자돈의 생시 체중은 자돈의 이유 체중 및 생존율에도 크게 영향을 미친다. 또한 출하 시까지 돼지의 성장률 뿐만아니라 출하 일령 단축 및 출하 체중과도 밀접한 연관성이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 돼지 7번 염색체의 PGK 2 (phosphoglycerate kinase 2) 유전자의 promoter 영역 및 transcription 영역에 해당하는 DNA 염기서열을 유전체 구조분석을 통해 20개의 SNP (Single Nucleotide Polymorpism)를 발굴하였고, 발굴된 SNP 중 PGK 2 유전자의 전사 조절 영역 내 g.122 T>G 다형을 재래돼지와 Landrace를 이용한 $F_2$ 집단 268두 자돈의 성장 형질과의 연관성 분석을 실시한 결과, 생시 체중(p<0.01) 및 3주령 체중(p<0.001)에서 통계적으로 고도의 유의적 연관성이 있음을 확인 할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통하여 확인된 PGK 2 유전자의 promoter 영역 내 성장 형질 관련 SNP는 건강한 자돈 및 종돈을 조기 선발하기 위한 유전자 marker로 활용 가능성을 제시하였다.
본 연구에서는 벼멸구 저항성 품종인 '청청벼'와 감수성이면서 자포니카형 벼인 '낙동벼'를 교배한 DH 계통 및 $F_2$집단을 이용하여 벼멸구 저항성과 DNA marker와의 관계를 분석하였다. 1. 520개의 RAPD marker를 이용하여 양친에 다형성을 보이는 310개의 marker를 찾았고 이들을 대상으로 한 BSA를 통해 벼멸구 저항성과 관련있을 것으로 보이는 17개의 marker를 선발하였다. 2. 벼의 12번 염색체상에 위치한 38개의 SSR marker를 사용하여 모${\cdot}$부본에 대한 다형성 검정을 실시한 바, 17개의 SSR marker를 선발할 수 있었다. 3. BSA를 통해 선발된 17개의 RAED marker와 DH 계통의 벼멸구 저항성과의 관계를 분석하여 벼멸구 저항성과 가장 밀접하게 연관된 $OPE16_{700}$을 선발하였다. 4. SSR marker 및 OPE16과 65 DH 계통의 벼멸구 저항성과의 연관분석을 실시한 결과 OPE16이 벼멸구 저항성 유전자와 4.6cM 거리로 가장 밀접하게 연관되어 있는 것으로 나타났다.
벼 흰잎마름병은 세계적으로 벼 재배치에서 가장 문제시되는 병해충의 하나이다. 우리나라의 경우 상습발생지를 중심으로 Xa1과 Xa3 이 저항성 유전자로 활용되었으나, 소수의 저항원이 집중적으로 활용됨으로 인해 최근 이병화가 급속히 진행되고 있다. 특히 최근 Xa1과 Xa3 모두를 침해하는 새로운 균계 K3a가 확인됨에 따라 새로운 저항성 유전자의 동정 및 활용의 중요성이 높아가고 있다. 국내육성 자포니카품종 화성벼와 야생벼 O. minuta 간의 종간교잡을 통해 확립된 수원506호의 흰잎마름병에 대한 유전분석을 실시하였다. 수원506호와 통일계 품종인 밀양23호간의 교잡을 통해 확보한 F2 개체들을 활용하여 흰잎마름균주 HB3011 의 접종에 따른 병반장의 변이와 유전자지도 작성에 사용된 SSR 마커의 유전자형간의 연관성분석을 수행하였다. 수원506호의 흰잎마름병 저항성을 지배하며 우성유전자로 작용하는 주동유전인자가 염색체 4변 하단에서 SSR 마커 RM255 에 의해 표지 되었는데, 해당 염색체영역은 Xa1과 Xa2 및 Xa22 등이 보고되었던 영역과 매우 유사할 것으로 추정되었다.
본 연구는 옥수수 재배 시 환경에 영향을 미치는 노균병 저항성과 관련된 유전자 후보군을 탐색해서 노균병으로 인한 토양오염과 옥수수 생산량 감소를 해결하기 위하여 노균병 저항성 품종을 효율적으로 발굴하기 위한 연구이다. 옥수수의 6번 염색체의 152,892,333과 154,335,437 사이에 있는 노균병 저항성 유전자를 탐색하였으며 이 부분에 존재할 것으로 예상되는 전사체에서 38개의 프라이머 세트를 디자인하여 이 중 16개의 예측 전사체를 가려 내었다. 또한 RT-PCR을 수행하여 감염된 Ki11의 발현이 높은 7개의 전사체로 5개의 품종에 대하여 건강한 샘플과 감염된 샘플을 검정하였고 최종 5개의 후보 유전자군[알려지지 않은 미확인 유전자 2개, OFP transcription factor, bZIP transcription factor, pentatricopeptide repeat (Ppr)]이 발견되었다. 본 연구의 결과로 추가적인 실험 설계를 통해 5개의 후보 유전자군에 대한 재검정을 통하여 확실한 노균병 저항성 유전자를 발굴하고 이를 노균병 저항성 품종 개발 및 방재에 이용할 수 있을 것으로 사료된다.
