• 한국육종학회지
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• 제50권4호
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• pp.424-433
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• 2018

수박(Citrullus lanatus)은 전세계에서 경제적으로 중요한 채소작물이며, 라이코펜과 시트룰린과 같은 기능성 물질을 함유하고 있다. Didymella bryoniae 병원균에 의해 발생하는 덩굴마름병은 수박 재배에서 가장 피해를 많이 주는 병해 중에 하나이다. 단일염기다형성(SNP)은 한 개 염기에 관해 개체 간에 발생하는 유전적 변이로서 유전자 연관 지도를 작성하는 것과 원예적 형질 및 병저항성에 연관된 분자표지를 개발하는 데 자주 사용된다. 본 연구에서는 수박에서 모친과 부친의 차세대 염기서열 재분석(next generation resequencing)을 통해 SNP 분자표지를 선발하였다. 식물재료는 C. lanatus '920533'(모친, 감수성)과 C. amarus 'PI 189225'(부친, 저항성) 및 이들의 $F_1$, $F_2$ 개체를 이용하였다. NGS 분석 결과, '920533'과 'PI 189225'에서 각각 13.6 Gbp와 13.1 Gbp의 염기서열을 얻었다. '920533'과 'PI 189225' 간의 SNP 수는 609만 개였고, 그 중 HRM 프라이머로 디자인이 가능한 SNP의 수는 354,860개였다. 그 중에 HRM 분석을 위한 330개 프라이머 쌍이 디자인되었다. 결과적으로 HRM 분석을 통해 총 61개의 HRM 분자표지를 개발하였다. 이번 연구의 결과는 SNP 기반의 유전자지도 작성에 이용될 수 있으며 덩굴마름병 저항성과 연관된 양적 형질 유전자좌(QTL) 분석에 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권4호
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• pp.257-263
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• 2008

Improvement of the macro- and micro-elements density of rice (Oryza sativa L.) is gradually becoming a new breeding objective. In this study, the genomic regions associated with potassium, calcium, magnesium and iron content in rice grain were identified and characterized by using a doubled haploid (DH) population. Fifty-six simple sequence repeat (SSR) and one hundred and twelve sequence tagged site (STS) markers were selected to construct the genetic linkage map of the DH population with a full length of 1808.3cM scanning 12 rice chromosomes. Quantitative trait loci (QTLs) were detected, and QTL effects and QTL interactions were calculated for five traits related to macro- and micro-elements in the DH population from a cross between 'Samgang' (Tongil) and 'Nagdong' (Japonica). Twelve QTLs were located on five chromosomes, consisting of two QTLs for potassium, three QTLs for calcium, two QTLs for magnesium, one QTL for iron content and four QTLs for the ratio of magnesium to potassium (Mg/K). Among them, qca1.1 was detected on chromosome 1 with an LOD value of 8.58 for calcium content. It explained 27% of phenotype variations with increasing effects from 'Samgang' allele. Furthermore, fifteen epistatic combinations with significant interactions were observed on ten chromosomes for five traits, which totally accounted for 4.19% to 12.72% of phenotype variations. The screening of relatively accurate QTLs will contribute to increase the efficiency of marker-assisted selection (MAS), and to accelerate the establishment of near-isogenic lines (NILs) and QTL pyramiding.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권4호
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• pp.525-536
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• 2004

본 연구는 돼지의 염색체 7번에 존재하는 주요 경제형질에 관여하는 양적형질 유전자좌위(Quantitative trait loci; QTL)를 밝히기 위해 초성위체 표지인자를 이용하여 유전자지도(연관지도) 작성을 수행하였다. 기준집단의 조성은 이형접합성이 높은 기준집단을 조성하기 위하여 유전적 특성이 현격히 다른 우리나라의 재래돼지와 Landrace를 전형매 교배하여 생산된 $F_2$ 183두를 사용하였으며 기준집단에 대해 도축 24시간 후의 pH, 육색, 육즙손실량, 전단력, 가열감량, 조지방, 조회분, 수분, 조단백질 등 육질형질을 조사 및 분석하였다. 염색체 7번의 연관지도는 총 23개의 표지인자로 작성되었으며 암수평균 연관지도 길이는 154.6 cM 이었으며 수컷과 암컷의 연관지도 길이는 각각 169.2 cM과 141.4 cM로 수컷의 연관지도 길이가 암컷의 것보다 27.8 cM 더 길었다. 표지인자간의 최소간격은 SW175와 S0066 표지인자사이로 1.6 cM이었고, 최대간격은 SW2002와 SWR773표지인자사이로서 15.9 cM이었으며 평균간격은 7.02 cM이었다. 본 연구에서는 9개의 육질관련 형질 중 육색과 연관된 2개의 QTL이 확인되었는데 적색도(CIE-a)와 연관된 QTL은 45 cM 영역에서 1% 수준의 통계적 유의성을 나타내었고(Fig. 2), 이 영역에서 불과 3${\sim}$4 cM 떨어진 위치에서 황색도(CIE-b)와 연관된 QTL이 확인되었다. 향후에 본 연구에서 탐색된 QTL 영역에 대하여 고밀도의 유전자 지도 작성을 통하여 특정 형질과 연관된 부분을 계속해서 추적해 나간다면 육색형질을 조절하는 주유전자의 클로닝 및 특성 구명이 가능할 것으로 사료되며 궁극적으로는 돼지의 개량에 효율적으로 활용할 수 있는 표지인자(MAS)의 개발 등도 가능 할 것으로 사료된다.

