• 제목/요약/키워드: pedigree breeding

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Single-step genomic evaluation for growth traits in a Mexican Braunvieh cattle population

  • Jonathan Emanuel Valerio-Hernandez;Agustin Ruiz-Flores;Mohammad Ali Nilforooshan;Paulino Perez-Rodriguez
    • Animal Bioscience
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    • 제36권7호
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    • pp.1003-1009
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    • 2023
  • Objective: The objective was to compare (pedigree-based) best linear unbiased prediction (BLUP), genomic BLUP (GBLUP), and single-step GBLUP (ssGBLUP) methods for genomic evaluation of growth traits in a Mexican Braunvieh cattle population. Methods: Birth (BW), weaning (WW), and yearling weight (YW) data of a Mexican Braunvieh cattle population were analyzed with BLUP, GBLUP, and ssGBLUP methods. These methods are differentiated by the additive genetic relationship matrix included in the model and the animals under evaluation. The predictive ability of the model was evaluated using random partitions of the data in training and testing sets, consistently predicting about 20% of genotyped animals on all occasions. For each partition, the Pearson correlation coefficient between adjusted phenotypes for fixed effects and non-genetic random effects and the estimated breeding values (EBV) were computed. Results: The random contemporary group (CG) effect explained about 50%, 45%, and 35% of the phenotypic variance in BW, WW, and YW, respectively. For the three methods, the CG effect explained the highest proportion of the phenotypic variances (except for YW-GBLUP). The heritability estimate obtained with GBLUP was the lowest for BW, while the highest heritability was obtained with BLUP. For WW, the highest heritability estimate was obtained with BLUP, the estimates obtained with GBLUP and ssGBLUP were similar. For YW, the heritability estimates obtained with GBLUP and BLUP were similar, and the lowest heritability was obtained with ssGBLUP. Pearson correlation coefficients between adjusted phenotypes for non-genetic effects and EBVs were the highest for BLUP, followed by ssBLUP and GBLUP. Conclusion: The successful implementation of genetic evaluations that include genotyped and non-genotyped animals in our study indicate a promising method for use in genetic improvement programs of Braunvieh cattle. Our findings showed that simultaneous evaluation of genotyped and non-genotyped animals improved prediction accuracy for growth traits even with a limited number of genotyped animals.

Genomic selection through single-step genomic best linear unbiased prediction improves the accuracy of evaluation in Hanwoo cattle

  • Park, Mi Na;Alam, Mahboob;Kim, Sidong;Park, Byoungho;Lee, Seung Hwan;Lee, Sung Soo
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제33권10호
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    • pp.1544-1557
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    • 2020
  • Objective: Genomic selection (GS) is becoming popular in animals' genetic development. We, therefore, investigated the single-step genomic best linear unbiased prediction (ssGBLUP) as tool for GS, and compared its efficacy with the traditional pedigree BLUP (pedBLUP) method. Methods: A total of 9,952 males born between 1997 and 2018 under Hanwoo proven-bull selection program was studied. We analyzed body weight at 12 months and carcass weight (kg), backfat thickness, eye muscle area, and marbling score traits. About 7,387 bulls were genotyped using Illumina 50K BeadChip Arrays. Multiple-trait animal model analyses were performed using BLUPF90 software programs. Breeding value accuracy was calculated using two methods: i) Pearson's correlation of genomic estimated breeding value (GEBV) with EBV of all animals (rM1) and ii) correlation using inverse of coefficient matrix from the mixed-model equations (rM2). Then, we compared these accuracies by overall population, info-type (PHEN, phenotyped-only; GEN, genotyped-only; and PH+GEN, phenotyped and genotyped), and bull-types (YBULL, young male calves; CBULL, young candidate bulls; and PBULL, proven bulls). Results: The rM1 estimates in the study were between 0.90 and 0.96 among five traits. The rM1 estimates varied slightly by population and info-type, but noticeably by bull-type for traits. Generally average rM2 estimates were much smaller than rM1 (pedBLUP, 0.40 to0.44; ssGBLUP, 0.41 to 0.45) at population level. However, rM2 from both BLUP models varied noticeably across info-types and bull-types. The ssGBLUP estimates of rM2 in PHEN, GEN, and PH+ GEN ranged between 0.51 and 0.63, 0.66 and 0.70, and 0.68 and 0.73, respectively. In YBULL, CBULL, and PBULL, the rM2 estimates ranged between 0.54 and 0.57, 0.55 and 0.62, and 0.70 and 0.74, respectively. The pedBLUP based rM2 estimates were also relatively lower than ssGBLUP estimates. At the population level, we found an increase in accuracy by 2.0% to 4.5% among traits. Traits in PHEN were least influenced by ssGBLUP (0% to 2.0%), whereas the highest positive changes were in GEN (8.1% to 10.7%). PH+GEN also showed 6.5% to 8.5% increase in accuracy by ssGBLUP. However, the highest improvements were found in bull-types (YBULL, 21% to 35.7%; CBULL, 3.3% to 9.3%; PBULL, 2.8% to 6.1%). Conclusion: A noticeable improvement by ssGBLUP was observed in this study. Findings of differential responses to ssGBLUP by various bulls could assist in better selection decision making as well. We, therefore, suggest that ssGBLUP could be used for GS in Hanwoo proven-bull evaluation program.

