• BMB Reports
• /
• 제51권2호
• /
• pp.55-56
• /
• 2018

Long terminal repeat retrotransposons (LTR-Rs) are major elements creating new genome structure for expansion of plant genomes. However, in addition to the genome expansion, the role of LTR-Rs has been unexplored. In this study, we constructed new reference genome sequences of two pepper species (Capsicum baccatum and C. chinense), and updated the reference genome of C. annuum. We focused on the study for speciation of Capsicum spp. and its driving forces. We found that chromosomal translocation, unequal amplification of LTR-Rs, and recent gene duplications in the pepper genomes as major evolutionary forces for diversification of Capsicum spp. Specifically, our analyses revealed that the nucleotide-binding and leucine-rich-repeat proteins (NLRs) were massively created by LTR-R-driven retroduplication. These retoduplicated NLRs were abundant in higher plants, and most of them were lineage-specific. The retroduplication was a main process for creation of functional disease-resistance genes in Solanaceae plants. In addition, 4-10% of whole genes including highly amplified families such as MADS-box and cytochrome P450 emerged by the retroduplication in the plants. Our study provides new insight into creation of disease-resistance genes and high-copy number gene families by retroduplication in plants.

• 식물병연구
• /
• 제18권4호
• /
• pp.290-297
• /
• 2012

농업유전자원센터에 보존하고 있는 고추 유전자원 1,941점을 240H02sp6 SNP 마커를 이용하여 Cucumber mosaic virus 저항성 정도를 평가하였다. 1941점의 고추 유전자원에서 89점이 저항성, 162점이 이형접합성, 1270점이 이병성으로 분석되었다. 고추 종별로는 C. annuum은 총 839자원 중 38점이 저항성으로 나타났으며, C. baccatum은 277점 중 23%에 해당하는 자원만 분석이 되었고 분석된 자원 중 20점이 저항성을 나타났다. C. chinense는 21점이 저항성, C. frutescens는 8점이 저항성을 보였다. C. pubescens는 K157779 자원만 이병성을 나타내었으며, Capsicum sp. 자원들 중에는 저항성 자원이 없었다. 야생근연종인 C. chacoense는 15점이 분석되어 1점이 저항성, 4점이 이형접합성, 6점이 이병성을 보였고, C. galapagoense, C. tovarii는 각 한 점씩 분석되었고 모두 이병성으로 나타났다.

• The Plant Pathology Journal
• /
• 제34권1호
• /
• pp.71-77
• /
• 2018

Resistance to Tomato spotted wilt virus isolated from paprika (TSWV-Pap) was overcome at high temperatures ($30{\pm}2^{\circ}C$) in both accessions of Capsicum annuum S3669 (Hana Seed Company) and C. chinense PI15225 (AVRDC Vegetable Genetic Resources). S3669 and PI15225, which carrying the Tsw gene, were mechanically inoculated with TSWV-Pap, and then maintained in growth chambers at temperatures ranging from $15{\pm}2^{\circ}C$ to $30{\pm}2^{\circ}C$ (in $5^{\circ}C$ increments). Seven days post inoculation (dpi), a hypersensitivity reaction (HR) was induced in inoculated leaves of PI152225 and S3669 plants maintained at $25{\pm}2^{\circ}C$. Meanwhile, necrotic spots were formed in upper leaves of 33% of PI15225 plants maintained at $30{\pm}2^{\circ}C$, while systemic mottle symptoms developed in 50% of S3669 plants inoculated. By 15 dpi, 25% of S3669 plants had recovered from systemic mottling induced at $30{\pm}2^{\circ}C$. These results demonstrated that resistance to TSWV-Pap can be overcome at higher temperatures in both C. chinense and C. annuum. This is the first study reporting the determination of temperatures at which TSWV resistance is overcome in a C. annuum genetic resource expressing the Tsw gene. Our results indicated that TSWV resistance shown from pepper plants possess the Tsw gene could be overcome at high temperature. Thus, breeders should conduct evaluation of TSWV resistance in pepper cultivars at higher temperature than $30^{\circ}C$ (constant temperature).

