• 원예과학기술지
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• 제34권1호
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• pp.134-141
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• 2016

멜론에서 개발된 단성화 연관 마커인 T1ex를 참외계통 선발에 적용하였다. T1ex 마커가 멜론에서는 단성화에 대해 두 가지 크기의 변이를 보였으나 참외에서는 단일 크기 변이를 보였고 하나의 계통을 제외한 나머지 105 계통에서 단성화와 양성화에 대한 표현형과 유전자형이 99% 일치함을 보였다. 또한 T1ex 단성화 연관마커의 MAS 적용가능성을 확인하기 위해 참외 품종 육성에 이용되고 있는 240개 개체 중 분자마커 선택법으로 선발된 98개체를 비교해 본 결과 표현형과 유전자형이 100% 일치하였고, 이형 유전자형을 조기에 효과적으로 제거 할 수 있음을 확인하였다. 따라서 멜론에서는 적용이 어렵다고 판단된 단성화 연관 마커 T1ex가 참외에서는 계통 육성과정에서 적용 가치가 매우 높다고 평가된다.

• 한국육종학회지
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• 제50권4호
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• pp.434-441
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• 2018

본 연구에서는 배 '원황'(Pyrus pyrifolia)의 유전체 정보를 바탕으로, 유용 유전자 관련 SSR 마커를 선발하였고, 선발된 SSR과 SNP 마커를 이용하여 '원황' ${\times}$ 'Bartlett' $F_1$ 교배집단에 대한 유전자 지도를 작성하였다. '원황'의 scaffold에서 제작된 SSR 마커 유래 염기서열들과 NCBI nucleotide DB와 BLASTn 분석하여, 유용한 유전자들과 높은 상동성을 보이는 510개 SSR 마커를 선발하였다. 이들 마커를 사용하여 양친과 F1 집단 94개체의 대립 단편의 증폭 양상을 확인한 결과, 88개 마커들이 헤테로 집단에 맞는 분리비를 보였다. 선발된 88개의 SSR 마커는 GBS 분석을 통해 획득한 579개 SNP 마커와 함께 '원황'의 유전자지도를 작성하였다. 70개의SSR 마커들은 배 염색체 수와 같은 17개의 염색체에 잘 위치하였고, 모든 염색체에 한 개 이상의 마커로 위치하였다. 유전자지도의 총 유전거리는 3784.2cM이고 마커간 평균거리는 5.8cM이었다. 본 연구에서 개발된 SSR 분자마커 및 이를 기반으로 만들어진 유전자지도는 배의 육종 및 유전 연구에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대한다.

• 농업생명과학연구
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• 제53권4호
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• pp.93-101
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• 2019

개(Canis lupus familiaris)는 인간의 소외 현상을 개선하고, 공동체 생활 의식 향상에 기여하는 반 려동물이다. 반려견 품종을 명확히 관리하는 것은 유전병을 감소시키거나, 형질 개량, 종 다양성 유지 등을 위해 중요하다. 본 연구에서는 고밀도 SNP 칩 유전자형 데이터와 기계학습 기술을 이용하여, 유 전자형 데이터에 기반한 품종 식별이 가능한지, 가능하다면 최소 몇 개의 유전마커로 품종 식별을 유 의하게 수행할 수 있는지 확인하기 위하여, 반려견 11 품종 226두의 23K SNP 칩 데이터를 분석하였 다. 9종의 기계학습 다중범주 분류 알고리즘과 2종의 특징 선택 방법의 성능을 비교하여, 선형 서포트 벡터 머신 분류기와 주성분 분석 특징 기여도를 이용한 특징 선택 방법을 이용했을 때, 11종의 반려견 품종을 90% 이상 정확도로 식별하였으며, 이 때 40개의 유전마커가 필요함을 확인하였다. 최종 선발 된 40개의 반려견 품종 식별 유전마커는 타 질병 예측 마커와 결합하여 유전자 검사 키트로 제작될 수 있으며, 반려견 품종 관리 및 질병 관리 기술로 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.27-27
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• 2019

