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영어

The long-tailed goral (Naemorhedus caudatus) is an endangered animal species in all its habitats worldwide, including South Korea. The imbalanced sex ratio in fragmented habitats is closely associated with extinction. Therefore, sex identification using wild animal samples would be necessary. However, only a few studies have been reported about the sex identification of gorals. In this study, we thus aimed at comparing the efficiency of sex identification using various goral sample types as templates and the amelogenin (AMEL) and DEAD-box polypeptide 3 (DDX3) genes as target sequences. We extracted DNA from goral feces, tissues, and blood samples, then amplified the AMEL (SE47/SE48 and SE47/SE53 primer pairs) and DDX3 genes for sex identification, comparing the goral DDX3X and DDX3Y target sequences to those in cattle. Our results indicated that the tissue- and blood sample-derived AMEL amplicons showed an unspecific band pattern containing the sex-specific band in the case of both primer pairs we used, whereas the DDX3 amplicon showed only the sex-specific band. In the case of the feces samples, only the sex-specific band was amplified using both the AMEL and DDX3 primer pairs. However, we found that the DDX3 amplicon exhibited a clearer band pattern than the AMEL amplicon. Then, we compared the DDX3X and DDX3Y target sequences between cattle and gorals. We found 5 and 8 nucleotide differences in the DDX3X and DDX3Y sequences, respectively. In conclusion, the DDX3 gene-related sex identification of the long-tailed goral appears to be more efficient and precise than the AMEL gene-related approach. This method could be used for the sex identification of the members of the Bovidae family.

한국어

산양(Naemorhedus caudatus)은 한국을 포함하여 전 세계적으로 멸종위기에 처해있다. 조각화된 서식지에서 성비의 불균형은 종의 멸종과 직접적으로 연결되어있기 때문에, 야생동물로부터 회수한 시료를 이용한 성 판별은 매우 중요하다. 그러나 한국에서 산양의 생태 모니터링과 유전적 다양성은 지속적으로 연구가 이루어졌지만, 성 판별에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 산양에서 채취한 다양한 시료에서 DDX3 유전자 및 AMEL 유전자를 이용한 성 판별을 비교하기 위하여 수행되었다. 성 판별을 위해 산양의 조직, 혈액 및 분변으로부터 채취한 DNA를 AMEL(SE47/SE48 및 SE47/SE53 primer set) 및 DDX3 유전자를 이용하여 증폭하였으며, 산양과 소의 DDX3 유전자의 염기서열을 비교하였다. 그 결과, 혈액 및 조직 시료에서 AMEL 유전자를 이용하여 성 판별 시 비특이적 밴드가 확인된 반면, DDX3 유전자를 이용하였을 경우 암컷에서는 단일 밴드, 수컷에서는 두 개의 밴드가 확인되었다. 분변시료에서 AMEL(SE47/48)과 DDX3 모두 같은 밴드 양상(암컷, 단일밴드; 수컷, 이중밴드)을 보였으나, DDX3가 더 명확한 밴드양상을 보였으며 성 판별의 성공률도 더 높았다. 소와 산양의 DDX3X 및 DDX3Y의 서열을 비교한 결과, DDX3X는 5개의 nuclotide, DDX3Y는 8개 nucleotide의 차이를 보였다. 결론적으로 DDX3 유전자를 이용한 성 판별은 AMEL 유전자보다 효율적이고 정확한 마커로써 사용 가능하며, 소과 동물에서도 적용이 가능할 것으로 기대된다.