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기고

<기고>유전체분석 활용한 가축개량혁신 ① 한우 암소개량 유전체 기법 실용화 시대를 열다

세계 최고수준 유전자정보 시스템 기반 서비스 개시


이 재 용  회장(한국종축개량협회)


후대검정기간 단축·우량종자 선발 정확도 제고 기여

농가 소득 증대…개방시대 축산업 국제경쟁력 확보


우리 협회는 1969년 창립 이래 50년 동안 한국축산발전을 이끌어 왔으며, 축산법에 의거, 개량목표 달성을 위한 등록기관으로 지정되어 등록 및 심사, 검정사업을 주도적으로 수행해 가축개량의 역사를 축산농가와 함께 하고 있다.

현장중심의 개량사업 추진을 위해 본회는 대대적인 조직 개편을 추진, 지역본부를 설치·운영하면서 개량사업 활성화를 위해 각 도의 8개 지역본부 및 제주 1개 출장소를 신설하였고, 정보통신기술(ICT)을 활용한 스마트폰앱 및 다양한 프로그램 개발로 농가에게 쉽고 편리하게 실시간 개량정보 서비스를 제공하고 있다.


협회의 새로운 시도는 지금도 이어져

DNA칩을 활용한 유전능력평가, 친자확인, 품종판별, 질병예측 등은 인체의학 분야에서는 이미 활발한 연구와 실용화가 진행되고 있다. 최근에는 가축에서도 유전자검사를 활용한 다양한 개량기술이 계속적으로 발전하고 있다.  

이에 따라 협회는 한우암소개량을 추진함에 있어 후대검정기간의 단축과 우량종자선발의 정확도를 높이기 위하여 첨단과학기술인 유전체육종기법을 실용화함으로서 금년부터 한우농가에게 신속하고 정확한 서비스를 제공할 예정이다.

그동안의 개량방식이 개체별 능력의 우수성을 파악하기 위해 표현형 정보에 의존해 왔다면 한우의 유전자 검사를 통해 어린 송아지 때부터 유전적으로 우수한 개체를 선별할 수 있는 개량 방법이 추진되고 있다. 즉 한우 유전정보를 활용한 개량사업은 개방화시대에 축산업의 국제경쟁력 확보를 위하여 축산선진국에서는 종자개량사업으로 가장 우선적으로 추진하고 있는 사업이다. 그러나 한우개량의 특성상 현재 혈통을 통한 후대검정은 똑같은 아비, 어미 사이에서도 후대의 유전능력이 다르게 나타나고, 선대의 좋은 우성인자를 타고나는 출현율이 40~45% 수준이다. 때문에 우량암소 선발에 일반적으로 7~8년이 걸리고 높은 비용이 소요되어 어려움이 크다. 특히, 암소는 후대혈통이 단절되고, 혈통계보가 다양하여 필요한 형질의 유전자마커를 발굴하기가 대단히 어렵다.

현재 독일 등 축산 선진국들의 경우 가축의 유전자 정보를 활용한 개량사업이 실용화되어 추진되고 있지만, 국내는 아직 걸음마 수준으로 유전자 검사를 활용한 한우개량산업은 新성장 산업으로 발전 가능성이 무한한 시장임을 모두 인식하고 적극적으로 추진해야 할 것이라 판단된다.


한우암소 유전체유전능력평가프로그램 구축

전 세계에서 가축의 유전자를 검사하기 위해 사용되고 있는 칩은 약 40여개가 있다.

국내에서는 칩과 관련해 독점논란, 칩 가격 및 분석의 고비용, 확장성 결여, 농가비용 증대 등의 어려움이 지적돼 왔다. 본회는 이를 해결하고자 써모피셔사이언티픽社의 아피매트릭스(Affymetrix)칩을 선택하여 다양한 칩을 활용할 수 있도록 사전에 준비하여 유전자분석을 실시하고 있다. 

또한 협회는 가축개량의 세계적인 추세에 따라 최근 2년간 독일 VIT 축산연구소와 공동으로 유전체관련 국제연구과제를 수행하여 유전체유전능력평가 프로그램, 서로 다른 칩과의 호환 프로그램, 친자확인프로그램 등 많은 프로그램을 개발 완료했다. 

독일의 유전체 개량사업(Kuh-Vision 프로젝트)은 유전자정보를 활용하여 정확도 및 효율을 높여 종축을 선발하기 위해 암소 유전자정보를 수집, 평가, 제공하는 프로젝트다. 한국의 유전자정보를 활용한 한우개량사업과 매우 연관성이 높은 것으로 파악되어 독일 유전체개량사업 체계를 참조하였으며, 축산농가에 서비스 및 개량 정책기준에 맞도록 세계최고의 수준의 유전자정보 시스템을 구축하여 유전체평가 실시할 수 있게 되었다.


한우 암소 유전정보 활용한 개량빅데이터 실용화

본 협회는 1천만여두의 혈통 육종가 기초자료와 우량 암소, 고등 등록우에 대한 참조집단 유전체를 분석해 보유하고 있다. 

이러한 방대한 혈통자료의 기반에 유전체 자료가 추가되어 도체중, 배최장근단면적, 등지방두께, 근내지방도 4개의 도체형질과 체형형질인 키, 몸의 길이, 체심, 체폭, 피모의 색, 가슴너비, 엉덩이 길이, 좌골폭 등 20개의 형질, 그리고 번식형질인 번식간격, 초산월령 2개 형질 총 26개 형질에 대한 관련 유전자 발굴에 성공했다. 이를 통해 한우 암소 유전체육종가, 정확도, 형질별 선발지수 등이 획기적으로 향상된 서비스를 농가에 제공하는 것이 가능해졌다. 또한 지난 2019년도에 유전체 분석실을 설치, 운영하고 있으며, 2020년 9월에는 국제가축기록기관인 ICAR로부터 유전체데이터 분석센터 인증과 친자확인국제인증마크도 획득했다. 

본회는 가축의 샘플(모근)수집부터 유전자분석, 유전능력평가, 형질별 선발지수, 농장컨설팅까지 모든 과정이 원스톱으로 이루어지고 있다. 지난 연말에 시범적으로 시·도별 한우농가를 선정하여 유전자정보를 활용한 농장컨설팅 서비스를 현장에 실용화시켰다.

기존의 혈통자료에 체형성적, 도체성적, 번식성적과 유전정보의 자료를 활용한 새로운 평가방법으로 유전체유전능력평가와 선발지수를 추정할 수 있으며 정확도를 향상시켰다. 이에 따라 현장에서 한우농가들의 컨설팅서비스에 반응은 매우 고무적이면서 신선하다는 호응을 얻고 있다.

또한 유전자 정보를 활용해 우량암소의 선발시간을 단축하고 농가의 경영비를 줄일 수 있을 것으로 기대되며, 암소 개체별 맞춤형 계획교배를 통하여 한우농가의 정액구입에 있어 많은 도움을 줄 수 있고 정액쏠림현상을 해소할 수 있다.

한국종축개량협회는 지난해 경기도와 함께 젖소농가에 유전체 육종가를 이용하여 서비스를 제공하였고, 금년도에는 각 도부터 한우 암소 유전체사업을 의뢰받아 농가에게 신속하고 정확한 유전체육종가를 제공함으로써 한우산업의 품질고급화와 생산성 향상을 유도하고 있다. 이런 사업들을 통해 앞으로 협회는 농가소득증대에 기여할 뿐만 아니라 미래의 한우산업 발전과 가축개량 서비스 기관으로서의 역할을 다하려 한다.


축산신문, CHUKSANNEWS





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