농촌진흥청은 흑돼지 품종에서 줄무늬 형태의 털이 발생하는 원인을 유전자 염기서열 변이에서 찾고, 이를 해결할 유전자 진단 기술을 개발했다.

이번 연구는 흑돼지 품종의 털색 균일성 문제를 해결하고, 농가에서 흑돼지를 보다 효율적으로 생산할 수 있는 방법을 제시한다.

돼지의 털색은 품종의 특성을 나타내는 중요한 지표로, 특히 흑돼지는 균일한 털색을 통해 품종의 고유성과 정체성을 나타낸다.

▲ 흑돼지와 흑색 줄무늬 돼지

그러나 제주재래흑돼지와 개량종을 교배하는 과정에서 예상치 못하게 줄무늬 형태의 털을 가진 돼지가 발견되었고, 이에 대한 원인을 과학적으로 규명하기 위한 연구가 시작되었다. 연구진은 흑돼지 품종에서 발생하는 털색 불균일성 문제를 해결하기 위한 방법을 찾고자 했다.

연구진은 흑돼지와 적색 품종 간에 털색을 결정하는 유전자 차이를 분석했다. 그 결과, ‘멜라노코르틴 1 수용체(MC1R)’라는 유전자의 발현 조절 부위(promoter)에서 2bp 염기서열 변이가 발생하는 것을 확인했다. 이 변이가 흑돼지에서 줄무늬 형태의 털을 일으키는 원인으로 밝혀졌다.

구체적으로, 흑색과 적색 품종에서 각각 한쪽 유전자 가닥을 물려받은 개체가 이형접합체(Heterozygote)가 되면, 이형접합체에서 줄무늬가 나타난다. 이형접합체는 같은 유전자 위치에서 서로 다른 대립유전자가 존재하는 상태를 말한다. 흑색은 줄무늬보다 우성이기 때문에, 줄무늬 변이가 있어도 외형적으로는 흑색이 나타난다. 이로 인해 외형만으로는 줄무늬 변이를 쉽게 판별하기 어려운 상황이 발생했다.

▲ 줄무늬 변이 유전자 PCR 분석 결과

〈D: 두록, L: 랜드레이스, B: 버크셔, J: 제주재래흑돼지, line: 흑색줄무늬 돼지〉

연구진은 이 유전자 변이를 조기에 식별할 수 있는 유전자 분석 기술을 개발했다. PCR(Polymerase Chain Reaction) 기술을 활용하여, 유전자 변이 여부에 따라 증폭된 DNA 띠(밴드)의 길이에 차이가 나타나는 원리를 적용했다.

PCR 검사에서 줄무늬 유발 변이가 없는 개체는 단일 띠로 나타나고, 변이가 있는 개체는 두 개의 띠로 나타난다. 이 분석 기법을 다양한 돼지 품종에 적용한 결과, 흑색 줄무늬 변이가 제주재래흑돼지에서 유래했음을 확인할 수 있었다.

국립축산과학원은 이 연구 성과를 바탕으로 해당 유전자 분자표지에 대한 특허를 출원했다. 특허출원 번호는 10-2024-0183648로, 돼지 흑모형질 연관 유전자를 이용한 흑색 줄무늬 판별용 프라이머 세트를 포함한다. 이를 통해 농가에서 실질적으로 이 기술을 활용할 수 있도록 유전자 분석 전문 기업에 기술을 이전할 계획이다.

이번 연구 결과는 농가와 종돈장에 실질적인 도움을 줄 수 있다. 농가는 분양받은 흑돼지에서 줄무늬 유무를 사전에 파악하고, 종돈장은 품종의 균일성을 관리하여 번식 효율을 높일 수 있을 것으로 기대된다. 특히 흑돼지 품종의 품질 관리와 안정적인 생산을 돕는 중요한 기술로 자리 잡을 것이다.