• 한국작물학회지
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• 제56권4호
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• pp.329-341
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• 2011

The objective of this study was to determine the genetic diversities of major rice blast resistance genes among 84 accessions of aromatic rice germplasm. Eighty four accessions were characterized by a dominant 11 set of PCR-based SNP and CAPS marker, which showed the broad spectrum resistance and closest linkage to seven major rice blast resistance (R) genes, Pia, Pib, Pii, Pi5 (Pi3), Pita (Pita-2), and Pi9 (t). The allele specific PCR markers assay genotype of SCAR and STS markers was applied to estimate the presence or absence of PCR amplicons detected with a pair of PCR markers. One indica accession, Basmati (IT211194), showed the positive amplicons of five major rice blast resistance genes, Pia, Pi5 (Pi3), Pib, Pi-ta (Pi-ta2), and Pik-5 (Pish). Among 48 accessions of the PCR amplicons detected with yca72 marker, only five accessions were identified to Pia gene on chromosome 11. The Pib gene was estimated with the NSb marker and was detected in 65 of 84 accessions. This study showed that nine of 84 accessions contained the Pii gene and owned Pi5 (Pi3) in 42 of 84 accessions by JJ817 and JJ113-T markers, which is coclosest with Pii on chromosome 9. Only six accessions were detected two alleles of the Pita or Pita-2 genes. Three of accessions were identified as the Pi9 (t) gene locus.

• 원예과학기술지
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• 제30권1호
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• pp.64-72
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• 2012

고추 역병은 그 동안 우리나라 고추 생산에 있어서 심각한 수량감소의 피해를 주어 왔으며, 2004년 처음으로 고추 역병 저항성 품종이 보급되기 시작하면서, 국내 건고추 육종에 있어서 역병 저항성의 도입은 필수불가결한 것으로 되었다. 그러므로 저항성 식물체 선발의 정확성 제고 및 육종의 효율 향상을 위하여 역병 저항성과 연관된 분자표지의 개발이 요구된다. 지금까지 고추 역병 저항성 주동 유전자에 연관된 분자표지가 일부 개발되어 있지만, 부분적으로 밖에 사용할 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 역병 저항성 소재에 상관없이 저항성을 구별해 낼 수 있는 분자표지를 개발하고자 하였다. 이를 위해 '수비초' ${\times}$ 'CM334' 조합의 $F_2$ 분리집단($SF_2$)과 역병 저항성 시판 $F_1$품종('독야청청')을 자가수정한 $F_2$ 분리집단($DCF_2$)을 만들었다. BSA-AFLP 방법으로 총 1,024 프라이머 조합을 사용하여 역병 저항성과 연관된 세 개의 AFLP 분자표지(AFLP1, AFLP2 및 AFLP3)를 선발하였으며, 이를 CAPS 분자표지(M1-CAPS, M2-CAPS 및 M3-CAPS)로 전환하였다. 이 중 M3-CAPS 분자표지를 10개의 역병 저항성 계통, 14개의 이병성 계통, 'CM334'를 화분친으로 사용한 5개의 $F_1$ 조합, 그리고 53개의 시판 $F_1$ 품종에 적용해 본 결과, 역병 저항성 표현형과 M3-CAPS 분자표지의 마커형이 잘 일치하였고, P5-SNAP과 Phyto5.2-SCAR 분자표지보다 높은 실용성을 보이는 결과를 얻었다. 따라서, M3-CAPS 분자표지는 역병 저항성 고추 계통 육성에 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 생각한다.

• 원예과학기술지
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• 제33권4호
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• pp.566-574
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• 2015

Yellow or transparent fruit peel color is caused by the accumulation or lack of naringenin chalcone (NG, C) in fruit peel and determines the red or pink appearance of tomato fruit, respectively. NGC biosynthesis is regulated by the SlMYB12 gene of the Y locus on chromosome 1, and DNA markers derived from SlMYB12 would be useful for marker-assisted selection (MAS) of tomato fruit color. To develop a gene-based marker, 4.9 kb of the SlMYB12 gene including a potential promoter region was sequenced from the red-fruited (YY) line 'FCR' and pink-fruited (yy) line 'FCP'. Sequence alignment of these SlMYB12 alleles revealed no sequence variations between 'FCR' and 'FCP'. To identify SlMYB12-linked single nucleotide polymorphisms (SNPs), 'FCR' and 'FCP' were genotyped using a SolCAP Tomato SNP array and CAPS markers (CAPS-456, 531, 13762, and 38123) were developed from the four SNPs (solcap_snp_sl_456, 531, 13762, and 38123) most closely flanking the SlMYB12. These CAPS markers were mapped using $F_2$ plants derived from 'FCR' ${\times}$ 'FCP'. The map positions of the fruit peel color locus (Y) were CAPS-13762 (0 cM) - 456 (11.09 cM) - Y (15.71 cM) - 38123 (17.82 cM) - 531 (30.86 cM), and the DNA sequence of SlMYB12 was physically anchored in the middle of CAPS-456 and CAPS-38123, indicating that fruit peel color in domesticated tomato is controlled by SlMYB12. A total of 64 SolCAP tomato germplasms were evaluated for their fruit peel color and SNPs located between solcap_snp_sl_456 and 38123. Seven SNPs that were detected in this interval were highly conserved for pink-fruited accessions and specific to transparent fruit peel traits, as depicted by a phenetic tree of 64 accessions based on the seven SNPs.