As a first step towards identifying genes involving in the signal transduction pathways mediating rice blast resistance, we isolated 3 mutants lines that showed enhanced susceptibility to rice blast KJ105 (91-033) from a T-DNA insertion library of the japonica rice cultivar, Hwayeong. Since none of the susceptible phenotypes co-segregated with the T-DNA insertion we adapted a map-based cloning strategy to isolate the gene(s) responsible for the enhanced susceptibility of the Hwayeong mutants. A genetic mapping population was produced by crossing the resistant wild type Hwayeong with the susceptible cultivar, Nagdong. Chi-square analysis of the $F_2$ segregating population indicated that resistance in Hwayeong was controlled by a single major gene that we tentatively named Pi-hy. Randomly selected susceptible plants in the $F_2$ population were used to build an initial map of Pi-hy. The SSLP marker RM2265 on chromosome 2 was closely linked to resistance. High resolution mapping using 105 $F_2$ plants revealed that the resistance gene was tightly linked, or identical, to Pib, a resistance gene with a nucleotide binding sequence and leucine-rich repeats (NB-LRR) previously isolated. Sequence analysis of the Pib locus amplified from three susceptible mutants revealed lesions within this gene, demonstrating that the Pi-hy gene is Pib. The Pib mutations in 1D-22-10-13, 1D-54-16-8, and 1C-143-16-1 were, respectively, a missense mutation in the conserved NB domain 3, a nonsense mutation in the 5th LRR, and a nonsense mutation in the C terminus following the LRRs that causes a small deletion of the C terminus. These findings provide evidence that NB domain 3 and the C terminus are required for full activity of the plant R gene. They also suggest that alterations of the resistance gene can cause major differences in pathogen specificity by affecting interactions with an avirulence factor.
Comparison of maps and QTLs between populations may provide us with a better understanding of molecular maps and the inheritance of traits. We developed and used two reciprocal $BC_1F_1$ populations, IP/DS//IP and IP/DS//DS, for QTL analysis. DS (Dasanbyeo) is a Korean tongil-type cultivar (derived from an indica x japonica cross and similar to indica in its genetic make-up) and IP (Ilpumbyeo) is a Korean japonica cultivar. We constructed two molecular linkage maps corresponding to each backcross population using 196 markers for each map. The length of each chromosome was longer in the IP/DS//IP population than in the IP/DS//DS population, indicating that more recombinants were produced in the IP/DS//IP population. Distorted segregation was observed for 44 and 19 marker loci for the IP/DS//IP and IP/DS//DS populations, respectively; these were mostly skewed in favor of the indica alleles. A total of 36 main effect QTLs (M-QTLs) and 15 digenic epistatic interactions (E-QTLs) were detected for the seven traits investigated. The phenotypic variation explained (PVE) by M-QTLs ranged from 3.4% to 88.2%. Total PVE of the M-QTLs for each trait was significantly higher than that of the E-QTLs. The total number of M-QTLs identified in the IP/DS//IP population was higher than in the IP/DS//DS population. However, the total PVE by the M-QTLs and E-QTLs together for each trait was similar in the two populations, suggesting that the two $BC_1F_1$ populations are equally useful for QTL analysis. Maps and QTLs in the two populations were compared. Eleven new QTLs were identified for SN, SF, GL, and GW in this study, and they will be valuable in marker-assisted selection, particularly for improving grain traits in tongil-type varieties.
Kim, Heui-Soo;Jeon, Seung-Heui;Yi, Joo-Mi;Kim, Tae-Hyung;Lee, Won-Ho
생명과학회지
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제13권3호
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pp.291-297
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2003
인간 내생 레트로바이러스 HERV-W는 다발성 경화증 환자로부터 탐지된 MSRV와 연루되어 있다. 인간 태아의 뇌로부터 유래된 cDNA library를 이용하여 PCR법으로 2개의 HERV-W 패밀리(HWP-FB10과 HWP-FB12)를 동정하고 분석하였다. 그들은 HERV-W (accession no. AF009668)와 89%의 염기서열의 유사성을 보였다. Pol 유전자를 아미노산의 서열로 분석해 본 결과 점돌연변이 또는 삽입/결실로 말미암아 frameshift 및 종결코돈을 나타내었다. 유전자정보의 데이터베이스를 이용하여 HERV-W 패밀리간의 분자계통분류도를 작성해 본 결과 HWP-FB10은 인간의 염색체 7q21-22로부터 유래된 AC000064와 매우 가깝게 관련되어 있음을 시사하였다. 이들의 새로운 HERV-W pol 패밀리가 이웃하는 어떤 유전자와 상호 연결되어 있으며, 어떠한 기능을 수행하는지에 대한 전망에 대해 토의하였다.
