Suvi Kim;Yang-gil Kim;Dayoung Lee;Hye-jin Lee;Kyu-Suk Kang
Journal of Korean Society of Forest Science
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v.112
no.1
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pp.40-56
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2023
Tree species within the Populus genus grow rapidly and have an excellent capacity to absorb carbon, conferring substantial ability to effective purify the environment. Poplar breeding can be achieved rapidly and efficiently if a genetic linkage map is constructed and quantitative trait loci (QTLs) are identified. Here, a high-density genetic linkage map was constructed for the control pollinated progeny using the genotyping-by-sequencing (GBS) technique, which is a next-generation sequencing method. A search was also performed for the genes associated with quantitative traits located in the genetic linkage map by examining the variables of height and diameter at root collar, and resilience to insect damage. The height and diameter at root collar were measured directly, while the ability to recover from insect damage was scored in a 4-year-old breeding population of aspen hybrids (Odae19 × Bonghyeon4 F1) established in the research forest of Seoul National University. After DNA extraction, paternity was confirmed using five microsatellite markers, and only the individuals for which paternity was confirmed were used for the analysis. The DNA was cut using restriction enzymes and the obtained DNA fragments were prepared using a GBS library and sequenced. The analyzed results were sorted using Populus trichocarpa as a reference genome. Overall, 58,040 aligned single-nucleotide polymorphism (SNP) markers were identified, 17,755 of which were used for mapping genetic linkages. The genetic linkage map was divided into 19 linkage groups, with a total length of 2,129.54 cM. The analysis failed to identify any growth-related QTLs, but a gene assumed to be related to recovery from insect damage was identified on linkage group (chromosome) 4 through genome-wide association study.
Recombinant plasmid pPLac15 determined both phosphoenolpyruvate-dependent phosphotransferase uptake of lactose and phospho-$\beta$-galactosidase (Moon et al., 1989). A restriction mapping of the pPLac15 was compiled with several restriction enzymes and a seriese of sub clones into pUC18 was constructed. From an analysis of the proteins produced by Escherichia coli cells of transformants containing each of the recombinant subclone plasmids, it was found that the gene for phospho-$\beta$-galactosidase in pUCI8 was expressed about 1.8-folds in E. coli.
This study was conducted to develop a japonica-type rice cultivar with brown planthopper (BPH) resistance using DNA markers. A doubled haploid (DH) population consisting of 120 pure-lines was established by anther culture of $F_1$ hybrids between 'Samgang', a Tongil type BPH resistance cultivar, and 'Nagdong', a japonica cultivar. To determine the map position of genes responsible for BPH resistance in rice, a genetic map was constructed based on 120 DH lines. A total of 162 molecular markers were classified into 12 linkage groups, covering 1,884 Kosami centimorgan (cM) with an average of 11.6 cM. Five QTLs (qBPR3, qBPR6, qBPR7, qBPR8, and qBPR12) associated with BPH resistance were identified and mapped on chromosomes 3, 6, 7, 8, and 12, respectively, using the genetic map constructed in this study. To analyze the relationship between BPH resistance and agronomic traits, a total of eight QTLs related to the agronomic traits were detected on 12 rice chromosomes. In an analysis of relationships, three QTLs (qBPR3, qBPR7, and qBPR8) showed a linkage with tested agronomic traits. A QTL (qBPR3) located on chromosome 3 (RM282-3023) was closely linked to culm length (qCL3). The QTL (qBPR8) for BPH resistance on the short arm of chromosome 8 also overlapped the region detected in culm length (qCL8).
