• 한국식품과학회지
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• 제52권1호
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• pp.40-45
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• 2020

1996년 이후부터 현재까지 개발된 GM 작물은 520여종에 이르며, 미국, 브라질, 아르헨티나, 캐나다, 인도 등을 포함해 26개국에서 GM 작물을 재배하고 있다. 특히, 제1세대 GM 작물로 구분되는 제초제 내성 GM 작물은 전체 GM 작물의 67%를 차지하며, 그 중 제초제 glufosinate에 내성을 나타내는 pat 또는 bar 유전자를 지닌 작물은 44%를 차지한다. 하지만 GM 작물이 같은 형질을 지녔더라도 유전자의 기원, 식물의 종 및 개발자에 따라 그 유전자의 서열은 매우 가변적이기 때문에 이를 식별하기란 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 전체 GM 작물의 44%, 국내 승인 GM 작물의 약 53%를 차지하는 제초제 glufosinate 내성 유전자에 특이적이면서도 보편적인 마커를 개발하고자, 여러 GM 작물의 pat 또는 bar 유전자의 DNA 염기서열을 비교하여 PCR 프라이머를 개발하였으며, 이를 GM 작물 표준물질을 사용하여 검증하였다. 정성 및 정량적 PCR 실험을 통해 pat 유전자에 특이적인 PCR 프라이머를 개발하였다. 또한 pat과 bar 유전자를 동시에 검출 할 수 있는 PCR 프라이머도 개발하였으며, 정량적 PCR 분석을 통해 0.1% 함량의 수준까지도 검출 가능함을 확인하였다. 따라서 본 연구의 수행 결과로 확인된 PCR 마커 및 분석법이 향후 GM 작물의 안전한 유통관리 및 GM 식품의 식품 안전관리를 위한 저비용 고효율적 검출방법으로 이용될 수 있을 것이라 생각된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제47권3호
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• pp.218-226
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• 2020

유전체 정보가 공공 데이터베이스 내에 빠르게 축적이 되면서 유전체 데이터의 활용도를 높이기 위한 재가공 기술과 공유 기술이 지속적으로 중요해지고 있다. 특히 분자육종을 가속화하기 위해서 다양한 목적에 맞는 분자 마커 개발이 중요하다. 본 연구는 이러한 요구를 해소하기 위해 유전자 단위에서 haplotype을 기본단위로 구분하고 해당 유전자의 haplotype을 대변하는 tag-SNP를 선발하여 분자 마커 등을 개발하는데 사용할 수 있도록 관련 정보를 웹 사이트를 통해서 제공하고자 웹 데이터베이스를 구축하였다. 본 연구를 통해 선발된 각 tag-SNP는 하나의 유전자를 대변할 수 있고, 각 유전자의 haplotype을 구분할 수 있으며, 해당 유전자의 염색체 내 위치 정보, non-synonymous SNP의 정보를 담고 있다. 따라서 기존 무작위 방식으로 선발되어 사용되던 SNP에 비하여 정보력이 높은 tag-SNP를 활용해서 haplotype block을 확장할 수 있을 것이다. Haplotype의 기본 단위를 유전자로 설정함으로써 집단이 바뀜에 따라 발생하는 SNP의 유무, LD block의 크기 등이 변하는 문제점을 극복하고, 표준화된 haplotype library 작성이 가능할 것이며 이는 또한 분자육종을 위한 분자 마커를 선발하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국가금학회지
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• 제51권2호
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• pp.117-125
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• 2024

본 연구는 조우성과 만우성 닭을 식별하기 위한 유전자 마커를 발굴하고자 한 것으로 만우성과 관련된 ev21-K라는 새로운 좌위를 발견하고 이의 특성을 구명하였다. 더불어, 본 좌위의 유전적 전이 양상을 조사하여 자가 성감별 라인 조성의 이용 가능성도 살펴보았다. 본 시험을 위해 5개 품종의 닭 707수를 공시하고 이를 대상으로 유전자 마커 발굴 및 유전적 전이 시험을 수행하였다. ev21-K 특이 좌위 발굴은 깃털 발육과 연관된 ev21 유전자와 만우성 유전자인 K 유전자를 탐색하고 이들 간 염기서열을 비교 분석하여 획득하였다. 확인된 좌위의 분석을 위해 대상 서열에 대한 특정 프라이머를 제작하고 중합효소연쇄반응(PCR)을 수행하여 결과물을 획득한 후 이들의 염기 서열을 분석하였다. 발굴된 염기 서열의 유전적 전이 양상을 조사하기 위하여 조우성과 만우성 닭 간의 교배조합시험을 수행하였다. 시험결과, 발굴된 230 bp ev21-K 유전자 좌위를 ev21-related K specific sequences라 명명하였고, 이는 기존 ev21 유전자와 99%의 상동성을 나타내었다. PCR 분석을 통해 해당 서열이 만우성 닭에만 존재하는 것으로 확인되었다. 본 서열은 조직, 품종 및 연령에 관계없이 만우성 닭에만 존재하는 일관된 결과를 보여주었다. 교배 시험을 통하여 본 서열의 전이 양상을 살펴본 결과, 반성 유전을 하며 깃털 표현형과 일치하는 분리결과를 보였다. Ev21-related K specific sequences의 유전적전이 양상은 본 서열이 우성으로써 전형적인 멘델 유전에 따르는 것으로 나타났다. 결론적으로, ev21-K 특이 좌위의 새로운 서열은 품종에 관계없이 조우성과 만우성 닭을 식별하기 위한 신뢰할 수 있는 분자 마커로 확인되었다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제20권1호
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• pp.67-73
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• 2005