• 원예과학기술지
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• 제33권5호
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• pp.722-729
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• 2015

딸기 흰가루병은 Podosphaera aphanis에 의해 발병되며 수확기에 가장 큰 피해를 주는 병으로 현재 유황, 농약으로 주로 방제 되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 딸기 흰가루병 저항성 품종 육성을 위한 흰가루병 저항성 특이마커 개발로 내병성 육종효율을 높이고자 하였다. 흰가루병 저항성 계통 선발을 위한 분자마커를 개발하기 위해 아키히메${\times}$설향 집단을 대상으로 자가수분을 통해 후대 양성 후 병저항성을 검정하였다. 마커분석은 RAPD primer 200 세트 중 OPE10 331bp에서부터 흰가루병 저항성 특이 마커 선발하였다. 흰가루병 저항성 특이밴드만 선발하기 위하여 클로닝 후 유전자정보 분석하여 SP1F/R의 Primer를 제작하였다. 그러나 SP1F/R을 이용하여 PCR한 결과 저항성, 감수성간에 다형성이 확인되지 않아 염기서열을 정렬한 후 SNP, In/del의 다형성 유무를 확인한 결과 6개의 SNP를 확인하였다. 이들 PCR 산물을 해당 사이트와 연관된 제한효소로 절단한 결과 그 중 Eae I(Y/GGCCR)의 절단으로 231bp 위치에서 저항성과 감수성간의 다형성을 확인함으로써 흰가루병 저항성 계통선발을 위한 분자마커를 선발하였다. 이러한 과정을 통해 딸기 흰가루병 저항성 품종 육성을 위한 MAS(marker assisted selection) 체계 확립으로 내병성 육종효율 증진에 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 농업과학연구
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• 제41권2호
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• pp.101-106
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• 2014

This study was conducted to identify lily species native to Korea from formosan lily (Lilium formosanum) belonging to Longiflorum section. Due to flowering time, flower color and orientation, long shelf life and resistant to diseases, the native lily species can be valuable genetic resources for interspecific hybrids. One of the chloroplast genes, matK, was used to clone and sequence to explore any base changes. The matK was successfully amplified into 1,539 bp (94% of the gene) and phylogenetic tree demonstrated 6 clades for those 11 lily species used in this study. There were one or two base substitutions among 10 lilies native to Korea, while formosan lily native to Taiwan exhibited 6 base substitutions in matK gene, rendering it genetically distant. A restriction enzyme NruI recognized one of the six base changes, and digested the matK gene of 10 native lily species only, but not in formosan lily. The confirmed cleavage characteristic of the target region in matK gene was designed into a CAPS (cleaved amplified polymorphic sequences) marker which will be available to estimate compatibility of interspecific hybridization and to trace the pedigree when those native lilies are crossed with the formosan lily.

• 원예과학기술지
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• 제33권4호
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• pp.550-558
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• 2015

To analyze the linkage relationships among molecular markers recently reported to be linked to onion (Allium cepa L.) Ms, a restorer-of-fertility locus, in onion (Allium cepa L.), three single nucleotide polymorphism markers were converted into cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) markers based on onion transcriptome sequences and the rice genome database. Analysis of the recombinants selected from 4,273 segregating plants using CAPS and other linked markers demonstrated the jnurf13 and jnurf610 markers to perfectly co-segregate with the Ms locus. In contrast to jnurf13, the jnurf610 marker was not in perfect linkage disequilibrium with the Ms locus in diverse breeding lines. Thus, the jnurf13 marker and the marker for identification of cytoplasm types were utilized to enhance the efficiency of onion breeding through four applications. First, 89 maintainer lines containing the normal cytoplasm and homozygous recessive Ms genotypes were successfully identified from 100 breeding lines. Second, these two molecular markers were used to analyze the main sources of male-fertile contaminants frequently found in the male-sterile parental lines during F1 hybrid seed production. The majority of the contaminants contained heterozygous Ms genotypes, indicating that pollen grains harboring the dominant Ms genotype may have been introduced during propagation of the maintainer lines. Therefore, the genetic purity of the two maintainer lines was analyzed in the third application, and the results showed that both maintainer lines contained 13-21% off-types. Finally, the two markers were used to increase the seed yield potentials of two open-pollinated varieties containing sterile cytoplasms by removing the plants harboring homozygous recessive and heterozygous Ms genotypes.