숙기가 빠르고 종실 수량이 많은 트리티케일 신품종 '신성' (A New Early-Heading, High-Yielding Triticale Cultivar for Forage, 'Shinseong')

  • 한옥규;박형호;박태일;오영진;송태화;김대욱;채현석;홍기흥;배정숙;김기수;윤건식;이성태;구자환;권순종;안종웅;김병주
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.142-149
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    • 2016
  • '신성'은 2015년에 농촌진흥청 국립식량과학원에서 육성되었다. 계통은 1998년 멕시코의 국제밀옥수수연구소(CIMMYT)에서 'ASNO'와 'ARDI_3'의 잡종에 'RIZO_7'을 교잡한 잡종과 'RONDO'과 'ERIZO_11'를 교잡한 잡종에 'KISSA_4'를 교잡한 잡종 간의 복교잡을 실시하여 작성되었으며, 고세대 계통인 'CTSS98Y00019S-0MXI-B-3-3-5'는 2010년부터 2012년까지 3년간 생산력검정시험을 실시하였다. 이 계통은 숙기가 빠르고 건물수량이 많아 '익산47호'로 계통명을 부여하고 2013년부터 2015년까지 3년간에 걸쳐 제주, 익산, 청원, 예산, 강진, 대구 및 진주 등 7개 지역에서 지역적응시험을 실시하였다. 그 결과 '익산47호'는 기존품종에 비해 출수가 빠르고, 도복과 습해 등 내재해성이 강하며, 종실 생산성이 우수하여 2015년 8월 농촌진흥청 농작물 직무육성 신품종선정위원회에서 직무육성품종으로 결정되었고, 품종명이 '신성'으로 명명되었으며, 그 특성은 다음과 같다. 신품종 '신성'은 담녹색 잎, 황색 줄기, 갈색의 종실을 가졌다. 출수기가 전국 평균 4월 24일로 표준품종인 '신영' 보다 3일 빨랐다. '신성'은 '신영'과 대등하게 한해와 도복에 강하였으며, 습해, 흰가루병 및 잎녹병 등에 저항성이었다. 건물수량은 ha당 평균 15톤으로 15.5톤인 '신영'에 비해 3% 낮았다. '신성'은 '신영'에 비해 조단백질 함량이 6.7%로 높았으며, NDF, ADF 및 TDN도 각각 34.6%, 58.6%, 61.6%으로 '신영'과 대등한 수준이었다. '신성'은 '신영'에 비해 1수립수, $m^2$당 수수가 많고 $1{\ell}$중이 무거워 종실수량이 ha당 7.2톤으로 '신영'의 5.8톤 보다 25%가 많았다. 적응지역은 1월 최저평균기온이 $-10^{\circ}C$ 이상인 지역이면 전국 어느 곳에서나 재배가 가능하다.

시설재배용 흑색 토마토 '헤이-G' 육성 (Breeding of Black Tomato 'Hei-G' Suitable for Protected Cultivation)

  • 서종분;신길호;이야성;장미향;손동모;윤봉기;이진우;최경주
    • 원예과학기술지
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    • 제32권6호
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    • pp.917-921
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    • 2014
  • '헤이-G(Hei-G)'는 2007년 '카메(Kame)'에서 분리한 고정 계통(TKUI-3)을 모본으로 하고, '알리'에서 분리한 고정 계통(AL-1)을 부본으로 인공교배하여 육성된 품종이다. 과실은 둥근 형태로 크기가 균일하며, 검붉은색(흑색)으로 광택을 띤다. 2010년부터 2012년까지 봄 재배에서 특성 검정과 생산력 검정을 거쳐 'JTB026(전남2호)'로 계통명을 부여하였고, '헤이-G'로 명명하였다. '헤이-G'의 초형은 무한형으로 초세가 강하고 성숙과실과 과육은 검붉은색을 띤다. 과실 평균 과중은 43.4g이며, 상품수량은 $4,944kg{\cdot}10a^{-1}$이다. 과실에 함유된 라이코펜 함량은 $11.8mg{\cdot}100g^{-1}$으로 일반토마토(품종: 라피도, 3.1mg)에 비해 많았으며, 흰가루병에 비교적 강하여 친환경재배에 알맞은 품종이다.