오염물질의 노출에 의해 발현이 변화되는 유전자의 발굴은 외부환경 자극에 대한 적응이나 반응의 메커니즘을 알아내는뎨 중요한 정보를 제공하며, 오염물질에 반응하는 유전자는 환경오염을 감지하는 분자 마커로 개발될 수 있다. DD-PCR 기법은 차등 발현 유전자들을 발굴해내기 위한 유용한 방법으로 사용되어 왔고, 본 연구는 이 방법을 이용하여 벤조피렌에 반응하는 조피볼락 유전자들의 발굴을 목적으로 진행되었다. 간조직에서 추출한 RNA로부터 벤조피렌의 노출에 의해 발현 양이 달라진 12개의 클론을 발굴하였고, 그 염기서 열을 분석하였다. 또한 벤조피렌의 노출시간을 각각 6, 12, 24시간으로 달리한 조피볼락에서 12개의 클론 중 4개의 클론에 대해 northern blot 분석이 실시되었으며, 이들 모두 노출시간에 따 라 발현양이 증가 또는 감소하는 것이 확인되었다. 본 연구결과는 오염물질의 영향에 의한 유전자들의 발현에 관한 전반적인 지식을 제공하였고, 나아가 환경오염이나 외부 스트레스를 감지해 낼 수 있는 바이오마커의 개발을 위한 첫 단계로서의 정보를 제공할 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제18권12호
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• pp.1665-1670
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• 2008

콩의 oil은 식량유지 자원으로서 매우 중요한 부분을 차지하고 있으며, 전세계 식용유의 22%를 콩 oil이 차지하고 있으며 식품에서 매우 중요한 영양학적인 요소이다. 이중 불포화지방산은 지방산 중에서 종자 구성물질들은 polygenetic 형질들로 되어있다. 본 시험은 큰올콩과${\times}$신팔달콩의 RIL 계통과 SSR marker를 이용하여 유전자지도를 작성하고, 이를 바탕으로 불포화지방산의 함량과 관련된 양적형질 유전자좌(QTLs)를 탐색하였다. Oleic acid 함량과 관련된 QTLs는 7개의 연관군에서 8개의 마커가 확인되었으며, linoleic acid는 5개의 연관군에서 7개의 마커가 확인되었다. 그리고 linolenic acid는 5개의 연관군에서 각각 하나씩의 마커가 확인되었다. 본 시험의 결과 불포화지방산에 공통적으로 나타난 QTL은 연관군 C1과 L이었다.

• 생명과학회지
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• 제14권2호
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• pp.339-344
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• 2004

콩에서 경장과 연관된 DNA 표지인자를 개발하여 품종육성에 활용함으로서 육종효율 증진에 기여하고자 수행하였다. 본 시험은 육성된 큰올콩과 신팔달콩의 RIL 계통 및 SSR marker를 이용하여 유전자지도를 작성하고, 이를 바탕으로 경장과 관련된 양적형질 유전자좌(QTt)를 탐색하였다. 시험재료로 이용된 큰올콩과 신팔달콩은 경장이 각각 30.57 cm와 49.75 cm로 매우 큰 차이를 보였다. 경장과 연관된 QTL은 개별마커들과의 분산분석 결과, 연관군 F, J, N 및 O에서 전체변이의 37.83%를 설명할 수 있는 4개의 QTL을 탐색하였다. 특히, 연관군 J와 O에서 각각 14.25%와 10.68%를 설명할 수 있는 주요 QTL을 확인하였다. 따라서 경장 관련 QTL중 연관군 J와 O에서 확인된 주요 QTL은 품종 육성과정에서 경장 관련 선발 마커로서 활용가치가 높은 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제17권11호
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• pp.1482-1487
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• 2007

ISSR분자 마커를 이용하여 왕대속 대나무의 유연관계를 분석 실시하였다. 전세계적으로 왕대속에 속하는 4종은 경제학적, 생태학적으로 중요한 식물 자원중 하나이다. 총 11개의 ISSR 프라이머 중 9개의 프라이머에서 증폭이 일어 났으며 총 64개의 밴드를 확인 할 수 있었다. ISSR분석결과 왕대속 4종의 대나무에서 70.49%인 43개의 다형현상이 나타났다. 4개의 분류군으로 분류된 왕대속 대나무의 집단내 다양성(Hs)은 0.092,집단간 다양성(Gst)은 0.499로 나타났다. 각 종에 대한 유전자 유동(Nm)은 0.559로 나타났다. 따라서 왕대속에 속하는 4종의 유전자 유동(Nm)은 아주 낮음을 알 수 있었다 4종의 분류군에 대한 유전자 다양성(Ht)은 0.291로 낮게 나타났으며 ISSR 마커로 명확하게 그들은 분류가 되었다. 또한 왕대속의 4종은 단일계통임을 확인할 수 있었다.

