Analysis of Stress Response of Domestic Chicken Breeds for the Development of a New Synthetic Parent Stock

Abstract

본 연구에서는 국립축산과학원에서 보유하고 있는 토종닭 순계 12계통에 대한 계통 간 스트레스 반응 정도를 비교 분석하고자 하였다. 개체 별 스트레스 반응 정도 분석은 혈액으로부터 열 스트레스 단백질인 HSP-70, HSP-<TEX>$90{\alpha}$</TEX>, HSP-<TEX>$90{\beta}$</TEX> 및 hydroxyl-3-methyl-glutaryl coenzyme A reductase(HMGCR)의 유전자 발현율과 텔로미어 함량을 반응 대상 표지로 하여 총 1,101수에 대해 정량 실시간 중합효소 연쇄반응법(real-time PCR)으로 분석하였다. 분석 결과 계통 간 HSP-70, HSP-<TEX>$90{\alpha}$</TEX>, HMGCR의 유전자 발현율과 텔로미어 함량의 차이가 있는 것으로 나타났으며, 암수 간에 있어서도 HSP-<TEX>$90{\alpha}$</TEX>, HSP-<TEX>$90{\beta}$</TEX> 및 HMGCR의 발현율 차이를 나타내었다. 뿐만 아니라 닭의 연령 간에도 HSP-70 및 HSP-<TEX>$90{\beta}$</TEX>의 유전자 발현율과 텔로미어 함량의 차이가 있는 것으로 나타났다. 계통 간 HSP 유전자 발현율과 텔로미어 함량 분석의 결과에 따라 공시 계통들 중 R, L, Y 계통들이 상대적으로 외부 스트레스에 강한 계통으로 보여지고, 반면 S, O, W 계통들은 스트레스에 민감한 계통들로 판단된다. 암수 간 스트레스 반응 정도에 있어 열 스트레스 단백질의 표지들 중 일부가 성 간 유의적 차이가 나타나지만 표지들 간 서로 상반된 결과를 보이고 또한 계통과 성 간의 상호작용이 있음에 따라 닭의 암수 간 스트레스 반응 정도의 차이는 없는 것으로 판단된다. 더불어 연령 간에도 일부 열 스트레스 유전자 발현도의 유의적 차이가 있었지만 표지들 간에 일관성이 없어 닭의 연령 간 스트레스 반응 정도의 차이는 없는 것으로 사료된다. We compared the degrees of stress response of 12 domestic purebred chicken strains that have been bred at National Institute of Animal Science, RDA, Korea since 1980. As a physiological marker of stress response, the expression levels of heat shock protein (HSP)-70, HSP-<TEX>$90{\alpha}$</TEX>, HSP-<TEX>$90{\beta}$</TEX>, hydroxyl-3-methyl-glutaryl coenzyme A reductase (HMGCR) genes and telomere length were measured by quantitative real-time polymerase chain reaction using the lymphocytes of 1,101 chickens. There was significant difference in HSP-70, HSP-<TEX>$90{\alpha}$</TEX>, HMGCR expression and telomere length among the strains. There was also significant difference in HSP-<TEX>$90{\alpha}$</TEX>, HSP-<TEX>$90{\beta}$</TEX>, and HMGCR expression between male and female chickens. Different age groups of chicken exhibited different expression levels of HSP-70, HSP-<TEX>$90{\alpha}$</TEX> and telomere length. The results of the HSPs expression level suggested that, the strains of R, L and Y were highly resistant to stress, whereas the strains of S, O and W were susceptible to stress. Although the statistical differences in some of HSPs gene expression existed between genders, the HSP expression results varied in different strains that some opposed to the others, and there might be interaction between strains and genders, which conclude that there was no difference in stress response between male and female chickens. Moreover, despite of significant difference in some of HSPs expression level, it was considered that there was no difference in stress response between ages due to the inconsistent trends among HSP markers.