• 한국작물학회지
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• 제53권1호
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• pp.85-92
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• 2008

신팔달콩2호와 GC83006를 교잡하여 총 118개의 $F_7$ 계통을 육성하였다. 127개의 분자마커를 사용하여 유전자지도를 이용하여 종실 및 생육특성에 대한 QTLs분석을 실시하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 100립중, 경장, 엽면적 그리고 개화까지 일수는 정규분포를 보였다. 100립중을 제외한 3개의 형질에서 양친의 값을 벗어나는 초월변이 계통이 관찰되었는데, 특히 개화까지의 일수는 개화기가 지연되는 쪽으로 초월변이 계통이 다수 관찰되었다. 2. 100립중, 경장, 엽면적 그리고 개차까지 일수에 대한 QTL분석 결과, 전체 7개의 QTL이 탐지되었다. 100립중에 관여하는 3개의 QTL은 전체변이의 $10.1%\;{\sim}\;12.5%$를 설명하였고, 경장은 전체변이의 22%를 설명하는 1개의 QTL이 탐지되었다. 엽면적은 전체 변이의 10% 및 8.6%를 설명하는 2개의 QTL이 탐지되었으며 개화기 일수는 전체 변이의 41.0%를 설명하는 1개의 QTL이 탐지되었다. 3. 신팔달콩2호와 GC83006의 모용은 각각 회색과 갈색이었으며 모용색은 1개의 유전자가 관여하는 것으로 나타났다. 분석결과 모용색은 연관군 C2에 위치하는 Satt134 마커와 밀접히 연관되어 있었다. 제색은 신팔달콩2호와 GC83006이 각각 흑색과 황색이었으며 후대 중에는 갈색의 배꼽을 갖고 있는 계통도 발견되었다. 종피색은 신팔달콩 2호와 GC83006이 각각 황색과 녹색을 보였으며 후대에서 황색과 녹색 계통이 1 : 1의 분리비를 보여 종피색에는 하나의 유전자가 관여하는 것으로 나타났고, 이 유전자는 연관군 D1a의 마커 Satt077과 밀접한 연관을 보였다.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.41-41
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• 2015

BSA-seq technologies, combined Bulked Segregant Analysis (BSA) and Next-Generation Sequencing (NGS), are making it faster and more efficient to establish the association of agronomic traits with molecular markers or candidate genes, which is the requirement for marker-assisted selection in molecular breeding. Clubroot disease, caused by Plasmodiophora brassicae, is a serious threat to Brassica crops. Even we have breed new clubroot resistant varieties of Chinese cabbage (B. rapa ssp. pekinesis), the underlying genetic mechanism is unclear. In this study, an $F_2$ population of 340 plants were inoculated with P. brassicae from Xinye (Pathotype 2 on the differentials of Williams). Resistance phenotype segregation ratio for the populations fit a 3:1 (R:S) segregation model, consistent with a single dominant gene model. Super-BSA, using re-sequencing the parents, extremely R and S DNA pools with each 50 plants, revealed 3 potential candidate regions on the chromosome A03, with the most significant region falling between 24.30 Mb and 24.75 Mb. A linkage map with 31 markers in this region was constructed with several closely linked markers identified. A Major QTL for clubroot resistance, CRq, which was identified with the peak LOD score at 169.3, explaining 89.9% of the phenotypic variation. And we developed a new co-segregated InDel marker BrQ-2. Joint BSA-seq and traditional QTL analysis delimited CRq to an 250 kb genomic region, where four TIR-NBS-LRR genes (Bra019409, Bra019410, Bra019412 and Bra019413) clustered. The CR gene CRq and closely linked markers will be highly useful for breeding new resistant Chinese cabbage cultivars.

