China has numerous native domestic goat breeds, but so far there has been no extensive study on genetic diversity, population demographic history, and origin of Chinese goats. To determine the origin and genetic diversity of Chinese goats, we analyzed the complete mtDNA D-loop sequences of 183 goats from 13 breeds. The haplotype diversity value found in each breed ranged from 0.9333 to 1.0000. The nucleotide diversity value ranged from 0.006337 to 0.025194. Our results showed that there were four mtDNA lineages (A, B, C and D), in which lineage A was predominant, lineage B was moderate, and lineages C and D were at low frequencies. Lineages C and D were observed only in the Tibetan breed. The results revealed multiple maternal origins of Chinese domestic goats. There was weaker geographical structuring in the 13 Chinese goat populations, which suggested that there existed high gene flow among goat populations caused by the extensive transportation of goats in the course of history.
한국, 미국, 일본지역에 서식하는 연어에서 추출한 genomic DNA를 이용하여 연어의 mtDNA NDI 영역, D-loop 영역, growth hormone, IGF-I, MCH2, histone H3의 염기서열을 분석하여, 최적의 primer를 제작하여 PCR을 실시한 결과, mtDNA NDI 영역은 Ks12, Ks24, As11, As14, Js13, Js15에서 증폭된 DNA를 확인하였으며, D-loop 영역, growth hormone, IGF-I, histone H3, MCH2에서는 모든 시료에서 증폭된 DNA를 확인하였다. DGGE 분석의 결과, mtDNA NDI 영역 (AF133701, 449-880), D-loop 영역 (AF125518, 11-514)과 growth hormone (AFO05927, 181-530)에서는 이형다양성을 확인하였으며, IGF-I (AF063216, 962-1461)과 MCH2 (M27281, 70-593)는 모두 이형다양성이 나타났으나, histone H3 (AF017147, 7-487)는 모두 이형다양성이 관찰되지 않았다. 그리고 real time PCR 관찰 결과는 DGGE의 결과와 유사한 점을 찾을 수 없었지만, real time PCR도 각각의 유전자에 따라 서로 다른 DNA 생성 패턴을 보여 DNA 변이를 쉽게 구별하는데 보조적인 도움이 되었다.
In order to learn the origin of the Chinese Mongolian horse, we analyzed polymorphisms within the mtDNA D-loop variable region in 305 horses of 6 types of 3 different breeds, including one imported breed, one cultivated breed and 4 types of one local breed. We detected 13 different haplotypes, and subsequent sequence analysis showed that all 6 horse types were genetically diverse. By constructing a cladogram of mtDNA D-loop sequences from the 6 horse types along with homologous sequences from several other horse types obtained from GenBank, we showed that Chinese Mongolian horses have a close genetic relationship with other horse types from Mongolia. We also speculate that several Chinese Mongolian horses descended from Przewalskii horse. Additionally, the 13 haplotypes were dispersed throughout the cladogram, suggesting that Chinese Mongolian horses likely originated from multiple female ancestors. A phylogenetic map of the 6 horse types showed that the genetic relationship between the local Wuzhumuqin and Wushen types were the closest. The Xinihe and Baerhu were also closely related to each other, and slightly more distantly related to the cultivated Sanhe breed. All five of the local Chinese horse types had a much more distant relationship with the imported Thoroughbred breed.
Objective: Complete mtDNA D-loop sequences of four Thai indigenous chicken varieties, including Pra-dhu-hang-dam (PD), Leung-hang-khao (LK), Chee (CH), and Dang (DA) were explored for genetic diversity and relationships with their potential ancestor and possible associates to address chicken domestication in Thailand. Methods: A total of 220 complete mtDNA D-loop sequences of the four Thai indigenous chicken varieties were obtained by Sanger direct sequencing of polymerase chain reaction amplicons of 1,231 to 1,232 base pair in size. A neighbor-joining dendrogram was constructed with reference complete mtDNA D-loop sequences of Red Junglefowl (RJF) and those different chicken breeds available on National Center for Biotechnology Information database. Genetic diversity indices and neutrality test by Tajima's D test were performed. Genetic differences both within and among populations were estimated using analysis of molecular variance (AMOVA). Pairwise fixation index ($F_{ST}$) was conducted to evaluated genetic relationships between these varieties. Results: Twenty-three identified haplotypes were classified in six haplogroups (A-E and H) with the majority clustered in haplogroup A and B. Each variety was in multiple haplogroups with haplogroups A, B, D, and E being shared by all studied varieties. The averaged haplotype and nucleotide diversities were, respectively 0.8607 and 0.00579 with non-significant Tajima's D values being observed in all populations. Haplogroup distribution was closely related to that of RJF particularly Gallus gallus gallus (G. g. gallus) and G. g. spadiceus. As denoted by AMOVA, the mean diversity was mostly due to within-population variation (90.53%) while between-population variation (9.47%) accounted for much less. By pairwise $F_{ST}$, LK was most closely related to DA ($F_{ST}=0.00879$) while DA was farthest from CH ($F_{ST}=0.24882$). Conclusion: All 4 Thai indigenous chickens are in close relationship with their potential ancestor, the RJF. A contribution of shared, multiple maternal lineages was in the nature of these varieties, which have been domesticated under neutral selection.
