깃털 성감별 상업용 토종 실용닭 생산

본 연구에 이용한 토종닭의 기초 계군은 ㈜한협원종이 보유한 순계(pure line; PL)로써 이를 이용하여 깃털 감별이 가능한 4개 계통의 원종계(grand parent stock; GPS) 및 종계(parent stock; PS)를 조성하였다. 이들이 보유한 순계는 1962년부터 도입한 Cornish, White Plymouth Rock, Barred Plymouth Rock, Patridge Rock, Rhode Island Red 및 Hampshire 종을 기초로 하여 10개의 토착 계통으로 고정하여 조성된 계군이다. 순계 및 원종계의 사양 관리는 강제 환기 및 자동 온도조절시스템이 완비된 종계사에서 단사 케이지(580 cm²/1수)로 개체 사육하였다. 사료 급여는 사육 단계별로 종계 사양관리 지침에 따라 시판용 초이사료, 병아리 육성기 사료, 산란기 사료를 급여하고 3주령 이후부터 체중별 상위, 중위, 하위 그룹으로 나누어 ㈜한협원종의 육용 종계 권장 급여량으로 제한 급여하였다. 점등 관리는 종계 표준 점등프로그램에 따라 실시하였고, 사양 기별 백신 접종 및 위생관리는 ㈜한협원종의 표준 백신 접종프로그램에 따라 수행하였다.

깃털 감별 계통 조성을 위하여 10개의 토착 순계 계통에 대해 계통 내 조우성과 만우성 개체의 분포 빈도를 조사하고 생산 능력 및 조만성 분포 양상을 기초로 하여 적합한 계군을 선정하였다. ㈜한협원종이 보유한 10개의 토착 순계 계군 중 4개의 계군을 원종계 계통(GPS)으로 선정하고 이들 간의 교잡으로 종계 계통(PS)을 설정하였다. 깃털 자가 성감별 병아리 생산을 위한 계통 조성 체계는 Fig. 3과 같다. GPS 부 계통의 부계(父系)인 A계통은 유전자형이 Z^kZ^k로 고정된 수컷 170수를, 모계(母系)인 B계통은 Z^kW인 암컷 692수를 선발하였고, 모 계통의 부계인 C계통은 Z^KZ^K인 수컷 207수, 모계인 D계통은 Z^kW인 암컷 2,054수를 선발 공시하였다. GPS 모 계통의 부(父)는 만우성 동형접합체(Z^KZ^K)를 가져야함으로 이의 선발을 위해 순계(PL) 만우성 수컷 176수를 대상으로 수컷당 암컷 6수와 검정 교배를 수행하였고, 이들로부터 생산된 자손들의 조우성과 만우성의 발생 양상을 분석하여 만우성 동형접합체를 가진 부계를 선발하였다.

Fig. 3. Breeding system of line construction for the production of feather-sexing chicks. GPS; Grandparent stock, PS; Parent stock, CC; Commercial chicks, EF; Early-feathering, LF; Late-feathering.

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병아리의 깃털 감별을 위해 모계는 만우성(Z^KW)으로 하고, 부계는 조우성(Z^kZ^k)으로 하였을 때 생산되는 수평아리는 만우성, 암평아리는 조우성이 된다. 따라서 이와 같은 이론적 감별의 유효성을 확인하기 위하여 공시된 종계의 교잡으로 생산된 병아리 중 표본으로 5개 농장 1,000수에 대해 항문 감별과 깃털 감별 간 감별의 일치도를 검정하였다.

깃털 감별 계통 조성을 위한 4개의 기초 계군(PL) 내 조우성과 만우성 개체의 분포 빈도를 조사하고, 이를 바탕으로 만우성 유전자(K)의 유전자 및 유전자형 빈도를 추정하여 이의 결과를 Table 1에 제시하였다. 분석 결과 A, B, C 세 계군은 조우성 개체와 만우성 개체가 혼재되어 있으나 D계군은 조우성 개체만 존재하는 것으로 나타났다. 본 집단이 Hardy-Weinberg 평형상태에 있다는 가정하에 조만우성 개체의 분포 빈도로써 유전자 및 유전자형 빈도를 추정한 결과 만우성유전자(K)의 빈도가 D계군은 0인 반면 나머지 세 계군은 0.062~0.205 정도로 나타났다. 집단 내 만우성 유전자의 분포 빈도는 품종에 따라 큰 차이를 보이는데 국내 유전자원으로 보존 중인 토종닭 10품종에서 토종 흑색코니시종, 토종 로드종 및 한국재래닭 적갈색종에만 조우성과 만우성의 유전자가 혼재되어 있고, 토종 갈색코니시종, 백색레그혼종, 오골종, 재래황갈종, 재래회색종, 재래백색종 및 재래흑색종은 집단 내 만우성 유전자가 없는 것으로 나타났다(Sohn et al., 2012). 한편, 상업용 실용토종닭에서 만우성 개체가 약 13%정도 나타난다는 보고(Bang et al., 2018)에 따라 이들의 종계 집단 내 만우성유전자가 존재하는 것으로 판단되어 깃털 감별 계통 조성의 계기가 되었다. 따라서 깃털감별계통 조성을 위해서는 반드시 기초 집단 내 조우성과 만우성 개체가 혼재되어 있어야 하고 만우성 유전자의 분포 빈도가 일정 수준은 되어야 한다. 그러므로 본 기초 집단의 경우 깃털감별계통 조성을 위한 계군별 만우성 유전자가 존재하고, 이의 빈도 또한 계통 조성에 충분한 빈도로 나타나 깃털 자가 성감별을 위한 종계 계통 조성이 가능한 것으로 판단되었다.