• Mycobiology
• /
• 제39권3호
• /
• pp.164-169
• /
• 2011

Spent mushroom compost (SMC) of Pleurotus pulmonarius (an edible fungus) was used as soil conditioner for the improvement of growth of four common Nigerian vegetables (Abelmoschus esculentus, Lycopersicum esculentum, Capsicum annum and Capsicum chinense). The results of these investigations showed that the vegetables responded well to the SMC treatment. Each of them attained its best growth and gave the highest number of flowers and fruits when planted on 6 kg of depleted garden soil supplemented with 600 g of SMC. The control experiment that has the seedlings of the vegetables planted on 6 kg of depleted garden soil only, without the application of SMC, showed stunted and poor growth, with few or no flower and fruit production. A. esculentus was the best utilizer of iron utilizing 118.0 mg/kg in the SMC used. Similarly; this vegetable utilized 1.48 mg/kg of nitrogen in the SMC. The highest height in each vegetable was attained with 6 kg of depleted garden soil supplemented with 600 g of SMC. At 9 wk, A. esculentus has the mean height of 85.0 cm while these values significantly increased to 100.00 cm at 14 wk ($p{\leq}0.05$). At 9 wk, L. esculentum has the highest mean height of 65.00 cm which increased to 71.00 cm after 14 wk. It was also observed that A. esculentus has the highest mean number of fruits (9.00), followed in order by C. chinense (8.00) and L. esculentum (7.00) ($p{\leq}0.05$) while, C. annum produced the least mean number of fruits (5.00). No fruits production was seen in the control experiments. The results of these findings were discussed in relation to the usage of SMC as possible organic fertilizer for the improvement of growth of vegetables in Nigeria.

• 원예과학기술지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.473-482
• /
• 2013

효율적인 선발방법으로서 분자표지는 실제적인 고추(Capsicum annuum L.) 육종 과정에 사용되어 왔다. 최근에는 고추의 양적 형질로 알려진 매운맛, 색소 및 당 함량 등에 관한 다수의 유전분석 연구가 세계적으로 수행되고 있다. 또한 양적형질과 연관된 분자표지를 개발하기 위해서는 QTL mapping이 필수적이라고 보고되고 있다. 본 연구에서는 하나의 새로운 방법으로, 양친의 NGS resequencing을 통해 고추 유전자지도 상의 위치가 알려져 있는 분자표지를 일부 선발하여 SNP(HRM) 분자표지로 개발한 후 이를 이용하여 고추 유전체 전체를 포함하는 유전자지도 작성을 제안하고자 하였다. 식물재료는 C. annuum 'NB1'(모친)과 C. chinense 'Jolokia'(부친) 및 이들의 $F_2$ 세대 94개체를 사용하였다. 양친에 대해 NGS resequencing을 수행하여 각각 4.6Gbp와 6.2Gbp의 염기서열을 얻었다. 'NB1'과 'Jolokia' 간의 총 SNP 수는 429만개였으며, 그 중 확실한 SNP 수는 176만개였다. 이 중에서 고추 유전자지도 내 위치를 고려하여 145개의 SNP(HRM) 분석용 프라이머를 디자인하였으며, 그 중 116개가 성공적으로 다형성을 보여 유전자지도 작성에 사용되었다. 총 연관거리는 1,167.9cM였고, 연관군 수는 고추의 기본염색체 수와 일치하는 12개였다. 결과적으로 본 연구에서 제시된 방법은 시간적인 효율성과 예측의 정확성 면에서 새로운 고추 유전자지도 작성에 매우 적합함은 물론 작성된 유전자지도는 양친에서 차이를 보이는 특정 형질에 대한 QTL 분석을 하는데 바로 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제53권6호
• /
• pp.768-774
• /
• 2021

Acetobacter pasteurianus SRCM101474로 발효한 하바네로 고추 발효액을 제조하고, 품질분석 및 생리활성 분석을 측정하였다. 발효 기간이 증가함에 따라 생균수가 증가하였고, pH는 감소, 산도는 0.34%에서 3.18%로 증가하였다. 하바네로 고추 초산 발효물의 유기산 함량은 acetic acid, citric acid, succinic acid, oxalic acid 순으로 확인되었고, 발효 종료 시 acetic acid 함량이 33413.54 ppm으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 매운맛 성분인 capsaicin과 dihydrocapsaicin 분석 결과 초산발효가 진행될수록 유의적으로 증가함을 보였다. 항산화 평가를 위해 총 페놀 및 플라보노이드 함량 및 DPPH, ABTS 라디칼 소거능을 측정한 결과 발효 기간이 지날수록 총 페놀함량 및 플라보노이드 함량이 증가하였고 항산화 활성도 유의적으로 증가하였다. 또한, α-glucosidase 억제 및 pancreatic lipase 억제 활성도 발효 후에 유의적으로 증가함을 보였다. 하바네로 고추의 초산 발효물의 항산화 활성 및 α-glucosidase, pancreatic lipase 억제 활성을 측정함으로써 기능성 소재로의 가능성을 확인하였고, 발효 후 capsaicin이 증가함에 따라 매운맛 소재 및 이를 활용한 응용제품으로서의 개발 가능성을 확인하였다.

