유전능력 평가 개요
| 구분 | 경주기간 | 출주두수 | 출주횟수 | 비고 |
|---|---|---|---|---|
| 서울경마공원 | 1994~2008 | 9,626두 | 181,972건 | 개인마주제 이후 |
| 부산경마공원 | 2006~2008 | 1,817두 | 20,892건 | 개장이후 |
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분석용 프로그램
- 통계 프로그램 : R, SAS
- 개체모형(Animal Model) 수행 : Wombat - 평가절차
- 반응변수(Y) 결정
- 설명변수(X) 선택
- Animal Model
- 육종가 및 개량량 산출
- 반응변수 선정 : 경주기록
- - 설명변수 : 전년도 선발한 성별, 연령 등 15개의 변수 중 영향력(분산성분)이 큰 변수를 도출하여 모형의 단순화 및 예측력 제고
- - 경마장, 성별, 연령, 산지(국산/외산), 경주구분, 부담구분, 경주연도, 기수, 조교사, 부담중량, 주로함수율 등
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- 평가모형 5종류로 구분해서 개발
- ① 거리 보정된 경주기록
- ② 주성분 반응변수1 (보정경주기록, 보정수득상금, 보정착순 통합)
- ③ 주성분 반응변수2 (보정경주기록, 보정착순 통합)
- ④ 개체별 육종가 산출모형 : 단거리 / 중장거리 구분
- ⑤ 거리별 개량추세 분석모형 : 국내산마 연간개량량 산출
평가모형 개발
- 친자 간 유사도에 의한 방법
Y = Xb + Za + R1ye + R2m + R3h + R4j + R5mg + e
- Y = 경주능력 (거리보정된 경주기록)에 대한 관측치 벡터
- b = 경주번호, 재그룹된 출주번호, 재그룹된 생산국, 주로상태, 날씨, 재그룹된 별정경주의 구분,
재그룹된 별정경주 타입, 성별, 경주구분(일반,특별,대상)의 고정효과에 대한 벡터
- a = 유전적 상가효과에 대한 벡터
- ye = 마령의 임의효과에 대한 벡터
- m = 주로함수율의 임의효과에 대한 벡터
- h = 부담중량의 임의효과에 대한 벡터
- j = 기수의 임의효과에 대한 벡터
- mg = 조교사의 임의효과에 대한 벡터
- X, Z, R1, R2, R3, R4, R5 = 각 효과에 해당하는 계수행렬
- e = 임의오차효과에 대한 벡터
- 주성분 반응변수1 (보정경주기록, 보정수득상금, 보정착순 통합)
Y = Xb + Za + R1ye + R2m + R3h + R4j + R5mg + e
Y = 경주능력 (주성분반응변수1)에 대한 관측치 벡터
- 주성분 반응변수2 (보정경주기록, 보정착순 통합)
Y = Xb + Za + R1ye + R2m + R3h + R4j + R5mg + e
Y = 경주능력 (주성분반응변수2)에 대한 관측치 벡터
주성분분석(PCA) : 반응변수를 선형 변환시켜 주성분이라고 부르는 서로 상관되어 있지 않은 인공변수를 유도하는 것
- 개체별 육종가 산출모형
Y = Xb + Za + R1h + R2m + R3j + R4mg + e
- Y = 관측치에 대한 벡터 (경주기록)
- b = 고정효과에 대한 벡터(경기장, 성별, 경주구분, 부담중량구분, 경주거리, 경주연도, 그룹화된 나이, 산지)
- a = 개체의 육종가에 대한 벡터
- h = 부담중량에 대한 벡터
- m = 습도에 대한 벡터
- j = 기수효과에 대한 벡터
- mg = 조교사에 대한 벡터
- X, Z, R1, R2, R3, R4 = 각 효과에 해당하는 계수행렬
- e = 임의 오차에 대한 벡터
단거리(1000~1400m)와 중장거리(1600~2300m)로 분류 각각 육종가산출
- 거리별 개량추세 분석모형
Y = Xb + Za + R1h + R2m + R3j + R4mg + e
- Y = 관측치에 대한 벡터 (경주기록)
- b = 고정효과에 대한 벡터(경기장, 성별, 경주구분, 부담중량구분, 경주거리, 경주연도, 그룹화된 나이, 산지)
- a = 개체의 육종가에 대한 벡터
- h = 부담중량에 대한 벡터
- m = 습도에 대한 벡터
- j = 기수효과에 대한 벡터
- mg = 조교사에 대한 벡터
- X, Z, R1, R2, R3, R4 = 각 효과에 해당하는 계수행렬
- e = 임의 오차에 대한 벡터
거리별로 연도별 개량량을 산출
유전력 측정결과
| 반응변수 | σ2g | σ2ye | σ2m | σ2h | σ2j | σ2mg(pe) | σ2e | σ2p | h2 | r |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 보정 경주기록 | 1.2416 | 0.19661 | 3.10E-02 | 9.47E-02 | 9.49E-02 | 0.10622 | 2.3998 | 4.1647 | 0.298125 | 0.32363 |
