2009년까지 11년간 번식 개체군의 변동 추세를 모니터링하고 경향을 예측하고자 하였다. 그 결과 국내에서는 1998년 시화호에서 300개체가 번식한 이후 2009년 1,300여 개체가 번식을 시도하여 해마다 증가되었다. 주번식지인 중국의 경우에도 개체수가 지속적으로 증가하고 있어 전체 개체군은 증가추세에 있다. 국내의 번식지는 인간에 의한 훼방과 간섭, 개발, 포식 동물들로 인하여 위협받고 있으며, 인천만의 경우 송도 신도시 매립지, 영종도 매립지 등 갯벌의 매립지에서 번식하고 있다. 그러나 이곳은 개발이 진행됨에 따라 번식 장소가 수시로 변동되고 서식지도 축소되고 있어 새로운 대체번식지와 서식지를 마련하지 않을 경우 번식개체군의 감소를 가져올 수 있을 것으로 예상된다.
Shil Jin;Jeong Il Won;Byoungho Park;Sung Woo Kim;Ui Hyung Kim;Sung Sik Kang;Hyun-Jeong Lee;Sung Jin Moon;Myung Sun Park;Hyun Tae Lim;Eun Ho Kim;Ho Chan Kang;Sun Sik Jang;Nam Young Kim
농업과학연구
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제50권3호
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pp.321-330
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2023
The genetic diversity of three Hanwoo populations was analyzed using 11 microsatellite (MS) markers for the traceability of Hanwoo beef in this study. A total of 1,099 Hanwoo cattle from two populations (694 line-breeding and 405 general Hanwoo) at the Hanwoo Research Institute (HRI) of the National Institute of Animal Science and 1,171 Korean proven bulls (KPNs) were used for the analysis. Specific alleles of four markers (ETH10, INRA23, TGLA122, and TGLA227) were identified only in the line-breeding population, although at a low allele frequency (0.001 - 0.02). The genetic distance (Nei's D) between line-breeding Hanwoo and KPN was the greatest (0.064), whereas general Hanwoo and KPN were relatively close genetically (0.02); the distance between line-breeding and general Hanwoo was found to be 0.054. These results are expected because the HRI has performed closed breeding via selecting its line-breeding sires without utilizing KPN since 2009. Therefore, the line-breeding Hanwoo population of HRI show different genetic diversity from the KPN population, based on the 11 MS markers. The results of this study provide basic data for securing the genetic diversity of Hanwoo cattle and utilizing line-breeding Hanwoo cattle from the HRI.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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