시설재배용 흑색토마토 신품종 '헤이' 육성 (Breeding of Black Tomato 'Hei' for Protected Cultivation)

  • 서종분;신길호;장미향;이야성;정효진;윤봉기;최경주
    • 원예과학기술지
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    • 제31권6호
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    • pp.833-836
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    • 2013
  • '헤이(Hei)'는 2007년 '카메(Kame)에서 분리한 고정 계통(TKUI)을 모본으로 하고, 유럽에서 수집 분리한 고정계통(TLB)을 부본으로 인공교배 하여 육성된 품종이다. 과실은 크기가 균일하고 둥근 형태이며, 진한 검붉은색(흑색)으로 광택을 띤다. 봄 재배에서 2008년부터 2009년까지 특성 검정과 생산력 검정을 거쳐 'JTB004(전남1호)'로 계통명을 부여하였고, '헤이'로 명명하였다. '헤이'의 초형은 무한형으로 초세가 강하고 성숙과실과 과육은 검붉은색을 띤다. 과실 평균 과중은 127.9g이며, 상품수량은 $5,715kg{\cdot}10a^{-1}$이다. 과실에 함유된 라이코펜 함량은 $18.5mg{\cdot}100g^{-1}$으로 일반토마토(3.1mg)에 비해 많았으며, 흰가루병에 비교적 강하여 친환경재배에 알맞은 품종이다.

SSR마커를 이용한 국내육성 포도 품종의 다양성과 품종 판별 (Genetic Diversity and Identification of Korean Grapevine Cultivars using SSR Markers)

  • 조강희;배경미;노정호;신일섭;김세희;김정희;김대현;황해성
    • 한국육종학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.422-429
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    • 2011
  • This study was conducted to investigate the genetic diversity and to develop a technique for cultivar identification using SSR markers in grapevine. Thirty Korean bred and introduced grapevine cultivars were evaluated by 28 SSR markers. A total of 143 alleles were produced ranging from 2 to 8 alleles with an average of 5.1 alleles per locus. Polymorphic information contents (PIC) were ranged from 0.666 (VVIp02) to 0.975 (VVIn33 and VVIn62) with an average of 0.882. UPGMA (unweighted pair-group method arithmetic average) clustering analysis based on genetic distances using 143 alleles classified 30 grapevine cultivars into 7 clusters by similarity index of 0.685. Similarity values among the tested grapevine cultivars ranged from 0.575 to 1.00, and the average similarity value was 0.661. The similarity index was the highest (1.00) between 'Jinok' and 'Campbell Early', and the lowest (0.575) between 'Alden' and 'Narsha'. The genetic relationships among the 30 studied grapevine cultivars were basically consistent with the known pedigree. The three SSR markers sets (VVIn61, VVIt60, and VVIu20) selected from 28 primers were differentiated all grapevine cultivars except for 'Jinok' and 'Campbell Early'. Five cultivars ('Narsha, 'Alden', 'Dutchess', 'Pione', and 'Muscat Hamburg') were identified by VVIn61 at the first step. Then 21 cultivars including 'Hongsodam' by VVIt60 at the second step and 2 cultivars ('Heukbosuck' and 'Suok') by VVIu20 at the third step were identified. These markers could be used as a reliable tool for the identification of Korean grapevine cultivars.