• 원예과학기술지
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• 제31권1호
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• pp.72-79
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• 2013

Inactivation of the gene coding for dihydroflavonol 4-reductase (DFR) is responsible for the color difference between red and yellow onions (Allium cepa L.). Two inactive DFR-A alleles, DFR-$A^{PS}$ and DFR-$A^{DEL}$, were identified in our previous study. A functional marker was developed on the basis of the premature stop codon that inactivated the DFR-$A^{PS}$ allele. A derived cleaved amplified polymorphic sequences (dCAPS) primer was designed to detect the single nucleotide polymorphism, an A/T transition, which produced the premature stop codon. Digested PCR products clearly distinguished the homozygous and heterozygous red $F_2$ individuals. Meanwhile, to develop a molecular marker for detection of the DFR-$A^{DEL}$ allele in which entire DFR-A gene was deleted, genome walking was performed and approximately 3 kb 5' and 3' flanking sequences of the DFR-$A^R$ coding region were obtained. PCR amplification using multiple primers binding to the extended flanking regions showed that more of the extended region of the DFR-A gene was deleted in the DFR-$A^{DEL}$ allele. A dominant simple PCR marker was developed to identify the DFR-$A^{DEL}$ allele using the dissimilar 3' flanking sequences of the DFR-A gene and homologous DFR-B pseudogene. Distribution of the DFR-$A^{PS}$ and DFR-$A^{DEL}$ alleles in yellow onion cultivars bred in Korea and Japan was surveyed using molecular makers developed in this study. Results showed predominant existence of the DFR-$A^{PS}$ allele in yellow onion cultivars.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.66-66
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• 2018

국화과(Compositae) 다년생 초본인 산국속(Dendranthema)은 국내 약 13여종이 자생하는 것으로 알려져 있으며, 이 중 감국(D. indicum (L.) Des Moul.)과 산국(D. boreale (Makino) Ling ex Kitam.), 구절초(D. zawadskii var. latilobum (Maxim.) Kitam.)가 주로 차 또는 한약재 등의 원료로 이용되고 있다. 차로 이용되는 꽃은 산국이 감국에 비해 상대적으로 작아서 구분이 가능하지만 시중에는 건조된 형태로 가공 유통되므로 육안으로 구분이 쉽지 않고, 산국 유래 제품들은 국내에서 감국 또는 국화로 혼용해서 표기되어 유통되고 있어 그 기원을 명확히 정립할 필요가 있다. 이에 본 연구는 감국과 산국의 분자유전학적 판별을 위해 DNA 바코드 후보 유전자를 활용하여 염기서열분석으로 확보된 SNP 및 InDel 정보를 바탕으로 CAPS 마커를 개발하고자 수행되었다. 감국과 산국 모두 trnL-trnF intergenic spacer 구간에서 약 1kb의 PCR 산물이 확인되었고, 이들 염기서열에서 분석한 2 SNP 및 3 InDel을 대상으로 CAPS 마커 개발을 위한 제한효소 사이트를 탐색하였다. Gap을 포함한 774bp (감국/산국=A/G) 위치의 SNP에서 BstUI(GC^GC)처리로 CAPS 마커로 전환 가능함이 확인되었고, 이에 감국과 산국의 PCR 산물에 제한효소를 처리한 결과, 제한효소 인식 사이트가 존재하는 산국에서 두 개의 DNA 단편이 확인되었다. 위 결과는 다양한 형태로 가공 유통되는 감국과 산국의 판별을 위한 마커로 활용될 수 있으며, 본 연구에 활용된 기술은 추후 건강기능식품 개발을 위한 원료표준화 확립 연구에 유용할 것으로 판단된다.

• 한국균학회지
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• 제45권2호
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• pp.114-120
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• 2017

표고버섯은 주로 아시아 국가에서 재배되는 식용 버섯이다. 표고버섯은 최근 국내에서 신품종의 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 국내외적으로 품종의 보호가 중요해짐에 따라 표고의 품종을 구분할 수 있는 효율적인 마커 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 산마루1호와 천장3호를 구분할 수 있는 CAPS (cleaved amplified polymorphic sequence) 마커를 개발하였다. 이 연구에서 개발된 CAPS 마커는 단핵균주인 B17의 표준유전체 정보와 연구에 사용된 10개 균주의 resequencing 정보를 바탕으로 개발되었다. 산마루1호는 scaffold9번, 1630048의 염기서열 G가 T로 변한 SNP를 포함하여 PCR 후 제한효소 TspR I을, 천장3호는 scaffold13번, 920681의 염기서열 G가 A로 변한 single nucleotide polymorphism (SNP)를 포함하여 PCR 후, 제한효소 Xho I을 처리하였을 때 다른 균주들과 구분되었다. 따라서 이를 마커로 개발하였다.

• 한국균학회지
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• 제49권1호
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• pp.33-44
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• 2021

본 연구에서는 국내에 유통되고 있는 40개 표고 품종들로부터 산백향과 설백향의 구분이 가능한 CAPS 마커를 개발하였다. 제한효소 Hha I 과 HpyCH4IV를 이용한 밴드 패턴 분석을 통해 각각 산백향과 설백향을 다른 균주들과 구분하여 구별성을 확보할 수 있었다. 본 연구에서 개발된 CAPS 마커는 표고의 품종들 간에 유전적 다양성을 부여함으로써, 품종을 보호할 수 있는 분자생물학적 근거가 될 수 있다. 이로써 향후 유전자원에 대한 국가간 분쟁을 미연에 방지할 수 있을 것이다.