• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.66-66
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• 2022

속성수로 활용되는 버드나무속 식물들은 생식기관과 영양기관의 성장 시기가 달라 형태적 특성 평가를 위해 수년간의 조사 기간이 요구된다. 따라서 바이오매스 우수 버드나무속 교잡종 육성의 성공 여부를 조기 판별하기 위한 식별 기술이 필요하다. DNA 마커는 식물의 생장단계와 관련 없이 탐색할 수 있으며 환경에 영향을 받지 않는 장점이 있다. 식물의 계통 분류 시 주로 사용되는 엽록체 DNA는 유전자 염기서열의 변이가 비교적 크지 않은 장점이 있으나 대부분의 활엽수에서 모계를 통해 유전되는 특징이 있다. 하지만 종간 교잡종의 식별은 각각의 부모종과 구분할 수 있어야 하므로 본 연구는 엽록체 DNA가 아닌 핵 DNA를 대상으로 분석하였다. 본 연구의 목적은 호랑버들을 암나무로 갯버들을 수나무로 인공교배하여 육성된 종간 교잡종을 식별하는 핵 DNA 마커를 탐색하는 것이다. 이를 위해 버드나무속에서 개발된 총 35개의 nSSR (nuclear Simple Sequence Repeat) 마커를 대상으로 호랑버들과 갯버들, 종간 교잡종의 식별 가능성을 평가하였다. 분석 결과 호랑버들과 갯버들, 종간 교잡종 간 차이를 나타내는 2개의 핵 DNA 마커를 선발하였다. 따라서 선발된 핵 DNA 마커를 활용하여 호랑버들과 갯버들, 종간 교잡종의 조기 식별에 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제25권7호
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• pp.839-848
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• 2015

분자 마커는 유기체에서 다른 유기체와 분자적 수준에서 식별하는 마커이다. 유전적 분석을 위한 분자 마커의 발달은 식물 유전학, 다양한 구조와 가능을 이해하는데 기여하였다. DNA 마커는 임의유전자 증폭에서 다형성을 탐지하는 기법이나 방법(예를 들면 서든 블로팅, 핵산 교잡법, PCR을 이용한 중합효소 연쇄 증폭 반응, DNA 서열화)으로 RFLP, AFLP, RAPD, SSR, SNP 등을 이용하였고 현재에도 이용하고 있다. 최근 기능성 유전자를 이용한 기능성 마커가 각광을 받고 있다. 기능성 마커는 다형성 서열에서 유래한 것으로 표현형 변이를 내포하고 있다. 이런 개념에서 출발한 기능성 마커는 모든 유전자를 타깃으로 할 수 있으나 식물에서는 P450, 튜블린 형성 유전자의 다형성(TBPs), 전이요소 마커(TEMs), 병원균 저항성 유전자 마커(RGMs), RNA를 기반으로 한 마커(RBMs) 등이 널리 이용되고 있다. 본 연구는 Poczai 등의 총설을 기반으로 구성하였다. 식물에서 이런 분자 마커의 이용은 식물의 분화, 진화, 생리적 기능성 유전자의 변화 등 생물학 전반에 관한 정보 획득에 도움을 될 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권8C호
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• pp.803-810
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• 2003

본 논문은 여성 자궁경부암의 원인이 되는 인두유종 바이러스(papillomavirus)를 진단하기 위한 HPY-DNA 칩의 영상으로부터 탐촉자(probe)의 위치를 찾아내고 각 탐촉자에서의 교잡반응(hybridization) 여부를 결정하기 위한영상리 방법의 구현에 관한 것이다. HPV-DNA 칩은 22종의 HPV를 알아내기 위한 탐촉자들과 환자 샘플과 항상 반응하는 마커들로 구성되어 있다. 침 영상에서 탐촉자 들의 위치는 마커와 상대적으로 고정되어 있어서 도터(dotter)와 스캐너(scanner)의 정밀도에 따른 오차만을 갖는다. 한편 각 탐촉자는 진단신뢰도를 높이기 위하여 4번 씩 인쇄된다. 본 논문은 마커들간의 상대거리와 탐촉자의 중복 인쇄라는 사전정보를 템플릿 정합방법과 결합하여 안정적으로 마커를 찾고, 교잡반응 여부를 정확히 분류하는 방법을 제시한다. 정규화된 상관도를 정합도(matching measure)로 채택하여, 마커들의 상대적 위치에 대하여 평균을 취하면 안정적으로 마커를 찾을 수 있다는 것을 실험을 통하여 보인다. 또한 이미 계산된 정합도를 특징(feature) 값으로 사용하여 4개의 중복 탐촉자에 대한 평균 특징 값을 분류(classification)하면 탐촉자의 교잡반응 여부를 정확히 알아낼 수 있다는 실험 결과를 보인다.