한우송아지의 경매가격에 대한 요인별 기여도 분석 (Contribution Rate Analysis for Factors in Auction Price on Hanwoo Calves)

  • 선두원;김현권;임현태;이정규
    • 농업생명과학연구
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    • 제50권2호
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    • pp.117-124
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    • 2016
  • 본 연구에는 경남의 혈통등록우 경매시장 A, B 지역에서 2014년도부터 2015년도에 경매된 한우송아지 중에서 경매가격이 있는 19,592두의 경매가격자료를 이용하였고 경매가격에 미치는 환경요인 및 요인별 기여도를 추정하였다. 연구의 결과를 살펴보면 송아지경매가격에 대한 모든 효과에서 고도의 유의적인 차이(p<0.01)를 나타내었고, 준부분 상관제곱(semi-partial correlation)값을 이용한 요인별 기여도 분석에서 회귀식의 수정모형 적합도(Adj R-Square)가 0.701로 나타났으며, 성, 경매체중, 출품개월령, 경매년도, 경매계절 및 경매지역의 준부분상관값은 각각 0.11563, 0.20013, 0.02823, 0.10727, 0.00330 및 0.02963으로 나타났다. 요인별 기여도에서 송아지 체중의 기여도가 가장 높은 것으로 나타났으며, 성, 경매년도, 경매지역 및 출품개월령 순으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 송아지 생산농가에서 경매가격을 잘 받기 위해서는 송아지의 발육정도를 측정할 수 있는 체중의 개량 및 적절한 사양 관리가 매우 중요할 것으로 사료된다. 또한 향후에는 개량방향과 맞는 우수한 유전자의 생산 및 확보가 농가 경쟁력 및 소득증대에 이바지할 것으로 사료된다. 송아지경매가격 및 요인별 기여도에 대한 연구는 아직 많이 부족한 상황으로 더 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

한우의 유전체 육종가의 정확도 추정 (Estimation of the Accuracy of Genomic Breeding Value in Hanwoo (Korean Cattle))

  • 이승수;이승환;최태정;최연호;조광현;최유림;조용민;김내수;이중재
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제55권1호
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    • pp.13-18
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    • 2013
  • 본 연구는 농협 한우개량사업소 후대검정우 552두의 도체중, 배최장근단면적, 등지방두께 및 근내지방도를 측정한 후 고밀도 SNP 패널(777K)을 사용하여 유전체 혈연 행렬(Genetic Relationship Matrix, GRM)을 추정하고 GBLUP (Genomic Best Linear Unbiased Prediction) 방법으로 GEBV (Genomic Estimated Breeding Value)를 구하여 교차 검증(Cross-validation) 방법으로 그 정확도를 추정함으로써 유전체 선발 기법을 한우 유전평가 체계에 적용하기 위한 기초자료로 이용하고자 수행하였다. 교차 검증 방법으로 각 형질별로 추정된 유전체 육종가의 정확도는 0.915~0.957로 상당히 높게 추정되었다. 대립유전자의 빈도로 계산된 유전체 혈연 행렬을 이용하여 GBLUP 방법으로 추정된 육종가 정확도의 최대 차이는 후대검정우 534두에 대하여 도체중, 배최장근단면적, 등지방 두께 및 근내지방도 순으로 각각 9.56%, 5.78%, 5.78% 및 4.18% 정도의 수준으로 상승했고, 혈통 기록상의 모든 개체 3,674두에 대해서는 형질 별로 최대 13.54%, 6.50%, 6.50% 및 4.31% 정도의 수준으로 증가한 결과가 추정되었다. 이는 한우 보증씨수소의 선발 시스템에서 아직 표현형 자료를 생산할 수 없는 당대검정 후보축 대한 집단을 조성할 때 유전체 정보를 이용한 사전 선발을 활용하면 기존의 상대적으로 낮았던 육종가의 정확도의 상승 효과와 세대 간격의 단축으로 인하여 유전적 개량량을 증대시킬 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서 genomic breeding value 추정을 위하여 조성된 집단의 경우는 후대 검정우 집단으로서 개체들 간의 혈연관계가 높으며, 이미 전통적인 BLUP 방법으로도 상당히 높은 정확도를 가진 집단을 이용하였다. 그러나, 현재 한우 집단에 대한 유전체 자료 구축 시 이용할 수 있는 정확한 자료는 후대검정우 집단 외에는 참조 집단을 조성할 수 있는 대안이 없으므로, 지속적인 유전체 검정을 위해서는 다양한 유전적 조성이 구축된 참조 집단을 구축해야 할 것으로 사료된다. 또한 유전체 검정을 통한 정확도 상승효과를 기대하기 위해서 지속적으로 참조 집단의 크기를 늘릴 필요성이 있다.