본 연구는 멸종위기 아고산수종 구상나무의 보존 복원을 위한 유전다양성을 고려한 표본추출전략을 구명하는데 그 목적이 있다. 2019년 9월에 한라산 영실 집단($14,000m^2$)에서 총 152개체를 대상으로 선발된 10개의 nSSR 마커를 이용하여 유전다양성 및 공간적 유전구조를 분석하였다. 평균 유전다양성은 관찰된 대립유전자수(A)가 7.2개, 유효대립유전자수($A_e$)가 3.6개, 이형접합도 관찰치($H_o$)가 0.528, 이형접합도 기대치($H_e$)가 0.595이며, 고정지수(F)는 0.071 이었다. 조사구내 구상나무 성목 152개체는 평균 수고 3.6 m, 흉고직경 17.3 cm로 나타났다. 구상나무의 개체목간 평균거리는 3.94 m, 임분밀도는 700 본/ha 이며 개체의 공간적 분포는 임의분포 형태로 나타났다. 구상나무의 유전변이에 대한 공간적 자기상관성(spatial autocorrelation) 분석 결과, 조사구의 구상나무는 약 15 m 이내에서 분포하는 개체들 간 유전적 유사성이 있게 분포하는 것으로 나타났으며 임분밀도가 높고 수고가 낮은 특성으로 인하여 비교적 작은 유전군락이 형성된 것으로 사료된다. 결과적으로 영실의 구상나무 집단의 보존 복원을 위한 표본추출전략은 15 m의 간격을 두고 개체를 선발하는 것이 타당한 것으로 나타났다.

• 원예과학기술지
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• 제32권6호
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• pp.745-752
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• 2014

배추(Brassica rapa L. ssp. pekinensis)는 경제적으로 매우 중요한 채소 작물로 한국 고유 음식인 김치의 주재료로 쓰인다. 비록 전통적인 선발을 이용한 육종을 통해 농업적 유용 형질을 갖는 많은 품종들이 개발되었지만, 특별한 병해충 또는 기상재해 등 생물적, 비생물적 환경 스트레스 저항성을 증대시키는 육종에 관하여는 오랜 시간이 필요하다. 이러한 저항성 육종은 분자 마커 시스템에 기반하여 다양한, 급격히 진화된 유전 자원의 효율적인 선발에 이용될 수 있다. 특히 배추 전체 유전체 염기서열의 발표로 인해 유전체 수준에서 농업적 유용 형질 유전자 또는 유전 자원의 탐색이 가능하게 되었다. 이 연구에서 분자 마커를 활용한 배추 육종의 최근의 진전에 대하여 논의하고자 하였다.

• 한국육종학회지
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• 제42권5호
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• pp.507-514
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• 2010

땅콩의 delta 12 fatty acid desaturase 유전자의 염기서열에서 고 올레인산을 함유하는 F435를 선발할 수 있는 PCR 기초 분자표지마커를 제작하였다. 본 연구는 포인트 뮤테이션(point mutation)의 결과로 나타나는 고 올레인산을 SNP 마커를 이용하여 하나의 염기서열차이(아데닌 삽입)를 이용하여 판별할 수 있는 분자마커이다. 제작한 마커가 고 올레인산 관련 특이 마커인지 확인하기 위하여, 일반 땅콩 9 품종과 F435를 PCR 후 아가로스 겔 상에서 확인하여 고 올레인산 특이 분자마커임을 확인하였고, 조평 ${\times}$ F435의 $F_2$ 교배조합 41 계통을 이용하여 분리양상을 확인하였다. 그 결과 지방산 분석을 하지 않고도 고 올레인산 함유 계통을 손쉽게 선발할수 있었다. 특히, 헤테로 형질을 나타내는 계통도 선발 가능하였다. 분자마커의 결과가 지방산 수준에서 일치하는지 확인하기 위해 NIR 및 가스크로마토그래피 분석결과를 알아보았데 고 올레인산 관련 분자표지마커가 NIR 및 가스크로마토그래피 분석결과와 일치하였다. 고 올레인산 땅콩의 유전적 차이를 이용하여 분자표지마커를 개발 함으로서 고 올레인산 땅콩의 정확한 선발과 품종을 개발하는데 있어서 세대단축의 효과를 가져올 것이다.

