유전능력 평가 개요
- 마필의 경주능력(표현형)은 유전자효과와 환경효과로 분리할 수 있는 데, 유전능력 평가란 환경효과를 최대한 제거하여 선대로부터 물려받은 유전자의 효과를 객관적으로 측정하는 것을 말함
-
유전적 개량량은 “기준연도 대비 국내산마의 주파기록 중 유전적으로 개량된 정도”로 환경효과를 제거한 것
※ 우수 종축을 선발/도태하기 위해서는 정확한 유전능력 평가 체계 구축이 필요하며 마필 개량의 필수선행 조건임
| 구분 | 세부 요소 |
|---|---|
| 일시환경요인 | 기수, 주로상태, 출주번호, 부담중량, 연령, 계절, 풍속, 풍향, 날씨, 컨디션(질병여부), 경주전개(페이스, 작전), 경주강도, 경주종류, 총상금, 조교상태, 관리환경, 조교사,마주의 작전 등 |
| 영구환경요인 | 모체효과, 성별, 육성환경(사양, 육성조교 등) |
평가모델 기본개념
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P말의 능력
- 경주기록
- 수득상금 등
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G유전요인
- 선조의 혈
- 우수/불량유전자
상가적유전효과 (BV)
비상가적유전효과(GSV) (우성효과, 상위성효과)
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E환경요인
일시 환경효과
- 경주거리, 번호
- 주로상태, 경주계절
- 기수 등
영구 환경효과
- 사양관리, 육성효과
- 말의 능력은 유전적 요인과 환경적 요인에 따라 좌우되므로 환경적 요인을 정확히 보정하면 유전적 요인을 규명 할 수 있음
- 같은 기수가 동일한 조건(같은 성별, 연령, 거리, 번호, 계절, 주로상태 등) 아래에서 기승하여 달리는 것처럼 일련의 환경조건을 동일화한 후 유전능력치를 산출
- 평가모형
P = μ + BV + GCV + Ep + Et
- P : 표현형 (말의능력)
- μ : 모집단의 평균
- BV : 상가적효과
- GCV: 비상가적효과
- Ep : 영구환경효과
- Et : 일시환경효과
통계적 기법인 개체모형(Animal Model: BLUP 방법 중의 하나)을 사용 육종가(BV: 후대에 물려주는 유전효과)를 추정
유전능력 평가의 중요성
- 말의 경주능력은 유전요인과 환경요인으로 구분할 수 있는 데, 환경요인은 후대에 전달되지 않아 일시적인데 비해 유전요인은 영구적임
- 정확한 유전능력 평가를 통해 우수한 유전자를 가진 마필을 선발할 수 있어 국내산마의 질적 개량시간을 효율적으로 단축 가능
경주기록에 영향을 미치는 유전과 환경의 효과
평균기록
1000m (64초)
1000m (64초)
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표현형
경주기록
(평균 : -5초) - 환경
- 충전
A 경주마
매우 양호한 환경
-
경주기록
(평균 : +3초) - 유전
- 환경
B 경주마
불량한 환경
-
경주기록
(평균 : +3초) - 환경효과
- 유전효과
C 경주마
매우 불량한 환경
- (a)경주마 : 평균보다 매우 양호한 환경 효과로 우수한 성적기록
- (c)경주마 : 평균보다 매우 불량한 환경에서 육성되었지만 우수한 유전자(a와 동일)의 효과로 경주기록은 (b)와 동일
유전능력이 우수한 (c)경주마를 선발해야하나 표현형 기록만으로는 (c)선발 어려움
유전력의 추정방법
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기본 개념 - 유전력 : 경주기록의 전체분산 중에서 유전분산이 차지하는 비율
- 부마와 자마들 간의 서로 닮는 정도에 따라 유전력을 계산 - 분산분석에 의한 방법 - 부마의 분산성분에 근거하여 유전력을 추정
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분산분석에 의한 방법
- 부마의 분산성분에 근거하여 유전력을 추정
유전력 (ℎ2) =
- 4𝑂𝑠2
- 𝑂𝑠2 + 𝑂𝑑2 + 𝑂𝑤2
σs2 : 부마의 분산성분, σd2 : 모마의 분산성분, σw2 : 자마의 분산성분
※ 반형매는 부마의 유전분산의 1/4을 공유하므로 4를 곱하여 유전력 추정
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친자 간 유사도에 의한 방법
- 자식이 부모를 닮는 정도는 가축의 형질에 따라 다르며, 자식이 부모를 닮는 정도를 측정하여 가축형질의 유전력을 계산
- 부마 경주능력을 독립변수로 하고 자마 경주능력을 종속변수로 하여 회귀계수를 계산하면, 이 회귀계수가 유전력이 됨
유전력 (ℎ2) =
- ∑(𝑥−𝑋)(𝑦−𝑌)
- (𝑥−𝑋)(𝑦−𝑌
σx : 부마의 경주능력, X : 부마들의 경주능력의 평균
y : 자마의 경주능력, Y : 자마들의 경주능력의 평균
| 연구자 | 유전율(%) | 비 고 |
|---|---|---|
| Arts(독일,1961) | 20 | 3세 대상 |
| 도변(일본,1965) | 41 | 4세 대상 |
| KRA(한국,1996) | 25 | 전체 |
| KRA(한국,2008) | 32 | 전체 |
| 미국 | 35 | 1마일 기록 |
- 경주기록에 의한 유전율은 20~41%로 중도의 유전력으로 분류
- 유전력이 높다는 것은 개체간의 차이가 대부분의 개체가 가지고 있는 유전자에 기인하는 것을 의미
유전능력 평가방법 (개체모형 개요)
- 개체모형(Animal Model) : 개체자신은 물론 경주성적을 갖는 혈연개체 정보를 모두 포함하여 평가가 행해짐
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개체모형 개발 의의
- 각기 다른 환경과 사육조건에서 검정된 씨말들의 자료도 마치 같은 환경에서 사육된 것처럼 보정
- 혈연계수 행렬 구축으로 개체들의 모든 친척들에 대한 상대적인 혈연관계 고려 가능
- 유전적 추세를 유전적 군에 고려하여 유전능력을 정확히 추정
- 세계에서 가장 강력한 방법으로 인정
- 씨암말 능력의 우수성 때문에 씨수말이 우수한 것처럼 오인되는 문제점을 제거
- 분석에 포함된 개체들에 대한 모든 혈연관계의 친척들이 유전능력 추정에 고려, 따라서 유전능력 추정의 정확성을 극대화 할 수 있음 -
개체모형의 활용 - 우수한 유전자를 식별할 수 있는 과학적 기반을 조성
국산 씨수말을 선발하는 데 활용, 국제경쟁력을 제고시키는 밑거름이 될 수 있음
씨수말 도입에 소요되는 막대한 외화절감도 기대