Identification of a Single Nucleotide Polymorphism (SNP) Marker for the Detection of Enhanced Honey Production in Hoenybee

수밀력 우수 꿀벌 계통 판별을 위한 계통 특이 분자마커 개발

Honeybees (Apis mellifera) are common pollinators and important insects studied in agriculture, ecology and basic research. Recently, RDA (Rural Development Administration) and YIRI (Yecheon-gun Industrial Insect Research Institute) have been breeding a triple crossbred honey bee named Jangwon, which have the ability to produce superior quality honey. In this study, we identified a single nucleotide polymorphism (SNP) marker in the genome of Jangwon honeybee, particularly, in the paternal line (D line). Initially, we performed Sequence-Based Genotyping (SBG) using the Illumina Hiseq 2500 in 5 honeybee inbred lines; A, C, D, E, and F; and obtained 1,029 SNPs. Seventeen SNPs for each inbred line were generated and selected after further filtering of the SNP dataset. The 17 SNP markers validated by performing TaqMan probe-based real-time PCR and genotyping analysis was conducted. Genotyping analysis of the 5 honeybee inbred lines and one hybrid line, $D{\times}F$, revealed that one set of SNP marker, AmD9, precisely discriminated the inbred line D from the others. Our results suggest that the identified SNP marker, AmD9, is successful in distinguishing the inbred honeybee lines D, and can be directly used for genotyping and breeding applications.

꿀벌은 화분매개 뿐만 아니라, 양봉산물을 생산하는 주요한 산업곤충 중 하나이다. 최근 농촌진흥청과 예천곤충 연구소에서는 국내 최초로 수밀력 우수 꿀벌 품종인 '장원벌'을 선발하여 보급하고 있다. 본 연구에서는 장원벌 계통 특이 분자 마커 개발을 위해 장원벌 부계인 D계통 특이적인 분자 마커를 개발 하고자 Sequence-Based Genotyping (SBG) 분석을 수행하였다. SGB 분석은 농촌진흥청 국립농업과학원에서 보존 육성중인 A, C, D, E, F 5개 기본종 계통에 대해 수행되었으며, 이를 통해 1,029개 SNP를 확보 할 수 있었다. 이후 A, C, D, F, E 기본종 계통 및 $D{\times}F$ 교배계통에 대한 SNP filtering 및 validation을 통해 최종적으로 AmD6 및 AmD9 두 개의 SNP 마커를 선발 하였으며, genotyping 분석을 통해 AmD9 마커가 장원벌 부계인 D 계통을 100% 구분 할 수 있는 것으로 확인되었다. 본 마커를 통해 D 계통 및 장원벌을 보다 정확하게 판별하고 육종에 활용 할 수 있을 것으로 기대하고 있다.