• 원예과학기술지
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• 제30권5호
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• pp.557-567
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• 2012

본 연구는 마커이용여교잡(marker-assisted backcross, MAB)을 통한 내병성 토마토 신품종육성에 필요한 기초 정보를 얻기 위해 수행되었다. TYLCV, 시들음역병, 청고병, 흰가루병에 내병성인 공여친 계통 10종과 이병성이지만 우수 원예형질을 지닌 회복친 계통 4종에 대해 병리검정과 TYLCV 내병성 연관 분자마커 분석을 수행하였다. MAB를 위한 회복친 유전자 선발(background selection)용 마커개발을 목표로 SOL Genomics Network에 공시된 토마토 유전자지도(reference map)로부터 전 게놈에 균등히 분포된 108개(염색체 당 평균 9개) SSR 마커를 분석하여, 총 303개의 다형성 마커를 기반으로 공여친, 회복친 계통 간 유연관계를 분석하였다. 그 결과, 유사도 값의 전체 범위는 0.33-0.80으로계통 간 가장 높은 유사도 값(0.80)을 나타낸 것은 청고병에 저항성인 '10BA333'와 '10BA424'이었고, 가장 낮은 유사도 값(0.33)을 나타낸 것은 시들음역병에 내병성인 야생종 L3708(Solanum pimpinelliforium L.)과 청고병에 저항성인 '10BA424'이었다. 유사도 값을 이용하여 UPGMA 분석한 결과, 유사도 0.58를 기준으로 나누었을 때 3개의 군(cluster)으로 분류되었는데, 대부분 동일한 내병성을 지닌 공여친계통 간 유전적 거리가 가까워 이들은 공통된 저항성 재료를 이용한 육성과정에서 파생된 계통일 것이라 판단되었다. 계통수(dendrogram)를 기준으로 유전적 거리가 지나치게 멀지 않으면서 비교적 다수의 회복친 유전자 선발용 SSR 마커의 확보가 가능한 여교배 조합(공여친 ${\times}$ 회복친)은 TYLCV 내병성의 경우 'TYR1' ${\times}$ 'RPL1', 청고병의 경우 '10BA333' 또는 '10BA424' ${\times}$ 'RPL2', 흰가루병의 경우 'KNU12' ${\times}$ 'AV107-4' 또는 'RPL2'로 판단되었다. 시들음역병의 경우 내병성 공여친인 'L3708'은 야생종으로서 모든 회복친 계통들과 유전적 거리가 매우 멀었으며, 적절한 조합은 유사도 값이 0.41이며 계통 간 45개의 다형성 SSR 마커가 선발된 'L3708' ${\times}$ 'AV107-4'로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제21권3호
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• pp.468-472
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• 2011

DNA 마커는 유전현상 분석이나 품종육성에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 내냉성 오이 계통인 'NC76'과 냉해 감수성 계통인 'GY14'로부터 내냉성 연관 마커을 목적으로 기존의 총 995개 SSR 마커의 다형성을 평가하였다. Agarose gel 전기영동법으로 'NC76과 'GY14' 간 PCR증폭 산물의 길이 다형성을 보이는 145개 SSR 마커를 개발하였으며, high resolution melting (HRM) 기술을 사용하여 염기서열 다형성을 보이는 30개의 SSR 마커를 확인하였다. 개발된 175개 SSR 마커 중 20개 마커를 선발하여 'NC76'과 'GY14' 간 $F_2$ 분리 집단에 대한 연관지도를 작성하였으며 그 결과 13개의 마커가 예상했던 연관군에 일치하여 위치됨을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 확인된 175개의 SSR 마커는 향 후 냉해 저항성 연관 마커 개발을 위한 오이 유전자 지도 작성 및 이를 통한 품종 육성에 크게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국버섯학회지
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• 제15권3호
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• pp.139-144
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• 2017