| 주성분반응변수1 | 0.56627 | 0.17146 | 1.43E-02 | 6.81E-02 | 4.19E-02 | 1.55E-02 | 1.0635 | 1.9411 | 0.291726 | 0.299718 |
| 주성분반응변수2 | 1.1508 | 0.2005 | 1.52E-02 | 5.65E-02 | 8.28E-02 | 2.26E-02 | 1.0242 | 2.5527 | 0.450817 | 0.459651 |
σ2g: 상가적유전효과의분산, σ2m: 주로함수율효과의분산, σ2h: 부담중량효과의분산, σ2j: 기수효과의분산, σ2mg: 조교사효과의분산, σ2e: 임의오차효과의분산
| 거리구분 | 경주거리 | 반응변수 | σ2g | S.E | σ2m | σ2h | σ2j | σ2mg (pe) |
σ2e | σ2p | h2 | r |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 단거리 | 1000-1400m | Racing Time | 0.013 | 0.000219 | 0.001 | 0 | 0.002 | 0 | 0.014 | 0.031 | 0.412 | 0.532 |
| 중장거리 | 1600-2000m | Racing Time | 0.028 | 0.000699 | 0.007 | 0 | 0.006 | 0 | 0.039 | 0.08 | 0.353 | 0.51 |
σ2g: 상가적유전효과의분산, σ2m: 주로함수율효과의분산, σ2h: 부담중량효과의분산, σ2j: 기수효과의분산, σ2mg: 조교사효과의분산, σ2e: 임의오차효과의분산
- 단거리에서 유전력(h2)은 41%로 높은 유전력이 산출됨
- 중장거리의 유전력은 35%로, 이는 경주거리를 1400m 단일거리로 보정하지 않고 유사한 그룹(단, 중장거리)으로 묶은 후 경주거리를 설명변수로 추가하여 거리보정에 의한 오류를 개선했기 때문임
- 유전력 35~41%는 높은 수준으로 육종가에 의한 개체선발 시 국내산마 개량을 촉진할 수 있을 것으로 판단
| 거리구분 | 경주거리 | 반응변수 | σ2g | S.E | σ2m | σ2h | σ2j | σ2mg (pe) |
σ2e | σ2p | h2 | r |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 단 | 1000m | Racing Time | 0.372 | 0.009 | 0.046 | 0.005 | 0.024 | 0 | 0.518 | 0.965 | 0.385 | 0.463 |
| 단 | 1200m | Racing Time | 0.464 | 0.01 | 0.042 | 0.008 | 0.113 | 0.012 | 0.461 | 1.099 | 0.422 | 0.58 |
| 단 | 1300m | Racing Time | 0.228 | 0.031 | 0.194 | 0.024 | 0.011 | 0.009 | 0.604 | 1.071 | 0.213 | 0.436 |
| 단 | 1000m | Racing Time | 0.372 | 0.009 | 0.046 | 0.005 | 0.024 | 0 | 0.518 | 0.965 | 0.385 | 0.463 |
| 단 | 1200m | Racing Time | 0.464 | 0.01 | 0.042 | 0.008 | 0.113 | 0.012 | 0.461 | 1.099 | 0.422 | 0.58 |
| 단 | 1300m | Racing Time | 0.228 | 0.031 | 0.194 | 0.024 | 0.011 | 0.009 | 0.604 | 1.071 | 0.213 | 0.436 |
| 단 | 1400m | Racing Time | 0.418 | 0.01 | 0.049 | 0 | 0.08 | 0.003 | 0.457 | 1.006 | 0.415 | 0.546 |
| 중장 | 1600m | Racing Time | 0.29 | 0.025 | 0.149 | 0.001 | 0.05 | 0.018 | 0.552 | 1.06 | 0.274 | 0.48 |
| 중장 | 1700m | Racing Time | 0.233 | 0.01 | 0.07 | 0.04 | 0.101 | 0.001 | 0.488 | 0.932 | 0.249 | 0.476 |
| 중장 | 1800m | Racing Time | 0.248 | 0.009 | 0.085 | 0.014 | 0.07 | 0.002 | 0.418 | 0.837 | 0.296 | 0.5 |
| 중장 | 1900m | Racing Time | 0.188 | 0.01 | 0.068 | 0.047 | 0.05 | 0 | 0.445 | 0.798 | 0.236 | 0.442 |
