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초음파측정 활용 고급육형 한우개량을 위한 선발반응 Monte Carlo 모의실험
Monte Carlo Simulations of Selection Responses for Improving High Meat Qualities Using Real Time Ultrasound in Korean Cattle

이득환    (한경대학교 동물생명자원학과  );
  • 초록

    고급육형 한우개량을 위하여 현행 실시하고 있는 한우 후대검정에서 조사되는 배장근단면적, 등지방두께 및 근내지방도 등에 대한 유전적 개량량과 초음파 측정장치를 이용한 해당 형질들의 육질판정자료에 의한 간접선발시 유전적 개량량을 모의실험을 통하여 추정하고 상호 그 효율성을 비교하였다. 본 연구에 적용된 Monte Carlo 모의실험은 각 설정 모형별, 표현형 선발 및 다형질 BLUP 추정방법에 의한 육종가 추정치에 의한 선발을 적용하여 각각 10반복씩 반복 실험하였다. 각 모형별 모의실험방법은 종축집단의 크기 및 세대 수 그리고 설정모형을 동일하게 설계하였으며 수컷 100두와 암컷 2,000두의 기초집단으로부터 매 세대 수컷 20두와 암컷 1,000두를 3가지 형질에 동일한 가중치를 두어 10세대 동안 선발하였다. 최종 생성된 자료를 이용하여 유전적 개량량을 추정하였고 이를 각 모형별, 선발방법별로 비교, 분석하였다. 분석결과 현행 실시하고 있는 한우 후대검정과 유사한 모의실험에서의 각 형질별 육종가 추정치에 의한 선발시 유전적 개량량과 비교한 결과, 초음파 측정치와 도축 실측치 간의 유전상관을 0.81-0.97으로 가정하고 암, 수 모두 초음파 측정자료를 조사한다는 가정으로 초음파 측정치의 육종가에 의한 선발을 실시할 때, 1.66 ${\sim}$ 2.44 배의 개량 효율성이 있는 것으로 추정되었으며 이들 상관을 0.63 ${\sim}$ 0.68으로 가정한 모의실험에서는 1.18 ${\sim}$ 2.08 배의 개량 효율성이 있는 것으로 추정되었다. 따라서 고급육형 한우개량을 위한 초음파 측정치를 이용한 검정방법을 활용하고 이를 이용한 종축선발을 실시할 때 개량효율을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 사료되었다. 반면에 각 형질별 개량효율성을 살펴보면 개량효율성이 가장 낮은 형질은 근내지방도로써 이는 표현형 변이가 상대적으로 낮은 형질에 선발의 가중치를 동일하게 가정한 것에 기인된 것으로 사료되며 따라서 근내지방도의 변이를 크게 할 수 있는 자료조사방법의 변경, 또는 선발의 가중치를 높이는 방법에 대한 연구가 필요할 것으로 사료되었다.


    Simulation studies were carried out to investigate the responses of selection for three carcass traits (longissimus muscle area: EMA, fat thickness: BF, and marbling score: MS) based on either adjusted phenotypes (APH) or estimated breeding values (EBV) in multivariate animal model with different breeding schemes. Selection responses were estimated and compared on six different models with respect to breeding schemes using either carcass measurements or real time ultrasonic (RTU) scans generated by Monte Carlo computer simulation supporting closed breeding population. From the base population with 100 sires and 2000 dams, 20 sires and 1000 dams by each generation were selected by either APH or EBV for 10 generations. Relative economic weights were equal of three traits as EMA(1): BF(-1) : MS(1) for standardized either APH or EBV. For first two models which were similarly designed with current progeny-test program in Korean cattle, three carcass traits with records either only on male progenies (Model 1) or on male and female progenies (Model 2) were used for selecting breeding stocks. Subsequently, generation intervals on males were assumed as 6 ${\sim}$ 10 years in these two models. The other two models were designed with tools of selection by RTU rather than carcass measurements with genetic correlations of 0.81 ${\sim}$ 0.97 between RTU and corresponding carcass traits in addition to whether with records (Model 4) or without records (Model 3) on female. In these cases, generation intervals on males were assumed as 2 ${\sim}$ 4 years. The remaining last two models were designed as similar with Models 3 and 4 except genetic correlations of 0.63 ${\sim}$ 0.68 between RTU and corresponding carcass traits with records (Model 6) and without records (Model 5) on females. The results from 10 replicates on each model and selecting methods suggested that responses indirect selection for carcass traits in Model 4 were 1.66 ${\sim}$ 2.44 times efficient rather than those in Model 1. Otherwise, in Model 6 with assuming moderate genetic correlations, those efficiencies were 1.18 ${\sim}$ 2.08 times with comparing to responses in Model 1. However, selection response for marbling score was the smallest among three carcass traits because of small variation of measurements. From these results, this study suggested that indirect selection using RTU technology for improving high meat qualities in Korean cattle would be valuable with modifying measuring rules of marbling score forward to large variation or modifying relative economic weight for selection.


