랜드레이스, 대요크셔, 듀록 및 제주 흑돈의 Melanocortin 1 Receptor(MC1R) 유전자의 유전자형 분석

Abstract

본 연구에서는 제주 재래흑돈의 모색에 관여하는 MC1R 유전자를 이용하여, 모색유전자 빈도를 조사함으로써, 제주 재래흑돈군 확보를 위한 선발계획 수립에 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 공시동물은 랜드레이스, 대요크셔, 듀록 각 품종별 20두와 제주흑돈 93두 등 총 153두를 공시하여 수행하였다. 품종별 MC1R 유전자형을 설정하기 위하여 genbank에 등록되어 있는 돼지 MC1R 유전자(AF181964)를 참고로 하여 두 쌍의 primer (MERL1-EPIG2, EPIG1-EPIG3)를 제작 PCR 증폭을 수행하였다. 먼저 primer MERL1-EPIG2를 이용하여 428bp의 PCR 산물을 얻었으며, primer EPIG1-EPIG3를 이용하여 405bp의 PCR산물을 얻었다. 이들 증폭된 PCR 산물은 서로 다른 2개의 제한효소를 이용하여 PCR-RFLP를 실시하였다. 먼저 primer MERL1-EPIG2를 이용하여 증폭한 428bp의 PCR산물은 제한효소 BspHⅠ(TCATG|A)을 이용하여 절단하였으며, primer EPIG1-EPIG3으로 증폭한 405bp의 PCR산물은 제한효소 AccⅡ(CGC|G)를 이용하여 절단하였다. 이들 절단된 DNA 단편은 TBE buffer에서 전기영동 후 EtBr로 염색하거나 Silver stain 염색을 하여 다형현상을 관찰하였으며, 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 제한효소 BspHⅠ을 이용하여 PCR-RFLP을 수행한 결과 백색의 랜드레이스와 대요크셔는 전 개체 모두가 2개의 밴드(256bp, 172bp)가 확인되었으며, 듀록은 절단되지 않은 하나의 밴드(428bp)가 확인 되었다. 그러나 제주 흑돈에서는 3개의 서로 다른 형태의 밴드가 발견되었는데, 전체 93두중 밴드가 하나인 개체는(428bp)는 29두(31.2%), 밴드가 두 개인 개체는(256bp, 172bp)는 19두(20.4%), 밴드가 3개인(428bp, 256bp, 172bp) 개체는 전체의 절반 정도인 45두(48.4%)이었다. 2. AccⅡ를 이용하여 PCR-RFLP를 실시한 결과 랜드레이스와 대요크셔 종에서는 2개의 밴드(222bp, 183)가 확인 되었으며, 듀록은 한 개의 밴드(405bp)만이 관찰되었다. 그러나 제주흑돈에서는 3개의 서로 다른 형태의 밴드가 확인되었으며, 분포빈도는 BspHⅠ을 이용한 PCR- RFLP 결과와 동일하였다. 3. 이상의 결과를 MC1R 유전자형으로 분류하면 백색품종인 랜드레이스와 대요크셔 품종은 MC1R*3 allele이었으며, 적색의 듀록은 MC1R*4 allele로서 도입종의 모색유전자는 한가지 형태로 고정되어 있었다. 그러나 제주 재래흑돈에 있어서 MC1R*2 allele과 MC1R*3 allele 모두 다 나타났으며, 대부분은 이들의 헤테로 형태였다. 따라서 제주 재래흑돈의 모색고정을 위하여 종모돈 선정시 MC1R 유전자를 이용하면, 짧은 기간 내에 모색이 고정될 것으로 추정되며, 명확한 유전양상 구명을 위해서는 agouti 유전자의 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다. This study was conducted to investigate the genotypes and frequencies of Melanocortin 1 Receptor(MC1R) genes in pigs which plays a central role in regulation of eumelanin (black/brown) and phaeomelanin(red/yellow) pigment synthesis within the mammalian melanocytes. Four different breeds of pigs(20 Landrace, 20 Yorkshire, 20 Duroc, and 93 Jeju native black pigs) were used and PCR-RFLP analysis of MC1R gene was also carried out. Two regions of MC1R genes (428bp and 405bp) were amplified using two specific primers (MERL1-EPIG2, EPIG1-EPIG3), respectively and MC1R allele were determined using 2 restriction enzymes (BspHⅠ, AccⅡ). The results of this experiment indicated that MC1R allelic type in Landrace, Large Yorkshire and Duroc were MC1R *2 (Ep), MC1R *2 (Ep), MC1R *4 (e), respectively. However, various allelic types of MC1R genes were detected in Jeju native black pigs. MC1R allelic type of Jeju black pigs was MC1R*2 type as in Meishan and Large black breeds or MC1R*3 type as in Hampshire and Berkshire breeds and the gene frequencies of ED1 and ED2 were 0.554 and 0.446 in average.