• 원예과학기술지
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• 제17권6호
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• pp.770-772
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• 1999

새로 육성된 품종의 보호를 위한 분자마커를 대상 작물에 전이시키는 체계를 확립하고자 본 실험을 실시하였다. 식물에서는 전혀 존재하지 않는 mouse adenosine deaminase(ADA) gene으로부터 분자마커로 활용 가능한 크기의 DNA 단편을 획득하고 이를 pBI101에 삽입하여 chimeric gene을 만들었다. 분자마커를 포함하는 형질전환된 담배를 획득하기 위해 A. tumefaciens LBA4404를 이용하여 형질전환을 실시하였다. 담배 절편체에서 형질전환된 신초를 얻기 위해 BAP $1.5mg{\cdot}L^{-1}$, kanamycin $50mg{\cdot}L^{-1}$과 cefotaxim $200mg{\cdot}L^{-1}$이 혼용된 MS배지에서 선발하였으며 신초 발생후 kanamycin의 농도를 2배, 4배로 증가시켜 chimeric gene이 완전하게 전이되어 저항성을 가진 8개체를 얻었다. 항생제에 의해 선발된 8개체를 분자마커 primer로 PCR분석하여 분자마커가 식물체의 genome내로의 전이를 확인하였다.

• 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.

• 원예과학기술지
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• 제32권6호
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• pp.853-863
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• 2014

국내외에서 재배되고 있는 딸기 100품종의 DNA profile 데이터베이스를 구축하기 위하여 다형성이 높은 microsatellite 마커의 선정과 유전적 유사도 분석을 통한 품종식별력 검정 등에 대한 연구를 수행하였다. 딸기 21품종을 274개의 microsatellite 마커로 검정하여 반복 재현성이 높은 25개의 다형성이 높은 마커를 선정하였다. 이들 마커와 국내외에서 재배되고 있는 딸기 100품종을 검정하였을 때 마커당 평균 대립유전자수는 7.50개로 나타났고, 3-13개까지 다양한 분포를 나타내었다. PIC 값은 마커의 유전자형에 따라 0.333-0.841 범위에 속하였으며 평균값도 0.706으로 높게 나타났다. Microsatellite 마커의 대립유전자를 이용하여 딸기 100 품종에 대한 계통도를 작성하였을 때 품종 육성의 계보 및 육성 지역에 따라 7개의 그룹으로 크게 나누어졌으며 2품종을 제외한 98품종이 microsatellite 마커의 유전자형에 의해 식별이 되는 것으로 나타났다. 본 연구에서 얻어진 딸기 품종별 DNA profile 데이터베이스는 품종보호 출원 품종의 재배심사 및 품종진위성과 관련된 종자분쟁을 해결하는 수단으로 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 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.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제2권2호
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• pp.191-197
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• 2013

