We have developed an efficient and precise method for genome manipulations in Bacillus subtilis that allows rapid alteration of a gene sequence or multiple gene sequences without altering the chromosome in any other way. In our approach, the Escherichia coli toxin gene mazF, which was used as a counter-selectable marker, was placed under the control of a xylose-inducible expression system and associated with an antibiotic resistance gene to create a "mazF-cassette". A polymerase chain reaction (PCR)-generated fragment, consisting of two homology regions joined to the mazF-cassette, was integrated into the chromosome at the target locus by homologous recombination, using positive selection for antibiotic resistance. Then, the excision of the mazF-cassette from the chromosome by a single-crossover event between two short directly repeated (DR) sequences, included in the design of the PCR products, was achieved by counter-selection of mazF. We used this method efficiently and precisely to deliver a point mutation, to inactivate a specific gene, to delete a large genomic region, and to generate the in-frame deletion with minimal polar effects in the same background.
Park, Byoungho;Choi, Tae Jeong;Park, Mi Na;Oh, Sang-Hyon
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
v.33
no.4
/
pp.525-530
/
2020
Objective: The purpose of this study was i) to identify the characteristics of carcass traits in Chikso by gender, region, age at slaughter, and coat color using the carcass data collected from the nationwide pedigree information and coat color investigation, and ii) to estimate genetic parameters for breed improvement. Methods: A linear model was used to analyze the environmental effects on the carcass traits and to estimate genetic parameters. Analysis of variance was performed using TYPE III sum of squares for the unbalanced data provided by the general linear model procedure. Variance components for genetic parameters was estimated using REMLF90 of the BLUPF90 family programs. Results: Phenotypic performance of carcass weight (CW), eye muscle area (EMA), and backfat thickness (BF) in Chikso were lower than those of Hanwoo. This is a natural outcome because Hanwoo have undergone significant efforts for improvement at the national level, a phenomenon not observed in Chikso. Another factor influencing the above outcome was the smaller population size of Chikso compared to that of Hanwoo's. The heritabilities of CW, EMA, BF, and marbling score in Chikso were estimated as 0.50, 0.37, 0.35, and 0.53, respectively, which were was higher than those of Hanwoo. Conclusion: Based on the genetic parameters that were estimated in this study, it is expected that the carcass traits will improve when the livestock research institutes at each province conduct small-scale performance tests and the semen is provided to farmers after selecting proven bulls using the state-of-art selection technique such as genomic selection.
Hanwoo (Korean cattle) is the native, taurine type of cattle breed of Korea and its history as a draft animal dates back to 5000 Years. In earlier times Hanwoo was used extensively for farming, transportation. Over the period of time, Hanwoo has changed to be meat type cattle. Full-scale production of Hanwoo as meat-type cattle has occurred since 1960s with the rapid growth of the Korean economy. Hanwoo is one of the most economically important species in Korea as it is a significant source of nutrition to the Korean people. Hanwoo beef is the most cherished food of Korea. One of the main goals of researchers is to increase the meat quality, quantity and taste of the beef. In this review we describe the origin, domestication of Hanwoo cattle and breeding program initiated from 1980's. Moreover the advent of technological advancement had provided us a platform to perform genome wide selection on economic traits and its implementation into traditional breeding programs.
Objective: This study was undertaken to investigate the genetic characteristics of Berkshire (BS), Landrace (LR), and Yorkshire (YS) pig breeds raised in the Great Grandparents pig farms using the single nucleotide polymorphisms (SNP) information. Methods: A total of 25,921 common SNP genotype markers in three pig breeds were used to estimate the expected heterozygosity ($H_E$), polymorphism information content, F-statistics ($F_{ST}$), linkage disequilibrium (LD) and effective population size ($N_e$). Results: The chromosome-wise distribution of $F_{ST}$ in BS, LR, and YS populations were within the range of 0-0.36, and the average $F_{ST}$ value was estimated to be $0.07{\pm}0.06$. This result indicated some level of genetic segregation. An average LD ($r^2$) for the BS, LR, and YS breeds was estimated to be approximately 0.41. This study also found an average $N_e$ of 19.9 (BS), 31.4 (LR), and 34.1 (YS) over the last 5th generations. The effective population size for the BS, LR, and YS breeds decreased at a consistent rate from 50th to 10th generations ago. With a relatively faster $N_e$ decline rate in the past 10th generations, there exists possible evidence for intensive selection practices in pigs in the recent past. Conclusion: To develop customized chips for the genomic selection of various breeds, it is important to select and utilize SNP based on the genetic characteristics of each breed. Since the improvement efficiency of breed pigs increases sharply by the population size, it is important to increase test units for the improvement and it is desirable to establish the pig improvement network system to expand the unit of breed pig improvement through the genetic connection among breed pig farms.