• Molecules and Cells
• /
• 제27권1호
• /
• pp.21-37
• /
• 2009

Map-based cloning to find genes of interest, marker-assisted selection (MAS), and marker-assisted breeding (MAB) all require good genetic maps with high reproducible markers. For map construction as well as chromosome assignment, development of single copy PCR-based markers and map integration process are necessary. In this study, the 132 markers (57 STS from BAC-end sequences, 13 STS from RFLP, and 62 SSR) were newly developed as single copy type PCR-based markers. They were used together with 1830 markers previously developed in our lab to construct an integrated map with the Joinmap 3.0 program. This integrated map contained 169 SSR, 354 RFLP, 23 STS from BAC-end sequences, 6 STS from RFLP, 152 AFLP, 51 WRKY, and 99 rRAMP markers on 12 chromosomes. The integrated map contained four genetic maps of two interspecific (Capsicum annuum 'TF68' and C. chinense 'Habanero') and two intraspecific (C. annuum 'CM334' and C. annuum 'Chilsungcho') populations of peppers. This constructed integrated map consisted of 805 markers (map distance of 1858 cM) in interspecific populations and 745 markers (map distance of 1892 cM) in intraspecific populations. The used pepper STS were first developed from end sequences of BAC clones from Capsicum annuum 'CM334'. This integrated map will provide useful information for construction of future pepper genetic maps and for assignment of linkage groups to pepper chromosomes.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
• /
• 한국자원식물학회 2018년도 추계학술대회
• /
• pp.125-125
• /
• 2018

고추는 우리나라에서 가장 중요한 채소 작물이다. 최근에는 소비자 기호의 변화, 기능성 물질에 대한 수요의 증대에 따라 신품종 개발을 위한 다양한 유전자원의 수집이 점차적으로 중요해지고 있다. 특히, 유전자원을 활용하여 고기능성 물질 함유 품종 등 차별화된 신품종 개발을 할 필요가 있다. 본 과제의 주요 연구내용은 고추에서 매운맛을 내는 Capsaicin, Dihydrocapsaicin의 함량을 분석하여 매운맛이 우수한 유전자원을 선발하였다. 시험재료로 사용된 고추 유전자원의 종은 Capsicum annuum 375점, C. baccatum 7점, C. chinense 29점, C. frutescens 6점, C. sp. 46점으로 구성되었다. 분석된 고추 유전자원의 원산지는 43개국이며, 중국 원산 자원이 132점으로 가장 많이 분포하였고 원산지 미상 자원은 38점이었다. 대조품종으로 청양, 독야청청, 오로벨을 사용하였다. Capsaicin의 함량은 0~680 mg/100g/DW로 분포하였고, 매운맛 대조품종으로 쓰인 청양이 221.85 mg/100g/DW이었으며 분석된 고추 유전자원 중에 청양보다 높은 자원은 62자원이었다. Dihydrocapsaicin의 함량은 0 ~ 415mg/100g/DW로 분포하였고, 대조품종으로 쓰인 청양이 50.14 mg/100g/DW 이었으며 분석된 고추 유전자원 중에 청양보다 높은 자원은 197자원이었다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
• /
• 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
• /
• pp.69-69
• /
• 2019

Pepper (Capsicum spp.) is one of the main quality features of this crop because of its sense of pungency, which is due to the presence of capsaicinoids. This compound is synthesized as a secondary metabolite and found only in the placental tissue of spicy fruit (Suzuki et al., 1980). Stewart et al. (2005) concluded that Pun1 encodes for the acyltransferase AT3 and they demonstrated its involvement in capsaicinoids metabolism. It was analyzed that the capsaicinoids content and PUN1 genotype in pepper genetic resources which were selected with excellent phenotype in field evaluation. The number of pepper genetic resources analyzed was 135, and species were C. annuum, C. baccatum, C. chinense, C. frutescens. The content of capsaicinoid ranged from 0 mg/100g to 828 mg/100g. The content of 0 mg/100g was the sweet pepper type, the highest content is IT 158530, the capsaicinoid content of which was 828 mg/100g and species was C. annuum. PUN1 gene analysis showed 117 pungent, 5 hetero, and 13 non-pungent. PUN1 analysis showed that 5 out of 13 non-pungent accessions were detected with low levels of capsaicinoid.

• 식물병연구
• /
• 제18권2호
• /
• pp.93-100
• /
• 2012

농업유전자원센터에 보존하고 있는 896점의 고추(C. annuum 430점, C. baccatum 219점, C. chacoense 14점, C. frutescens 70점, C. pubescens 2점, 미동정 8점)에 C. acutatum을 접종 후 $28^{\circ}C$에서 14일간 배양 후 탄저병 발병 정도를 평가하였다. 무상처 분무 접종에서 총 49점이 C. acutatum에 저항성을 나타내었으며, 그 중 9점은 고도의 저항성을 나타내었다. 고도의 저항성을 나타내는 자원들은 C. baccatum 4점, C. chacoense 1점, C. frutescens 4점이었다. 무상처 분무 접종에서 탄저병 저항성을 나타내는 자원 중 42점을 상처 접종법으로 탄저병균을 접종하였다. 그 중 5점은 접종 5일 후에도 병반의 크기가 3%미만으로 나타나 저항성을 나타내었으며, 이들은 모두 C. baccatum이었다. 저항성을 보이는 5점은 탄저병 저항성 육성을 위한 자원으로 이용가능 할 것이다.