만우성유전자를 이용하여 병아리의 자가 성감별을 하기 위해서 원종계(GPS)의 부 계통은 암수 공히 조우성(kk)으로 고정되어야 하고, 모 계통의 부(父)는 만우성 동형접합체(Z^KZ^K)를 가진 계군으로 고정되어야 하며, 모 계통의 모(母)는 조우성이나 만우성 어떠한 개체라도 상관이 없다. 이러한 원종계 교배조합에 따라 종계(PS)의 부(父)는 조우성(Z^kZ^k), 모(母)는 만우성(Z^KW)을 가지게 됨으로 종계 간 교잡으로 생산되는 실용계(CC)의 암평아리는 조우성, 수평아리는 만우성이 되어 자가 성감별이 가능하게 된다(Fig. 3). 따라서 본 종계의 계통 조성에서 원종계 부 계통의 부계(父系)인 A계통은 Z^kZ^k로 고정한 수컷으로, 모계(母系)인 B계통은 Z^kW로 고정한 암컷으로 조성하고, 모 계통의 부계인 C계통은 Z^KZ^K인 수컷으로, 모계인 D계통은 Z^kW의 유전자 형을 지닌 암컷으로 조성하였다. 원종계 모 계통의 부(父)인 C계통은 만우성 동형접합체(Z^KZ^K)를 가져야함으로 이의 선발을 위해 해당 계통의 만우성 순계(PL) 수컷 176수를 대상으로 수컷 1수당 조우성 암컷 6수를 검정 교배하고 생산된 모든 자손들의 조우성과 만우성을 조사하였다. 검정 결과, 조우성 자손을 한 마리도 생산하지 않은 검정 개체는 10수로 이들을 만우성 동형접합체(Z^KZ^K)를 가진 개체로 추정하였고, 나머지 166수는 만우성 이형접합체(Z^KZ^k)를 가진 개체로 판단하였다. 이는 C축군의 유전자 및 유전자 빈도 추정시 KK의 빈도가 4.2%로 추정된 것과 거의 비슷한 분포 양상인 것으로 나타났다. 따라서 C계통의 원종계 조성은 만우성 동형접합체를 가진 것으로 판단되는 수컷 순계 10수를 이용하여 만우성 암컷 개체와 교잡하여 Z^KZ^K인 수컷 207수를 생산하였다.

원종계 A와 B계통의 교잡으로 부계 종계 AB(Z^kZ^k)를 조성하고, C와 D계통의 교잡으로 모계 종계 CD(Z^KW)를 조성하여 이들 간 교잡으로 실용계를 생산하였다. 따라서 생산된 실용계 병아리(ABCD)들은 수컷은 만우성(Z^KZ^k), 암컷은 조우성(Z^kW)을 가지게 됨으로 병아리의 깃털 형태로써 암수를 쉽게 구별할 수 있다. 이러한 종계 조성 체계에 따라 한 해 동안 총 176,100수의 종계(PS)를 생산하였다. 이들 종계로써 생산된 실용 병아리에 대한 깃털 감별의 유효성을 살펴보고자 이 중 1,000수를 표본으로 5개 농장에서 각기 항문 감별과 깃털 감별 간의 감별 일치도를 조사하였다. 분석 결과, Table 2와 같이 농장 별로 91.5~94.0%정도의 감별 일치율을 보이고, 전체 1,000수 중 항문 감별과 깃털 감별 간 93.1%가 일치하였다. 이는 실험적으로 수행한 깃털 자가 성감별의 결과보다는 다소 낮은 성적으로 Kwon et al.(2021)이 한국재래닭 적갈색종으로 조성한 조우성 부계와 만우성 모계로부터 생산한 총 140수의 병아리 중 깃털 감별로서 두 마리만 감별 오차가 나타나 98.6%의 감별율을 보고하였는데 두 마리 모두 PCR 검증 결과 만우성 개체를 조우성 개체로 잘못 식별한 경우이다. 본 연구에서 감별 일치율은 항문 감별과 깃털 감별 간의 비교로 실제 개체의 성과 감별의 일치율을 나타내는 것이 아니다. 이는 항문 감별에서도 감별의 오차가 발생할 수 있고, 깃털 감별에서도 감별의 오차가 발생할 수 있음으로 실제 개체의 성과의 감별에 있어 어떠한 방법이 더욱 정확한지는 추후 실험이 필요한 과제이다. 그럼에도 불구하고 본 비교에서 나타난 차이는 대부분 조우성과 만우성 개체의 깃털 식별 오차로 판단된다. 만약 깃털 자가 성감별을 위한 종계의 계통 조성에 오류가 있었다면 상당수의 실용계가 성 판별 오차로 나타나기 때문이다. 개체에 따라 외관상 조우성과 만우성 깃털 형태의 차이를 식별하는 데 구분이 모호한 경우가 다소 있어 대개 만우성 개체를 조우성 개체로 구분하는 경우가 많다. 조우성과 만우성의 식별이 바뀜으로 성 판별이 달라지기 때문에 조만성 깃털 식별의 정확도가 매우 중요하다.