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. 한국재래염소는 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.
Kawabe, K.;Worawut, R.;Taura, S.;Shimogiri, T.;Nishida, T.;Okamoto, S.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제27권1호
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pp.19-23
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2014
Here, we studied the genetic diversity of native fowls in Laos by analyzing a mitochondrial DNA (mtDNA) sequence polymorphism. A 546-bp fragment of the mtDNA D-loop region was sequenced in 129 chickens from the areas of Vientiane, Luang Prabang and Pakse. In total, 29 haplotypes were identified and formed five clades. Haplotype diversity and nucleotide diversity of the native fowls in Laos were $0.85536{\pm}0.0172$ and $0.010158{\pm}0.005555$, respectively. Although the Laotian native fowls were distributed across five clades, most of them were clustered in two main clades (A and B), which were originated in China. The other haplotypes were contained in clades D, F, and I, which originated from continental southeast Asia. These results suggest that multiple maternal lineages were involved in the origin of domestic chicken in Laos. Moreover, there appear to be at least two maternal lineages, one from China and the other from the southeast Asian continent.
돼지 Duroc 품종의 mitochondria DNA D-loop전체 유전자를 증폭하기 위하여 많은 동물에서 고도로 상동성이 높은 tRNA-Pro와 tRNA-Phe 염기서열 일부를 이용하여 oligonucleotide primer를 제작하였다. 그 결과 Duroc 품종의 D-loop 전체 유전자는 1,145 base pairs 였으며, 그 중간위치에 10bp의 Sus Scrofa-specific sequence (TACACGTGCG)가 10개 존재하고 있었다. 돌연변이 검출을 위하여 가장 변이가 심한 지역을 primer 제작하여 345 bp의 DNA 단편을 증폭하였으며, Single Stranded Conformation Polymorphism(SSCP) 분석은 8% polyacrylamide gel에서 200 V, 16시간 전기영동하여 ethidium bromide (EtBr)로 10분간 염색하여 UV image analyzer로 관찰하였다. 그 결과 두 개의 서로 다른 밴드유형을 관찰하였으며, 21개 부위에서 염기서열 변이가 관찰되었다. 이러한 결과는 유전적 다양성 변이를 검출하는데 SSCP 분석이 유용한 도구라고 사료된다.
녹용은 사슴의 뿔을 통칭해 일컫는 말로서 우리나라는 전 세계 녹용 소비량의 80%를 점유하고 있다. 하지만 국내에서 선호되는 것은 러시아산 붉은 사슴 즉, 원용으로 칭하는 것으로 가격 면에서 가장 고가이다. 따라서 수입되는 녹용의 일부가 러시아 산으로 둔갑 판매되는 경우가 발생되고 있다. 본 연구의 목적은 현재 주로 수입되는 녹용으로부터 미토콘드리아 DNA(mtDNA)의 D-loop 유전자의 일부를 PCR로 증폭하고 이들의 염기서열 분석을 통해서 각 수입지역 녹용에 특이적인 RFLP 마커를 탐색하고 이를 녹용의 유전자 감별에 적용코자 하는 것이다. 결과적으로 TaaI과 HaaI 두 종류의 제한효소가 녹용의 원산지를 구별할 수 있는 RFLP 마커로 이용 가능성이 확인되었다.
