본 연구는 젖소 능력검정에 참여하고 있는 홀스타인 암소를 대상으로, 1) 집단의 혈통 충실도를 파악하고, 2) 집단의 근교계수를 추정하며, 3) 몇 개의 번식 형질에 대한 유전 모수를 추정한 후, 4) 근교계수가 번식능력에 미치는 영향을 규명하기 위하여 실시했다.

혈통 충실도 및 근교계수 추정을 위한 자료는 2002년부터 2012년 사이에 출생한 홀스타인 암소 400,029두로부터 수집했다. 그리고 번식 형질의 유전모수 추정은 2009년 1월부터 2013년 12월 사이에 송아지를 분만한 경산 암소 144,793두로부터 조사된 211,899개의 번식기록을 이용했는데, 유전 모수를 추정한 번식 형질은 분만 후 첫 수정까지의 경과일수(CTFS), 임신기간(GL), 첫 수정에 의한 56일 비발정율(NRR), 수정 횟수(NS), 첫 수정부터 수태까지의 소요일수(FSTC), 공태일(DO), 및 분만 간격(CI) 등 7개 형질이었다.

번식 형질에 대한 유전 모수 추정이 끝난 후 50,628두의 암소가 생산한 115,347개의 번식기록은 번식능력에 영향을 미치는 근교계수의 영향력을 파악하는데 자료로 이용하였는데 번식능력에 영향을 미치는 근교계수의 영향력 파악은 다음과 같이 구분해서 실시했다.
- 근교그룹과 비근교그룹 간 표현형 평균치 간 차이의 검정
- 근교그룹 내에서 근교계수에 대한 표현형가의 직선회귀분석
- 근교그룹 내에서 근교계수에 대한 육종가의 회귀


1. 집단의 혈통충실도와 근교계수

본 연구에서는 집단의 혈통 충실도를 평가하기 위해 혈통 충실도(CPT)와 혈통 충실도 점수(CPTSCORE(%)) 등 두 개의 평가기준을 이용하였는데 CPT는 집단 중에서 3대 선조까지의 혈통을 완전히 갖고 있는 개체의 비율이며, CPTSCORE는 다음과 같은 공식을 이용해서 구하였다.
CPTSCORE = (3대 까지의 혈통부에 나타나는 선조의 수 / 14) × 100

본 연구에 이용된 전체집단을 구성하는 400,029두 중에서 3대까지의 선조가 모두 알려져 있는 개체는 19.06%인 76,256두였으며, 전체 집단의 평균 CPTSCORE(%)는 63.20%였다. 그리고 이 CPTSCORE(%)는 출생년도가 경과하면서 증가하는 경향을 보여 2002년도에 출생한 암소들의 평균 CPTSCORE(%)는 5.77%에 불과했지만 2012년도에 출생한 암소들의 평균 CPTSCORE(%)는 50.90%로 높아졌다. 이것은 점차 축주들이 자신들이 기르고 있는 소의 혈통기록 유지에 관심을 보이기 시작했다는 의미로 이해할 수 있다.

출생년도의 경과와 더불어 CPTSCORE(%)가 증가하는 것처럼 평균 근교계수도 출생년도에 따라 점차 증가하고 있어서 2002년도 출생 암소들의 평균 근교계수는 0.43%에 불과했지만 2012년도 출생 암소들의 평균 근교계수는 2.03%로 높아졌는데, 각 출생년도에 대한 평균 근교계수의 직선회귀 계수는 0.16%로 추정되어 2002년부터 2012년까지 매년 집단 내 근교계수가 약 0.16%씩 증가한 것으로 판단되었다.

출생년도의 경과와 더불어 증가하는 CPTSCORE(%)나 평균 근교계수와는 달리 집단의 유효집단 크기와 매년 이용되고 있는 씨수소의 수효는 줄어들고 있었는데, 유효집단의 크기는 2004년도의 56.5두에서 2012에는 32.2두로, 그리고 인공수정에 이용된 씨수소의 수는 2004년 2,079두에서 2014년 766두로 줄어들었다.