Genetic map and molecular marker have a great importance in improving and facilitating crop breeding program as well as in genome analysis and map-based cloning of genes representing desirable characters. This study aimed at developing RAPD markers and constructing a genetic linkage map using 82 BC$_1$F$_1$individuals originated from the cross between '835' and B$_2$in radish (Raphanus sativus L.). One of the parents for genetic linkage map construction, '835'(P$_1$) of egg type is susceptible to Fusarium wilt and have medium resistance to virus infection and the other parent, B$_2$(P$_2$) of round type, is susceptible to Fusarium wilt and virus, Screening of 394 RAPD primers in BC$_1$F$_1$) population resulted in selecting 128 polymorphic markers which displayed 1:1 segregation pattern. Two markers failed to display 1:1 segregation and showed the segregation ratio skewed to maternal genotype. Selected markers were categorized into 14 linkage group based on LOD score represented by MAPMAKER/EXP program. Five groups composed of single marker among them were excluded from the linkage map, and consequently, the remaining groups are well matched with the number of radish chromosome (n=9). The linkage map constructed with 128 markers covers 1,688.3 cM and the average distance between markers was 13.8 cM. For developing STS marker, we determined the partial nucleotide sequence of OPE10 marker at both ends and designed a oligonucleotide primer pair based on this sequence. STS PCR using the primer pair displayed a single, clear band of which segregation is perfectly matched with that of OPE10 marker. This implies that RAPD markers could readily convert into clear and reliable STS markers.
Study the gene about economical characteristic of human disease or domestic animal is a matter of grave interest, preserve and elevation of gene of Korea cattle is key subject. Studies have been done on the gene of Korea cattle using EST based SNP map, but it is based on statistical model, therefore there are difference between real position and statistical position. These problems are solved using both EST_based SNP map and Gene on sequence by Lee et al. (2009b). We have used multifactor dimensionality reduction(MDR) method to study interaction effect of statistical model in general. But MDR method cannot be applied in all cases. It can be applied to the only case-control data. So, method is suggested E-MDR method using CART algorithm. Also we identified interaction effects of single nucleotide polymorphisms(SNPs) responsible for average daily gain(ADG) and marbling score(MS) using E-MDR method.
Jeung, Ji Ung;Roh, Tae Hwan;Kang, Kyung Ho;Jeong, Jong Min;Kim, Myeong Ki;Kim, Yeon Gyu
Korean Journal of Breeding Science
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v.43
no.1
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pp.81-91
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2011
Rice wild relatives have been recognized as reservoirs of genetic reinforcements to improve cultivating rice against biotic and abiotic stresses. A wild relative, Oryza. minuta(BBCC; Acc. 101141), was hybridized with a Korean Japonica cultivar, 'Hwaseong'(AA), followed by ovule culture and several times of back crossings to overcome high level of sterility. During evaluation of the introgression lines, breeding line exhibited resistance to bacterial blight with reasonable agronomic performances, and nominated as an elite breeding line, the 'Suweon497'. A mapping population, to dissect genetic basis of the resistance, was constructed by using $F_2$ progenies of the 'Suweon497' ${\times}$ 'Milyang23'. Association analysis between SSR marker genotypes and pathogenisity levels of each $F_2$ progeny revealed the end terminal region of rice chromosome 11 as the nesting place for the wild rice derived bacterial blight resistance gene, where at least four other genes, Xa3, Xa4, Xa26 and Xa31, have been reported.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2000.04b
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pp.259-261
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2000
주어진 환경에 대한 특별한 사전 지식 없이 그 환경에 적응할 수 있는 자율이동로봇을 설계할 때는 우선 특정한 상황에서만 유효한 가정들을 될 수 있는 대로 배제하여야 한다. 본 논문에서는 이러한 적응 능력을 갖춘 자율이동로봇을 설계하기 위한 일환으로 유전자 프로그램을 이용하여 로봇의 제어기를 표현하고, 이를 진화하여 로봇이 현재 자신의 주변에서 얻을 수 있는 정보에만 기초하여 목표물을 찾아가는 행동 규칙을 학습하도록 하였다. 로봇은 현재 자신이 놓여있는 환경에 대한 지도를 작성하지 않은 채 현재 자신의 주변에서 얻을 수 있는 지역적인 정보만으로 특정 목표물을 찾아가도록 학습된다. 로봇은 먼저 단층 퍼셉트론을 사용하여 주어진 공간내의 장애물과 목표물을 인지하도록 학습된다. 그 이후 학습된 퍼셉트론을 유전자 프로그램의 함수 노드로 사용하여 트리를 진화시켰다. Khepera 시뮬레이터를 이용한 실험 결과, 로봇은 제한된 지역 정보만을 사용하여 목표물을 찾아가는 행동 규칙을 매우 안정적으로 학습할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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