Proceedings of the Korean Society of Crop Science Conference
/
2022.10a
/
pp.214-214
/
2022
Soluble starch synthases (SSs) elongate α-glucans from ADP-Glc to the glucan nonreducing ends and play a critical role in synthesizing resistant starch in the rice. A total of 10 SSs isoforms were reported in rice, including granules-bound starch synthase I (GBSSI), GBSSII, starch synthase I (SSI), SSIIa (SSII-3), SSIIb (SSII-2), SSIIc (SSII-1), SSIIIa (SSIII-2), SSIIIb (SSIII-1), SSIVa (SSIV-1), and SSIVb (SSIV-2). SSIII proteins are involved in forming the B chain and elongating cluster filling chains in amylopectin metabolism. The functions of SSIIIb (SSIII-1) are less clear as compared to SSs. Here, we sought to shed light on the genetic diversity profiling of the SSIII-1 gene in 374 rice accessions composed of 54 wild-type accessions and 320 bred cultivars (temperate japonica, indica, tropical japonica, aus, aromatic, and admixture). In total, 17 haplotypes were identified in the SSIII-1 coding region of 320 bred cultivars, while 44 haplotypes were detected from 54 wild-type accessions. The genetic diversity indices revealed the most negative Tajima's D value in the temperate-japonica, followed by the wild type, while Tajima's D values in other ecotypes were positive, indicating balancing selection. Nucleotide diversity in the SSIII-1 region was highest in the wild group (0.0047) while lowest in temperate-japonica. Lower nucleotide diversity in the temperate-japonica is evidenced by the negative Tajima's D and suggested purifying selection. The fixation index (FST) revealed a very high level of gene flow (low FST) between the tropical-japonica and admixture groups (FST=-0.21) followed by admixture and wild groups (-0.04), indica and admixture groups (0.02), while low gene flow with higher FST estimates between the temperate-japonica and aus groups (0.72), tropical-japonica and aromatic groups (0.71), and temperate-japonica and admixture groups (0.52). Taken together, our study offers insights into haplotype diversity and evolutionary fingerprints of SSIII-1. It provides genomic information to increase the resistant starch content of cooked rice.
The pumb gene encoding a basic amino acid transport protein in Neurospora crassa could be cloned by using a mutant strain defective in pmb gene as a host strain, using a negative selection on the media containing amino acid analogue canavanine. To select positive transformants of the genes for cloning, an auxotrophic marker (his-2) was added to a pmb mutant strain by mating ; a triple mutant (pmn : pmb : his-2) was constructued by crossing a strain defective in basic amino acid transport system (# 1683-bat um 535 "A") to a double mutant strain defective in neutral amino acid transport and histidine production (mitrol : his-2 "a"). Crossing was performed on synthetic crossing (SC) media containing histidine. The pmn : pmb and pmn :pmb : his-2 strains were selected among the progeny colonies from crosses on plates containing 5- .mu.g/ml para-fluoro-phenylalanine (PFPA), 200 .mu.g/ml canavanine, and 500 .mu.g/ml histidine. The selected colonies were cultured on minimal media with or without histidine for discarding pmn : pmb strain, because the pmn : pmb : his -2 strain grows only on histidine containing media. The pmn :pmb : his-2 strain selected can be used as a host strain for the cloning of the pmb and the pmn genes from a Neurospora genomic library by means of positive selections.
Kim, Hee-Kyoung;Lee, Sun-Hee;Kim, Heung-Tae;Yun, Sung-Hwan
The Plant Pathology Journal
/
v.25
no.3
/
pp.205-212
/
2009
Colletotrichum acutatum was the main cause of the recent outbreaks of anthracnose on pepper fruit in Korea. To facilitate molecular analysis of C. acutatum, we generated an arginine auxotrophic mutant of the C acutatum strain JC24 using a targeted gene replacement strategy. A 3.3-kb genomic region carrying an ortholog (designated CaARG2) of the fungal gene encoding N-acetylglutamate synthase, the first enzyme of arginine biosynthesis in fungi, was deleted from the fungal genome. The mutant exhibited normal growth only when arginine was exogenously supplied into the culture medium. Transformation of the arginine auxotrophic mutant with a plasmid DNA carrying an intact copy of CaARG2, which was smaller than the deleted region in the mutant, not only caused random vector insertions in the fungal genome, but also recovered both hyphal growth and pathogenicity of the mutant to the wild-type level. Using this new selection system, we have successfully developed a restriction enzyme-mediated integration procedure, which would provide an economically efficient random mutagenesis method in C. acutatum.