Ds 삽입변이체로 부터 5,400개의 FST를 분석한 결과, intragenic FST가 48.1%로 2,597개, intergenic FST가 25.6%로 1,383개였으며 hot spot을 포함한 origin insertional sequence는 1,350개로 25%로 나타났다. Intragenic FST로서 선발된 2,597개를 이용하여 Ds와의 유전자형을 분석한 결과 53.6%인 1,393개가 heterozygous 혹은 homozygous 계통으로 나타났으며 이들에 대한 염색체상의 분포도는 3번 염색체에서 422 계통으로 가장 많은 분포도를 보여주었고 다른 염색체는 56 계통에서 157 계통 범위 내에 포함되었다. 1차적으로 유전자형 분석이 끝난 1,393개의 유전자들 중에서 expressed protein 등 알려지지 않은 것은 40.6%로 566개였으며 TIGR DB에서 염기서열의 유사성 검색을 통해 유전자의 명칭이 알려진 것은 59.4%인 827개로 나타났다.
야생벼은 재배벼의 친환경적성을 강화시킬 수 있는 병해충 저항성 및 불량환경에 견딜 수 있는 유용한 유전자들의 보고로 알려져 왔다. 국내에서 육성된 벼 품종인 '화성'(AA게놈)와 야생벼인 Oryza. minuta(BBCC 게놈; Acc.=101141)간의 교잡을 통하여 종간잡종 후대들이 육성되었다. 불화합성과 초기분리세대의 극심한 불임을 극복하기 위해 배주배양으로 $F_1$ 개체를 확보하였으며, '화성'으로의 여교잡을 수 차례 실시하였다. 확립된 계통들에 대한 표현형 평가를 통하여 흰잎마름 병에 저항성을 발현하는 계통을 확인하고 '수원497호'라 명명하였다. '수원497호'와 '밀양23호'간의 교잡에서 작성된 $F_2$ 개체들을 유전자지도 작성 및 표현형조사에 활용하였다. 유전자지도 작성에 사용된 SSR 마커의 유전자형과 흰잎마름병균 접종에 따른 병반장길이간의 연관성분석을 수행하였다. '수원 497호'의 흰잎마름병저항성을 지배하는 주동유전자가 염색체 11번 말단에 표지 되었는데, 기존에 보고되어 온 흰잎마름병 저항성유전자들인 Xa3, Xa4, Xa26 및 Xa31 등이 표지 된 곳과 동일하였다.
Bacterial leaf blight(BLB), caused by X. oryzae pv. oryzae(Xoo), is one of the most destructive diseases of rice due to its high epidemic potential. Understanding BLB resistance at a genetic level is important to further improve the rice breeding that provides one of the best approaches to control BLB disease. In the present investigation, a collection of 192 accessions was used in the genome-wide association study (GWAS) for BLB resistance loci against four Korean races of Xoo that were represented by the prevailing BLB isolates under Xoo differential system. A total of 192 accessions of rice germplasm were selected on the basis of the bioassay using four isolated races of Xoo such as K1 and K2. The selected accessions was used to prepare 384-plex genotyping by sequencing (GBS) libraries and Illumina HiSeq 2000 pairedend read was used for GBS sequencing. GWAS was conducted using TASSEL 5.0. The TASSEL program uses a mixed linear model (MLM). The results of the bioassay using a selected set of 192 accessions showed that a large number of accessions (93.75%) were resistant to K1 race and K2 resistant germplasm proportion remained between 66.67. The genotypic data produced SNP matrix for a total of 293,379 SNPs. After imputation the missing data was removed, which exhibited 34,724 SNPs for association analysis. GWAS results showed strong signals of association at a threshold of [-log10(P-value)] more than 5 (K1 and K2) for nine of the 39 SNPs, which are plausible candidate loci of resistance genes. These SNP loci were positioned on rice chromosome 2, 9, and 11 for K1 and K2 races. The significant loci detected have also been illustrated and make the CPAS markers for NBS-LRR type disease resistance protein, SNARE domain containing protein, Histone deacetylase 19, NADP-dependent oxidoreductase, and other expressed and unknown proteins. Our results provide a better understanding of the distribution of genetic variation of BLB resistance to Korean pathogen races and breeding of resistant rice.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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