우리나라는 전 세계 녹용의 약 80% 이상을 소비하고 있는 양록 대국이나 최근 국내 녹용시장에서의 녹용 둔갑판매 및 불법유통 현상이 문제점으로 대두되고 있다. 따라서 본 연구는 녹용의 종 감별 기술을 개발하고자 현재 국내에서 유통되고 있는 러시아산 원용, 북미산 대록, 국산화용, 중국산 깔깔이 및 알래스카산 순록 등 5종의 대표적인 녹용들을 대상으로 종간 염기서열 변이성이 매우 높은 유전자로 알려져 있는 mt DNA내 cytochrome b 및 D-loop 유전자 영역의 염기서열 분석 및 종간 변이성 비교분석을 수행하였다. 각 녹용시료에서 mt DNA를 분리하고 cytochrome b와 D-loop유전자의 특정 영역을 포함하는 primer를 설계 합성하고 PCR로 증폭한 후 DNA 증폭산물의 염기서열을 분석하여 종간 유전정보의 동일성 여부를 비교한 결과 녹용 종간에 명확한 차이를 보이는 염기서열 부위가 검출되었고 이러한 종간 염기배열 차이에 근거하여 녹용의 종 감별이 가능하였다. 또한, mt DNA cytochrome b유전자에서 종간 특이적 염기서열을 인지하는 두 종류의 제한효소(NlaIV 및 TaqI)을 이용한 PCR-RFLP 기법으로 녹용으로 인정되지 않는 순록의 종 특이적 RFLP 분자표지를 검출하였고 이를 이용하여 녹용과 순록간의 종 판별이 가능하였다. 한편, D-loop 유전자의 특정 영역 염기서열 분석기법을 이용하여 시중에서 러시아산 원용으로 유통되고 있는 녹용 절편 32개를 무작위표본 추출하여 녹용의 종 감별을 조사한 결과 러시아산 원용으로 인정되는 것은 62.5%에 불과하였고 나머지는 중국산 마록(25.0%)과 엘크 및 순록의 아종으로 추정되는 시료도 일부 검출되었다. 따라서 본 연구를 통해 사슴 녹용 mt DNA 유전자의 염기서열 유전정보 변이 차이를 이용한 염기서열 분석법과 특정 제한효소(NlaIV 및 TaqI)를 이용한 PCR-RFLP 기법은 녹용의 과학적인 종 감별과 이를 바탕으로 녹용 원산지의 추정도 가능할 것으로 기대된다.
국내에 서식하는 수달의 경우 멸종 위기 I 급 종으로 지정되어 국가적인 차원에서 관리하고 있는 보호종이다. 수달의 유전자원 보호 및 체계적인 관리를 위한 기초자료로 활용하기 위해 경남지역에 서식하는 수달의 계통유전학적 유연관계를 mtDNA D-loop 지역의 염기서열분석과 MS marker 분석을 통하여 실시하였다. 그 결과 mtDNA D-loop 지역의 676 bp 부분만 보았을 때 5개의 SNP가 확인되었으며, 6개의 haplotype이 추정되었다. 진주 인근 지역과 거제도 인근 지역에서 수집한 시료는 지역 내 유전적 거리가 지역 간의 유전적 거리보다는 가까운 것을 확인 할 수 있었고, 진주와 거제도 지역 간의 유전적 거리는 확연히 구분이 되었다. MrBays의 Bayesian Markov chain Monte Carlo 분석법을 이용하여 추정한 phylogeny 분석결과 뚜렷한 2개 그룹(진주와 거제/창녕 그룹)으로 분류 되었다. Parsimonious median-joining network [5] 분석의 결과 또한 2개의 뚜렷한 그룹으로 분류되어 phylogeny 분석결과와 일치하는 결과를 보였다. MS marker를 이용하여 추정한 유전적 거리지수를 활용하여 추정한 consensus tree의 결과 또한 크게 2개의 그룹으로 분류 되며, 첫 번째 그룹에는 거제도지역 시료, 진주인근지역 시료 일부 그리고 창녕 우포늪에서 채취한 시료가 하나의 그룹으로 나뉘어 졌으며, 두 번째 그룹에는 진주인근 지역에서 채취한 시료만이 포함되어 하나의 그룹을 형성하여, mtDNA를 이용하여 분석한 것과 일부 다른 결과를 보였다. 이러한 결과의 차이는 모계를 추정하는 mtDNA와 상염색체 상의 MS marker의 특성에 기인한 것으로 보이나, 경상남도에 서식하는 수달을 크게 진주와 거제지역의 수달로 구분하는 것에는 유사한 결과를 보여 서식지 별 유전적 고정현상이 있음을 확인할 수 있었다. 하지만 좀 더 정확한 검증을 위해서는 수달의 full mtDNA 분석 및 국내에서 서식하는 수달에 적합한 MS marker발굴을 통한 대립유전자형을 분석하는 추가 연구가 필요하며, 전국 단위의 수달 시료를 확보하여 유전적 유연관계 분석을 실시한다면 한국 내 수달의 보전 및 보호에 도움이 될 것으로 사료되어 진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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