조숙 내도복 다수성 추파용 귀리 품종 '다경' ('Dakyeong', Earley-heading, Resistance to Lodging and High-yielding Forage Oats Cultivar)

  • 박태일;김양길;박형호;오영진;박종철;강천식;박종호;정영근;김경호;최규환;홍기흥;채현석;구자환;안종웅;한옥규
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.23-29
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    • 2018
  • '다경'은 추위에 강해 충청지역에서도 월동이 가능하면서 수확이 빨라 동계-하계 이모작 재배가 가능한 조숙 다수성 귀리 품종 개발을 목표로 2016년 농촌진흥청 국립식량과학원에서 육성되었다. 잡종은 2004년에 'CI7507(IT133304)'에 '스완(IT197920)'을 인공 교배하여 작성되었으며, 집단 및 계통 선발에 의해 고정계통인 'SO2004009-B-B-10-8-3-9'를 선발하였다. 이 계통은 2012년부터 2013년까지 2년간 생산력검정시험을 실시하였으며, 추파 조사료용 귀리로 우수한 계통으로 판명되어 '귀리91호'로 계통명을 부여하고 지역적응시험에 상정하였다. 지역적응시험은 2014년부터 2016년까지 3년간 제주, 예산, 익산, 전주 등 4개 지역에서 실시하였다. 이 계통은 2016년 9월 신품종으로 선정되었으며, 그 특성은 다음과 같다. 귀리 품종 '다경'은 농록색 잎, 갈색의 종실을 가졌다. 출수기는 전국 평균 4월 30일로 표준품종인 '삼한'보다 5일 빨랐다. '다경'의 내한성은 '삼한'과 대등하였고, 도복에 강하였다. 건물수량은 ha당 평균 15.7톤으로 14톤인 '삼한'에 비해 12 % 많았다. '다경'은 조단백질 함량이 6.1 %, 가소화양분총량(TDN)이 62.1 %로 '삼한'(각각 7.0 %, 62.5 %)에 비해 다소 낮았으나 TDN 수량은 ha당 7.79톤으로 7.64톤인 '삼한'보다 0.15톤 많았다. '다경'의 적응지역은 1월 최저평균기온이 $-6^{\circ}C$ 이상인 지역이면 전국 어느 곳에서나 재배가 가능하며, 특히 월동기온이 다소 낮은 충청지역에서도 답리작 재배를 통한 조사료 다수확이 가능하다.

수확이 빠른 조숙성 조사료용 월동귀리 '하이어리' ('Hi-early', Early Heading and Harvestable Winter Forage Oats Cultivar)

  • 박태일;김양길;박형호;오영진;박종철;강천식;박종호;정영근;김경호;최규환;홍기흥;채현석;구자환;안종웅;한옥규
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.16-22
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    • 2018
  • '하이어리'는 월동이 가능하면서 수확이 빨라 답리작 재배가 가능한 조숙성 귀리 품종을 개발하기 위해서 2016년 농촌진흥청 국립식량과학원에서 육성되었다. 잡종은 2004년 '517 A2-121(IT133383)'에 'CI7604(IT133379)'을 인공 교배하여 작성되었으며, 집단 및 계통 선발에 우량계통인 'SO2004015-B-B-23-1-3-7'을 선발하였다. 이 계통은 2012년부터 2013년까지 2년간 생산력검정시험을 실시하였으며, 월동재배가 가능한 조사료용 귀리로 우수한 계통으로 판명되어 '귀리92호'로 계통명을 부여하고 지역적응시험에 상정하였다. 지역적응시험은 2014년부터 2016년까지 3년간 제주, 예산, 익산, 전주 등 4개 지역에서 실시하였다. 이 계통은 2016년 9월 신품종으로 선정되었으며, 그 특성은 다음과 같다. 귀리 품종 '하이어리'는 녹색 잎, 갈색의 종실을 가졌다. 출수기는 전국 평균 4월 26일로 표준품종인 '삼한'보다 9일 빨랐다. '하이어리'의 내한성은 '삼한'과 대등하였고, 도복은 약간 약했다. 건물수량은 ha당 평균 14.2톤으로 14톤인 '삼한'에 비해 약간 많았다. '하이어리'는 조단백질 함량이 6.2 %, 가소화양분총량(TDN)이 61.0 %로 '삼한'(각각 7.0 %, 62.5 %)에 비해 다소 낮았으나 TDN 수량은 ha당 7.91톤으로 7.64톤인 '삼한'보다 0.27톤 많았다. '하이어리'의 적응지역은 1월 최저평균기온이 $-6^{\circ}C$ 이상인 지역이면 전국 어느 곳에서나 재배가 가능하며, 특히 겨울작물의 조기수확이 필요한 벼 이모작 지대에서 활용도가 높을 것으로 기대된다.