| 중장 | 2000m | Racing Time | 0.137 | 0.008 | 0.073 | 0.047 | 0.024 | 0 | 0.409 | 0.69 | 0.199 | 0.408 |
σ2g: 상가적유전효과의분산, σ2m: 주로함수율효과의분산, σ2h: 부담중량효과의분산, σ2j: 기수효과의분산, σ2mg: 조교사효과의분산, σ2e: 임의오차효과의분산
연도별 개량량 산출
- 거리별 경주기록 추세(서울경마공원, 우승마평균기록)
- 서울경마공원의 국내산 우승마의 경주기록은 전반적으로 감소추세에 있으며, 2000m를 제외하고는 약 0.2초 내외의 감소추세를 보인 반면 2000m 경주에서는 0.36의 상대적으로 높은 감소추세를 보임
- 이 감소추세는 고시내역에서 제공하는 감소추세의 기울기와는 다소 차이를 보이는 것으로 향후 개량목표 조정 시 연간개량량을 현실에 맞게 감소시킬 필요가 있음
- 유전적 개량량
1000m의 경우 육종가가 1994년 약 0.35, 1995년 약 0.24, 1996년 약 0.25, 1997년 약 0.28, 1998년 약0.25 1999년 약 0.2 2000년 약 0.18 2002년 약 0.1, 2003년, 2004년 약 0.09, 2005년 약 0.05, 2006년 약 0.04, 2007년 약 0.03, 2008년 -0.01, 2009년 0.5
1200m의 경우 육종가가 1994년 약 -0.1, 1995년 약 -0.15, 1996년 약 -0.03, 1997년 약 0.8, 1998년 약0.7 1999년 0 2000년 약 -0.12 2002년 약 -0.1, 2003년 -0.11, 2004년 약 -0.15, 2005년 약 -0.19, 2006년 약 -0.21, 2007년 약 -0.22, 2008년 약 -0.2, 2009년 약 -0.11
1400m의 경우 육종가가 1994년 약 -0.1, 1995년 약 -0.13, 1996년 약 -0.16, 1997년 약 -0.09, 1998년 약0.04 1999년 0.06 2000년 약 -0.1 2002년 약 -0.12, 2003년 -0.15, 2004년 약 -0.15, 2005년 약 -0.18, 2006년 약 -0.19, 2007년 약 -0.2, 2008년 약 -0.22, 2009년 약 -0.18
1800m의 경우 육종가가 1994년 약 -0.21, 1995년 약 -0.2, 1996년 약 -0.3, 1997년 약 -0.2, 1998년 약 -0.11 1999년 -0.12 2000년 약 -0.19 2002년 약 -0.14, 2003년 -0.15, 2004년 약 -0.19, 2005년 약 -0.18, 2006년 약 -0.14, 2007년 약 -0.15, 2008년 약 -0.15, 2009년 약 -0.15
1800m의 경우 육종가가 1994년 약 -0.18, 1995년 약 -0.17, 1996년 약 -0.1, 1997년 약 -0.11, 1998년 약 0.03 1999년 0 2000년 약 -0.16 2002년 약 -0.1, 2003년 -0.15, 2004년 약 -0.19, 2005년 약 -0.18, 2006년 약 -0.14, 2007년 약 -0.15, 2008년 약 -0.15, 2009년 약 -0.15
- 1200m의 경우 국내산마의 유전적 개량량은 -0.027, 2000m의 경우 -0.018씩 단축되고 있음
- 유전적 개량량은 표현형인 우승마경주기록의 단축양의 10%에 불과하여 대부분의 경주기록단축은 환경효과에 기인
- 2004년 고가의 KRA씨수말 도입으로 시작된 국내씨말의 혈통개량의 효과는 생산된 경주마가 본격적으로 뛰기 시작하는 해인 2010년 이후에 발휘되어 국내산마의 유전적 개량량이 개선될 것으로 판단
말 유전능력평가모형 해외 학술지 등재
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등재개요
- 학술지명 : Livestock Science (2010)
- 논문명 : Principal components analysis applied to genetic evaluation of racing performance of Thoroughbred racehorses in Korea
※ Livestock Science : 축산분야 세계최고 학술지 중 하나 -
주요내용
- 경주성적(기록, 순위, 수득상금)과 성별, 연령, 기수 등 15개의 변수를 활용, 유전력과 육종가를 산출하는 유전능력평가모형의 비교
- 경주기록과 순위를 기초로 한 주성분분석을 활용한 평가모형이 우수한 적합성을 보여 줌
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등재의 의의
- 서울대학교와 산학협동으로 개발한 평가모형의 국제적인 검증으로 연구의 공신력 증대 (말 육종분야에서는 국내최초 외국학술지 등재)
※ 과학적인 유전능력평가체계 운영으로 효율적인 국내산마 개량 추진