양송이(Agaricus bisporus)는 국내에서 2015년 약 10,757톤이 생산되어 5번째로 많이 생산되는 버섯이다. 본 연구에서는 ISSR 마커를 사용하여 국내 수집균주와 상업품종간의 유전적 다양성을 분석하였다. 이를 위해 우선, 다양한 마커 중 양송이 속 내 비교 분석이 가능다고 알려진 ISSR마커를 선발하였다. 분석한 마커는 ISSR 807, 808, 809, 810, 811, 834, 835, 836, 841, 842, P3, P8, P17, P22, P30, P38 and P39 총 16종이였고 이들 중 육종에서 모본선발을 위한 효율적인 마커를 선발하기 위하여 양송이 수집균주 ASI 1110, 1114, 1115, 1238, 1246, 1365, 1366, 1369 등 8종을 선발하여 수행하였다. 그 결과 ISSR P31, P38, P39 마커에서 종내 구분이 가능한 다양한 밴드가 나타났다. 이를 바탕으로 선발된 3종의 마커를 이용하여 국내 수집균주와 새아, 새연 등의 상업품종이 포함된 39균주를 UPGMA 프로그램을 통하여 유연관계를 분석하였다. 국내 수집균주와 상업품종간의 계통도를 분석한 결과, 국내 수집균주와 상업품종들이 다른 그룹을 형성하는 것을 확인하였다. 이 결과를 근거로 ISSR P31, P38, P39가 상업품종을 구분할 수 있는 마커로 활용될 것이라 기대된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권3호
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• pp.178-186
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• 2022

볼리비아 유래의 4배체 감자 야생종 중 하나인 Solanum acaule는 서리, 감자역병, 감자바이러스X, 감자바이러스Y, 감자잎말림바이러스, 감자걀쭉병, 선충 등에 대한 저항성과 같이 감자의 신품종 육성에 매우 유용한 형질들을 가지고 있어 감자 육종에 많이 이용되고 있다. 그러나 이러한 유용 형질들을 재배종 감자에 전통적인 교잡에 의해 도입하는 것은 야생종과 재배종 간의 서로 다른 EBN에 따라 매우 제한적이다. 따라서, 이러한 생리적 장벽을 극복하기 위해서는 체세포융합을 이용할 수 있는데, 육종에 활용할 적절한 체세포융합체를 선발하기 위해서는 적절한 분자마커의 개발이 필수적이다. 이에, 본 연구에서는 앞서 차세대 유전체 기술에 의해 완성되어 보고된 S. acaule의 엽록체 전장 유전체 정보를 기반으로 이를 다른 8개의 Solanum 종의 엽록체 전장 유전체 정보와 비교를 통해 S. acaule 특이적인 분자마커를 개발하였다. S. acaule의 엽록체 전장 유전체 총 길이는 155,570 bp였으며, 총 158개의 유전자로 구성되어 있었다. 전체적인 구조와 유전자의 구성은 다른 Solanum 종들과 매우 유사하였고 12종의 다른 가지과에 속해 있는 종과의 계통수 분석에서 다른 Solanum 종과 매우 가까운 유연관계를 가지는 것을 확인하였다. S. acaule의 엽록체 전장 유전체와 다른 7개 Solanum 종의 엽록체 전장 유전체 다중 정렬의 결과로 각각 4개와 79개의 S. acaule 특이적인 InDel 및 SNP 영역이 확인되었으며, 이 정보를 이용하여 각각 1개씩의 InDel 및 SNP 영역 유래의 PCR 기반의 분자마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 S. acaule의 진화적 측면에서의 연구와 S. acaule를 이용한 감자품종 육성 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.