• 한국버섯학회지
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• 제19권1호
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• pp.76-80
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• 2021

느타리 품종구분을 위한 마커의 개발을 위하여 곤지7호의 어버이 일핵 균사중의 하나인 MT07156-97의 전체 유전자 염기서열을 바탕으로 제작한 251개의 SSR 프라이머를 제작하였다. 우선적으로 수한1호, 곤지7호, 흑타리 품종에 다형성 여부를 관찰하여 20개의 SSR을 선발하고, 이를 10개 품종에 적용하였다. 단일의 프라이머로는 일부 품종이 구분되지 않았으므로, 선발된 프라이머 간의 다양한 조합(multiplex 방식)을 적용한 결과 모든 품종을 판별할 수 있는 분자마커 다형성을 보인 프라이머 "166+115" 조합을 선발하였다. 별도로 프라이머 115와 166가 만들어 낸 산술적인 유전자좌(loci) 31개보다 12개 많은 40개의 유전자좌가 증폭되어 다양한 품종에 특이적인 분자마커를 제공할 수 있었다. 개발된 분자마커는 종균의 품질관리, 품종의 판별, 신품종 보호에 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권4호
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• pp.312-325
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• 2015

본 논문에서는 장미과 과수의 유전체 연구의 모델작물인 복숭아 유전체 연구에 대한 동향을 파악해서 국내 복숭아 유전체 연구 방향을 설정하고자 하였다. 분자육종을 위한 기반 연구인 유전자지도는 다양한 교배집단에서 작성되었고, 현재 차세대 염기서열분석을 통해 얻은 대량의 single nucleotide polymorphism 마커를 이용하여 고밀도화시키고 있다. 과실형질, 개화기, 병 저항성 등 질적형질과 양적형질에 관한 분자마커와 양적형질유전자좌가 동정되었고, 이중 과육의 용질성과 핵의 점리 형질에 대한 분자마커를 이용한 조기선발(marker assisted selection)의 활용성은 매우 높다. 애기장대, 포플라, 사과, 딸기 등 다른 작물과의 비교유전체, 복숭아의 성숙 및 발달, 플라보노이드 합성, 수확 후 저장기간에 발현하는 유전자 등에 대한 전사체, 과실 성숙기간에 발현되는 병 저항성 단백질 등에 대한 단백질체 연구도 보고되었다. 현재 차세대 염기서열 분석을 통해 대량 분자마커의 개발, 핵심 유전자원의 구축, 집단의 유전형 분석이 빠르게 진행되고 있다. 이를 통해 농업적으로 유용한 형질에 대해 더 정확한 양적형질 유전자좌 분석과 유용유전자의 개발이 가능하게 되고, 효율적인 분자육종의 기초기반을 구축할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국산림과학회지
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• 제105권2호
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• pp.186-192
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• 2016

본 연구는 차세대 염기서열 분석방법을 이용하여 굴참나무의 microsatellite 마커를 개발하고 특성을 분석하기 위해 수행되었다. GS-FLX Titanium 차세대 염기서열 분석 장비를 이용하여 305,771개의 read를 얻었고, 117 Mbp의 데이터를 생산하였다. De novo assembly를 통하여 7,326개의 contig를 확보하였다. 크기가 500 bp 이상이 되는 contig는 2,921개로 나타났다. 그 중 microsatellite 영역을 포함하는 contig는 606개(20.75%)로 나타났으며, 총 microsatellite의 수는 911개로 확인되었다. 그 중 13개의 microsatellite 유전자좌에서 굴참나무 개체 간 다형성이 관찰되었다. 이들 microsatellite 유전자좌에 대하여 주왕산 집단에서 관찰된 유효 대립유전자수($A_e$)는 평균 4.966(2.439~7.515)로 나타났다. 평균 이형접합도 관측치($H_o$)와 평균 이형접합도 기대치($H_e$)는 각각 0.873(0.731~1.000)과 0.766(0.590~0.867)으로 나타났다. 다형성이 관찰된 모든 microsatellite 유전자좌에서 null 대립유전자는 관찰되지 않았으며, 마커 간 연관불평형은 나타나지 않았다. 따라서 본 연구에서 개발된 13개의 microsatellite 마커는 굴참나무 집단의 유전변이 분석에 유용할 것으로 사료된다.