2. 번식형질에 대한 유전모수 추정

본 연구에서 추정된 모든 번식형질의 유전력은 모두 0.1미만으로 작았다. 이렇게 낮은 유전력은 이들 형질을 개량하기 위해 직접선발을 시도하는 것은 효과가 낮을 것이라는 판단의 근거가 된다. 본 연구에서 얻어진 낮은 유전력은 예외적인 결과는 아닌 것으로 생각되는데 국내외에서 보고되는 많은 연구결과들도 번식 형질들, 특히 수태와 관련된 형질들은 일반적으로 유전력이 낮음을 보고하고 있다.

각 산차 내에서 추정된 상관계수들은 예견된 대로 일부 형질들 사이에 강하게 나타났다. 2산차 자료에서 추정된 결과를 보면 DO와 CI는 유전적으로나 표현형적으로 아주 강한 상관관계를 보였다. 이것은 DO나 CI를 계산하는 데 공통적으로 CTFS와 FSTC가 포함되었기 때문이다. 따라서 두 형질 사이의 강한 상관관계는 미리 예견된 결과였다. 그러나 CTFS와 FSTC 사이의 유전상관계수는 0에 가까울 정도로 아주 약했으며 표현형 상관계수도 매우 작은 크기였다. 두 형질 간에 유전상관계수가 작은 결과는 두 형질이 서로 다른 유전자들의 조절 하에 발현됨을 시사한다.
다른 산차의 자료를 이용해서 추정한 형질 간 상관계수도 2산차에서 추정한 결과들과 비슷한 경향을 보였는데, 특히 DO와 CI 사이, CO와 CTFS 및 FSTC 사이, 그리고 CI와 CTFS 및 FSTC 사이에 강한 상관관계가 모든 산차에서 나타났다.


3. 번식능력에 미치는 근교계수의 효과

본 연구에서는 근교그룹과 비근교그룹의 표현형가 평균치간의 차이에 대한 유의성 검정을 산차 별로 분리한 자료와 모든 산차를 합한 전체자료를 대상으로 하여 실시했다. 전체 자료를 이용하여 실시한 검정 결과 근교 된 암소들은 비근교 암소들에 비해 FSTC, DO, 및 CI가 길고, NS가 크고, NRR이 낮은 것으로 나타났다. 그러나 DO와 CI에서 두 그룹간의 통계적 유의차는 인정되지 않았다.

전체 자료를 이용하여 실시한 근교계수에 대한 표현형가들의 직선회귀 분석결과, 근교계수가 약한 그룹(근교계수가 0에서 6.25% 사이인 그룹)에서 추정된 NRR, NS, FSTC, DO 및 CI의 회귀계수는 각각 -0.124, +0.84회, +52.73일, +64.68일 및 +67.96일로 나타나 근교계수가 1% 증가함에 따라 수태에 소요되는 일수가 약 0.53일 늘어나는 것으로 예측되었다. 그리고 2산차 자료만을 이용하여 추정한 직선회귀 계수는 FSTC가 +87.09일, DO가 +102.52일, CI가 +102.13일 이었다.
전체자료를 이용하여 실시한 근교계수에 대한 육종가 들의 직선 회귀 분석결과, NS, FSTC, DO 및 CI의 회귀계수는 유의성 있는 양수였고, CTFS, GL 및 NRR의 회귀계수는 유의성 있는 음수였다. 그리고 전체 자료를 산차 별로 분리하여 실시한 회귀 분석에서도 이러한 경향은 똑같이 나타났다. 전체 자료를 근교계수 그룹별로 구분하여 실시한 육종가들의 회귀분석 결과 근교계수가 낮은 그룹(근교계수가 0에서 6.25% 사이인 그룹)에서 NRR, NS, FSTC, DO 및 CI의 육종가 회귀계수는 각각 -0.19, +0.93회, +38.97일, +35.81일 및 +36.64일 이었다.