Ginseng(Panax ginseng C. A. Meyer) is important medicinal plant but requires 4-year cultivation for root harvest because of slow growth. In contrast, ginseng hairy roots induced by introducing Ri-plasmid of Agrobacterium rhizogenes into genomic DNA of plant cells show vigorous growth, and the hairy roots produce the same or more saponins than natural ginseng roots. Therefore, hairy roots can be used for commercial purposes. The present study was carried out to induce hairy roots with both active growth and high saponin contents. Numerous hairy roots of Panax ginseng were obtained after root disks of three-year old roots were infected with Agrobacterium rhizogenes R1000 A4T in dark condition after one month of culture. About 3 hundred lines of hairy roots were selected according as morphological characters on medium with carbenicillin. After pre-selection of fifteen lines of hairy roots with active growth, KGHR-l and KGHR-8 lines were finally selected which had characters of high content of ginsenoside-Rd and ginsenoside-Re, respectively. The optimum growth of hairy roots was achieved in the culture of 1/2 MS liquid medium in dark (22 $^{\circ}C$) under 60 rpm gyratory shaking. Hairy roots grew well in 5L Erlenmeyer flasks, lL roller drums, 10L jar-fermenters, and especially in 20L air-lift culture vessels.
Proceedings of the Korean Society of Crop Science Conference
/
2017.06a
/
pp.13-13
/
2017
By the progress of genome sequencing, infrastructures for marker-assisted breeding (MAB) of rice came to be established. Fine mapping and gene isolation have been conducted using the breeding materials derived from natural variations and artificial mutants. Such genetic analysis by the genome-wide dense markers provided us the knowledge about the many genes controlling important traits. We identified several genes or quantitative trait loci (QTL) for heading date, blast resistance, eating quality, high-temperature stress tolerance, and so on. NILs of each gene controlling heading date contribute to elongate the rice harvest period. Determination of precise gene location of blast resistance gene pi21, allowed us to overcome linkage drag, co-introduction of undesirable eating quality. We could also breed the first practical rice cultivar in Japan with a brown planthopper resistance gene bph11 in the genetic back-ground of an elite cultivar. Discovery of major and minor QTLs for good eating quality allowed us to fine-tune of eating quality according to the rice planting area or usage of rice grain. Many rice cultivars have bred efficiently by MAB for several traits, or by marker-assisted backcross breeding through chromosome segment substitution lines (CSSLs) using genetically diverse accessions. We are also systematically supporting the crop breeding of other sectors by MAB or by providing resources such as CSSLs. It is possible to pyramid many genes for important traits by using MAB, but is still difficult to improve the yielding ability. We are performing a Genomic Selection (GS) for improvement of rice biomass and grain yield. We are also trying to apply the genome editing technology for high yield rice breeding.
Winter bud explants from 15 individual angelica tree (Aralia elata) were cultured in vitro to find out optimal conditions for somatic embryo induction as well as plant regeneration. Calli are induced and grown on MS medium supplemented with 1.0 mg/L 2,4-D for 4 weeks and subcultured on a half-strength MS medium without phytohormones to induce somatic embryos. Inter-simple sequence repeat (I-SSR) markers were analyzed with total DNAs extracted from the trees. Genotype effects on somatic embryo induction were examined by cluster analysis. Callus induction rate varied from 58.5 to 100% among the genotypes. Somatic embryo induction rate also greatly varied from 0 to 100% among the genotypes. There was a significant difference in somatic embryo induction rate even among the individual trees that showed close genetic relationships each other. This suggested that somatic embryo induction rate in Aralia elata be influenced by a few major specific genes rather than whole genomic similarity among individual trees. Four individuals of Ulneong-7, Cheju-1, Shingu and China, which are recalcitrant to somatic embryo induction, turned out to have a close genetic relationship, suggesting that both physiological and genetic factors affect somatic embryo induction. The results suggest that genotype selection be the most important factor to achieve an efficient propagation, although cultural optimization through medium and explant manipulation may also play crucial roles in somatic embryogensis as well as plant regeneration of these species.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.