• 한국육종학회지
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• 제40권4호
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• pp.414-421
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• 2008

We conducted a QTL analysis of agronomic traits using 117 $BC_3F_5$ and $BC_3F_6$ lines developed from a cross between Ilpumbyeo and Moroberekan. Genotypes of 117 $BC_3F_5$ lines were determined using 134 simple sequence repeat (SSR) markers. A total of 832 Moroberekan chromosome segments with 410 homozygous and 422 heterozygous, respectively, were detected, and the genetic distance of introgression segments ranged from 0.5 cm to 112.1 cm. A linkage map constructed using 134 SSR markers was employed to characterize quantitative trait loci (QTL). The 117 $BC_3F_5$ and $BC_3F_6$ lines were evaluated for seven agronomic traits at two locations in 2006 and 2007 and at one location in 2007. A total of 26 QTLs were identified for seven traits including days to heading, and the phenotypic variance explained by each QTL ranged from 9.2% to 24.2%. Moroberekan alleles contributed positive effects in the Ilpumbyeo background at eleven QTL loci including panicle length and spikelets per panicle. Five QTLs, two for days to heading and one each for culm length, panicle length and spikelets per panicle were consistently detected in every occasions indicating that these QTLs are stable. Among them, two QTLs, spp6 for spikelets per panicle and pl6 for paniclel length were localized in the similar region. Increase in spikelets per panicle at this locus might be due to the increase in panicle length, because both traits were associated with increase in spikelets per panicle and panicle length due to the presence of the Moroberekan allele. These Moroberekan QTLs might be useful in breeding programs to develop high-yielding cultivars.

• 한국작물학회지
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• 제65권3호
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• pp.172-181
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• 2020

고시히카리는 도열병과 쓰러짐에 약하지만 밥맛 좋은 쌀로 유명하고, 육성된 지 60년이 넘은 지금까지도 일본에서 가장 많이 재배되는 품종이다. 고시히카리에 도열병에 강하면서 생육이 빠른 백일미를 교배한 RIL집단(KBRIL)에서 도열병 저항성에 대한 유전분석을 수행하여 저항성 유전자의 염색체 상 위치를 규명하고, 고시히카리의 우수한 미질을 보유하면서 도열병에도 강한 계통을 선발하기 위해 본 연구를 수행하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 1. 고시히카리×백일미 RIL 394계통과 모·부본의 도열병 저항성(전주, 남원) 및 주요 농업형질을 조사하고, 유전 분석을 위해 사용된 142계통으로 총 130개 SNP 마커, 1,272.7cM의 유전자지도를 작성하였다. 도열병 저항성 QTL 분석 결과 전주에서는 1번 염색체의 qBL1.1이, 남원에서는 전주와 동일한 qBL1.1과 추가로 2번 염색체의 qBL2.1이 탐지되었다. 2. RIL 394계통의 qBL1.1과 qBL2.1 유전자형을 도출하고 각 QTL의 백일미 대립인자 집적에 의한 도열병 저항성 강화 효과를 관찰하였다. 전주에서는 qBL1.1의 경우에만 백일미 대립인자 집적에 의하여 도열병 저항성이 강화되었다. 반면 남원에서는 qBL1.1, qBL2.1 모두 백일미 대립인자가 집적될 때 도열병 저항성이 강화되었다. qBL1.1, qBL2.1은 출수기, 간장, 수장, 수수를 포함한 주요 농업형질에는 영향을 미치지 않았다. 3. 고시히카리×백일미 RIL 394계통 중에서 출수기와 간장을 기준으로 고시히카리와 유사하면서 도열병에 약/강한(KS/KR) 계통과 백일미와 유사하면서 도열병에 강한(BR) 계통을 각 15계통씩 선발하였다. KR 그룹은 완전 미율이 가장 우수하여 밥맛 검정, 수량성 등 추가조사를 통해 고시히카리의 우수한 밥맛을 지니면서 도열병 저항성을 보유한 고품질 밥쌀용 품종개발에 활용할 계획이다. 또한 BR그룹은 미질이 우수하면서 출수가 빠른 고품질 품종 개발에 유용할 것으로 기대된다.