Linkage Analysis of both RAPD and I-SSR Markers using Haploid Genome from a Single Tree of Pinus densiflora S. et Z.

소나무 단일(單一) 모수(母樹)의 반수체(半數體) 게놈을 이용(利用)한 RAPD 및 I-SSR 표식자(標識子)의 연관분석(連關分析)

A linkage map for Japanese red pine (Pinus densiflora) was constructed on the basis of two DNA marker systems of random amplified polymorphic DNAs (RAPDs) and inter-simple sequence repeats (I-SSR). Haploid genomic DNAs were extracted from megagametophyte tissues of 96 individual seeds in a single tree. A total of 98 DNA markers including 52 RAPD markers amplified by 25 primers and 46 I-SSR markers amplified by 18 primers were verified as Mendelian loci showing 1 : 1 segregation in 96 megagametophytes which were ${\chi}^2$-tested at 5% significance level. Of them, 63 segregating loci turned out to be linked into 20 linkage groups by the two-point analysis. However, 35 loci (17 RAPD and 18 I-SSR) of the 98 segregating loci did not coalesced into any linkage groups at a LOD of 3.0. The linked 63 loci were separated by an average distance of about 25.5 cM, which were spanned 1097.8 cM as a whole. The minimum and maximum map distances of the linkage groups were 4.3 cM and 54.9 cM, respectively. Incorporation of I-SSR loi into linkage map of RAPD loci resulted in extended and partially more saturated linkage blocks.

소나무 단일개체에서 채취한 풍매종자 중 임의로 선택한 96개의 반수체 genome을 이용하여 RAPD 및 I-SSR PCR 증폭산물을 분석하였다. RAPD 분석용 primer 200개와 I-SSR 분석 용 primer 90개를 screen하여 증폭산물의 분획양상이 선명한 RAPD primer 45개와 I-SSR primer 22개를 선택하여 PCR을 수행하였다. 45개의 RAPD primer중 25개와 22개의 I-SSR primer중 18개를 사용한 PCR 분석결과에서 멘델의 유전양식을 만족하는 52개 (2.08/primer)와 46개 (2.56/primer)의 다형성 유전자좌를 각각 확인하였다. 멘델의 유전양식을 만족하는 96개의 다형성 유전자좌를 대상으로 LOD 3.0에서 two-point 연관분석을 수행한 결과 총 63개(35개의 RAPD와 26개의 I-SSR)의 유전자화가 20개의 연관군에 속하는 것이 확인되었다. 총 연관거리는 1097.8 cM이었으며, 유전자좌간 평균연관 거리는 25.5 cM, 최소 및 최대연관 거리는 각각 4.3 cM 및 54.9 cM이었다. 그리고 20개의 연관군 중 14개의 연관군이 RAPD와 I-SSR 유전자좌의 통합에 의해서 형성된 연관군이었다. 즉, 52개의 RAPD와 46개의 I-SSR 유전자좌를 각각 분석한 결과보다 길고 새로운 연관군이 형성되었다. 보다 정밀한 유전자 연관지도를 작성하기 위해서는 보다 많은 수의 DNA marker가 필요하다고 판단되며, 본 연구의 결과는 소나무의 유용 유전자의 확인 및 생장과 재질과 같은 유용형질에 대한 QTL의 위치를 결정하는 데 기초자료가 될 것이다.