한국 잔디 신품종 개발 목적으로 전라남도 장성군 삼서면 일대 한국잔디 중지류 생산포장에서 선발한 생육 및 피복속도가 빠르고 밀도 또는 가을철 녹색기간이 긴 2개 우량계통을 대상으로 DNA 수준에서 기존 중지류 또는 한국잔디들과 차이를 살펴보고 신품종 특이적으로 차이를 보이는 DNA 염기서열을 기반으로 RAPD-SCAR 마커를 개발하고자 본 연구를 실시하였다. RAPD 프라이머를 스크리닝 한 결과 N8021와 N8001 프라이머가 CY6069와 CY6097 품종 각각에 특이적인 DNA 절편을 약 600 bp와 700 bp 부근에서 발견할 수 있었다. 특이 밴드는 TA-cloning vector에 삽입 후 대장균에 형질전환하여 배양하였고, 이로부터 추출된 플라스미드 DNA의 염기서열 분석을 실시하여 최종적으로 중지류 신품종 특이 SCAR 마커 프라이머를 작성하였다. CY6069 선발 품종 특이 SCAR 마커(CY6069_550)는 다른 한국잔디 들잔디(야지), 한국잔디 중지, 갯잔디, 금잔디에서는 보이지 나타나지 않았던 식별 가능한 밴드를 보였고(550 bp), CY6097 선발 품종 식별을 위한 SCAR 마커(CNU70-6_1500)도 CY6097 계통에서만 특이적으로 나타나는 DNA 밴드를 약 700 bp 부근에서 증폭할 수 있었다. 형태 및 생육특성 차이와 함께 본 연구를 통해 개발된 RAPD-SCAR 마커를 활용하면 선발된 중지류 한국잔디 CY6069와 CY6097 계통을 실험실내에서 PCR을 통해 유전자원 식별 및 원산지 증명이 가능해졌고 영양번식을 통해 주로 번식하는 난지형 잔디 생산 포장에서 품종의 혼입으로부터 정확하게 분리해 낼 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2002년도 제9차 국제심포지움 및 추계정기학술발표회
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• pp.50-50
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• 2002

배추무사마귀병 저항성 유전 양식을 증명하기 위해서 CR계 F1에서 유래된 F2 세대를 포장시험과 유묘 검정을 실시하였다. F$_2$ 세대의 7 집단은 단인자우성으로 3:1의 분리비를 보였고, 5 집단은 중복 유전자가 관여하는 9:7의 유전 분리비를 보였다. 배추무사마귀병 저항성 유전자와 연관된 DNA 마커를 개발하기 위하여 CR-Saerona F$_2$ 집단을 배추무사마귀병 발병포장에서 재배하여 저항성 평가를 하였다. 220개의 임의의 프라이머를 이용하여 BSA-RAPD (Bulked segregant analysis-Randomly amplified polymorphic DNA)를 수행하였지만 CR-Saerona F2 집단에서 배추무사마귀병 저항성 유전자와 꼭 들어맞는 DNA 마커는 발견되지 않았다. 300개의 임의의 프라이머를 이용하여 CR-Saerona에서 유래된 F$_2$ 세대를 QTL 분석하였다. 저항성 정도는 발병지수에 따라 조사되었고 QTL 분석을 위해 one-way ANOVA 테스트를 하였다. 통계분석 결과 두 프라이머(K16-1, L2-2)가 저항성과의 상관관계를 보여 주었으나 유의성은 인정되지 않았다.

• 원예과학기술지
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• 제31권3호
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• pp.344-351
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• 2013

국내에서 유통되고 있는 오이 110 품종을 대상으로 microsatellite 마커를 이용하여 DNA profile 데이터베이스를 구축하기 위하여 품종식별력이 높은 분자 마커의 선정 및 이를 활용한 품종간 유전적 유사도 검정 등에 대한 연구를 수행하였다. 오이 11 품종을 358개의 microsatellite 마커로 검정하여 31개의 다형성이 높은 마커를 선정한 다음 110품종에 대한 DNA profile 데이터베이스를 구축하였다. 오이 110품종을 31개의 microsatellite 마커로 분석하였을 때 대립유전자의 수는 2-9개로 비교적 다양한 분포를 나타내었으며 전체 139개의 대립유전자가 분석되었다. PIC 값은 0.253-0.873 범위에 속하였으며 평균값은 0.610으로 나타났다. Microsatellite 마커들의 대립유전자를 이용하여 계통도를 작성하였을 때 110 품종이 과실의 형태에 따라 그룹화되는 것을 확인하였으며, 대부분이 품종이 microsatellite 마커의 유전자형에 의해 식별이 되는 것으로 나타났다. 이 연구결과에 의해 개발된 오이 품종별 DNA profile 데이터베이스는 품종보호 출원 품종의 선 DNA 검정을 통한 대조품종 선정, 구별성, 균일성, 안정성 확인에 매우 유용하게 이용할 수 있어 향후, 품종보호권 강화 등에 크게 기여할 수 있을 것으로 사료된다.