  • 주제어

    Monte Carlo simulation .   Real-time ultrasound .   Breeding scheme .   Carcass.  

  • 참고문헌 (7)

    1. Brethour, J. R. 2000. Using serial ultrasound measures to generat models of marbling and backfat thickness changes in feedlot cattle. J. Anim. Sci. 78:2055-2061. 
    2. Falconer, D. S. and Mackay, T. F. C. 1996. Introduction to Quantitative Genetics. Longman Group Ltd. Essex, England. 
    3. Lee, D. H. and Kim, H. C. 2003. Genetic relationship between ultrasonic and carcass measurements for meat qualities in Korean steers. Asian-Aust. J. Anim. Sci. 2003: (in process).     
    4. Meuwissen, T. H. E. and Luo, Z. 1992. Computing inbreeding coefficients in large populations. Genet. Sel. Evol. 24:305-313. 
    5. Stelzleni, A. M., Perkins, T. L., Brown, A. H. Jr., Pohlman, F. W., Johnson, Z. B. and Sandelin, B. A. 2002. Genetic parameter estimates of yearling live animal ultrasonic measurements in Brangus cattle. J. Anim. Sci. 80:3150-3153 
    6. Tsuruta, S., Misztal, I. and Stranden, I. 2001. Use of the preconditioned conjugate gradient algorithm as a generic solver for mixed-model equations in animal breeding applications. J. Anim. Sci. 79: 1166-1172. 
    7. 주종철, 김내수. 2002. 한우의 개량체계 모의실험을 위한 모형개발. 한국동물자원과학회지 44:507- 518. 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (5)

    1. Hwang In-Ho 2004. "Effect of Palatability Traits on Satisfactory Level of Korean Beef Consumers" Korean journal for food science of animal resources = 한국축산식품학회지, 24(3): 310~318     
    2. 2006. "" Asian-Australasian journal of animal sciences, 19(4): 468~474     
    3. Lee, Ji-Hong ; Yeo, Jung-Sou 2011. "Estimation of genetic parameters using real-time ultrasound measurements in Hanwoo" Journal of the Korean Data & Information Science Society = 한국데이터정보과학회지, 22(6): 1145~1152     
    4. 2011. "" Asian-Australasian journal of animal sciences, 24(11): 1483~1503     
    5. 2013. "" 한국동물자원과학회지 = Journal of animal science and technology, 55(6): 501~508     

 저자의 다른 논문

  • 이득환 (20)

    1. 2002 "거세한우의 도체형질에 대한 유전모수 추정" 한국동물자원과학회지 = Journal of animal science and technology 44 (4): 383~390    
    2. 2002 "다형질 Threshold 개체모형에서 Missing 기록을 포함한 이산형 자료에 대한 Bayesian 분석" 한국동물자원과학회지 = Journal of animal science and technology 44 (2): 151~164    
    3. 2003 "임의회귀 검정일 모형을 이용한 홀스타인 젖소의 1산차 산유형질 및 체세포지수에 대한 유전모수" 한국동물자원과학회지 = Journal of animal science and technology 45 (5): 739~748    
    4. 2003 "한우 거세우에 있어서 생체단층조사기법에 의한 육질판정과 도축 육질 측정치와의 관계" 한국동물자원과학회지 = Journal of animal science and technology 45 (2): 183~190    
    5. 2004 "범주형 자료를 포함한 다형질 임계개체모형에서 유전능력 추정 알고리즘" 한국동물자원과학회지 = Journal of animal science and technology 46 (2): 137~144    
    6. 2004 "한우의 도체형질 유전모수 추정을 위한 REML과 Bayesian via Gibbs Sampling 방법의 비교 연구" 한국동물자원과학회지 = Journal of animal science and technology 46 (5): 719~728    
    7. 2004 "한우의 도체중, 배장근단면적 및 근내지방도의 유전모수 추정방법" 한국동물자원과학회지 = Journal of animal science and technology 46 (4): 509~516    
    8. 2004 "Holstein 젖소에 있어서 유량 및 유성분에 미치는 환경 및 생리적 요인" 한국동물자원과학회지 = Journal of animal science and technology 46 (3): 335~346    
    9. 2006 "Holstein 젖소의 선형심사형질과 등급형질에 대한 유전변이 추정" 한국동물자원과학회지 = Journal of animal science and technology 48 (2): 161~168    
    10. 2006 "Holstein 젖소의 선형심사형질과 등급형질에 대한 환경효과 분석" 한국동물자원과학회지 = Journal of animal science and technology 48 (6): 767~776    

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