• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.237-237
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• 2022

Cynodon transvaalensis belongs to the warm-season grasses and is one of the economically and ecologically important crops. Cynodon species with high heterozygosity are difficult to assemble, so genome research has not been actively conducted. In this study, hybrid assembly was performed by sequencing with Illumina and PacBio. As a result of the assembly, the number of scaffolds and the length of N50 were 1,392, 928 kb, respectively. The completeness of the assembly was confirmed by BSUCO at 98.3%. In addition, as a result of estimating the size of the assembled genome by K-mer analysis (k=25), it was approximately ~413 Mb. A total of 37,060 cds sequences were annotated in the assembled genome, and their functions were identified through blast. After that, we try to complete the assembled genome into a pseudochromosome-level genome through Hi-C technology. These results will not only help to understand the complex genome composition of african bermudagrass, but also provide a resource for genomic and evolutionary studies of grass and other plant species.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.240-246
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• 2020

본 연구는 백우 품종 육성을 위해 분자생물학적 방법을 이용하여 유전적 특성을 파악하고 백우 품종을 식별하기 위한 백우 품종 특이적인 Single Nucleotide Polymorphism (SNP) 마커를 개발하기 위해 수행되었다. 한우 48두와 백우 22두의 혈액에서 추출된 DNA를 이용하여 Illumina Bovine HD 777K SNP chip으로 SNP genotyping을 실시하였다. 각 SNP의 Minor Allele Frequency (MAF) difference (한우와 백우의 차이 절대값)을 계산하고, Fisher's Exact test (Genotype)을 통해 MAF difference의 통계적 유의성(P-value)을 계산하였다. 품종 별 차이를 나타낼 수 있는 마커를 선발기준으로 MAF difference가 100%의 차이를 나타내는 SNP를 식별하였다. 이러한 유전적 차이를 보이는 9개의 단일염기다형성 마커(rs42125585, rs42125591, rs42125833, rs109461720, rs134735704, rs109447299, rs42164846, rs42160000 및 rs137353829)가 선발되었다. 선발된 마커들은 한우와 백우 특이적인 대립유전자를 가지고 서로 다른 대립유전자를 나타내고 있다. 이들 9개의 SNP 마커들을 이용하여 한우와 백우의 품종을 식별할 수 있음을 확인하였고, 이러한 결과들을 바탕으로 백우 품종 식별 마커 특허를 등록하였다. 백우는 원종인 한우에서 분리되어 한국재래종의 특성을 잘 나타내 주는 계통으로, 이러한 백우가 가지고 있는 유전적 특성 연구는 백우를 식별하고 품종으로서 육종하는데 사용되어 종축으로서의 가치 증진을 위한 기반 연구가 될 것으로 생각된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제39권4호
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• pp.227-234
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• 2019

본 연구는 고온기 여름철 사육환경에서의 홀스타인종 젖소의 반추위내 미생물 균총 변화를 분석하고, 반추위내 미생물과 고온 스트레스간의 연관성을 규명하고자 수행하였다. 국립축산과학원 낙농과에서 사육 중인 홀스타인 젖소 10두의 반추위액을 채취하였으며, 채취한 시료 샘플은 PowerSoil® DNA Isolation Kit (Cat. No. 12888, MO BIO)를 이용하여 DNA를 추출한 후 Illumina HiSeq^TM platform (Illumina, CA, USA)을 이용하여 미생물 균총 분석을 실시하였다. 반추위액 내 미생물 균총을 분석한 결과, 사육환경 온습도에 따른 미생물 군집 구성에는 큰 차이는 없었으나, 미생물의 상대적 함량에는 차이가 있었다. LEfSe 분석을 통해 적온과 고온 환경에서 특정 미생물들의 상대적 조성이 유의적으로 증가함을 확인하였다. 이들 결과를 볼 때, 반추위내 미생물 균총은 고온과 같은 외부 환경변화에 영향을 받는 것으로 판단되어 젖소의 고온스트레스 반응에 있어 반추위 미생물 변화가 중요한 역할을 담당할 것으로 사료된다. 추후 연구는 이러한 차이를 나타내는 미생물들의 대사 경로나 대사 물질에 분석을 통해 환경변화와 미생물간의 연관성 및 이러한 미생물 균총 조절을 통한 고온기 젖소의 적응성 향상을 위한 미생물학적 전략 연구가가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국환경농학회지
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• 제39권1호
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• pp.1-9
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• 2020

본 연구에서는 일천궁의 연작재배에 따른 토양 이화학성 및 토양세균군집을 비교 분석하기 위해 천궁 중에서 재배 빈도수가 높은 일천궁의 초작 및 연작 재배지를 선정하여 토양 이화학성 및 토양세균군집 특성을 분석하고, 토양 이화학성 및 토양세균군집 간의 상관관계를 구명하고자 하였다. 토양 이화학성은 농촌진흥청 토양분석법을 이용하였고, 토양세균군집 분석은 Illumina Miseq sequencing system을 이용하여 상대적 빈도수 및 주좌표 분석을 하였다. 토양 이화학성과 토양세균군집 간의 상관관계는 DISTLM과 Spearman's 상관관계 분석을 이용하였다. 일천궁 재배지의 토양세균군집은 일천의 재배법에 따라 뚜렷하게 2개의 cluster로 군집화를 이루었고, 초작 및 연작 재배지 모두 Proteobacteria와 Alphaproteobacteria가 우점종으로 나타났다. 주좌표 분석과 DISTLM 분석에서는 일천궁 재배지의 토양 pH와 Ca이 토양세균의 군집화에 유의적으로 영향을 주고 있음을 확인하였고, Spearman's 상관관계 분석을 통해 일천궁의 재배법에 따라 유의적인 차이를 보였던 Acinobacteria와 Acidobacteria의 상대적 빈도수는 토양 pH, Ca 함량과 유의적인 상관관계를 보이는 것으로 나타났다. 본 연구는 일천궁의 재배법에 따른 토양 이화학성 및 토양세균군집의 변화와 상관관계를 구명하는데 중요한 자료가 될 것으로 판단된다. 또한, 토양 이화학성과 토양세균군집의 변화에 따른 일천궁 재배지의 연작장해 원인을 구명하는데 있어 도움을 줄 수 있을 것이다. 향후 본 연구를 바탕으로 향후 일천궁의 재배법에 따른 곰팡이(fungi)의 군집과 병원성 미생물군집의 변화를 확인하고 토양 이화학성과의 상관관계를 분석할 수 있다면 일천궁의 연작장해 원인을 명확하게 구명하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권5호
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• pp.738-747
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• 2018

Objective: In a previous study, analysis of Illumina sequenced metagenomic DNA data of bacteria in Vietnamese goats' rumen showed a high diversity of putative lignocellulolytic genes. In this study, taxonomy speculation of microbial community and lignocellulolytic bacteria population in the rumen was conducted to elucidate a role of bacterial structure for effective degradation of plant materials. Methods: The metagenomic data had been subjected into Basic Local Alignment Search Tool (BLASTX) algorithm and the National Center for Biotechnology Information non-redundant sequence database. Here the BLASTX hits were further processed by the Metagenome Analyzer program to statistically analyze the abundance of taxa. Results: Microbial community in the rumen is defined by dominance of Bacteroidetes compared to Firmicutes. The ratio of Firmicutes versus Bacteroidetes was 0.36:1. An abundance of Synergistetes was uniquely identified in the goat microbiome may be formed by host genotype. With regard to bacterial lignocellulose degraders, the ratio of lignocellulolytic genes affiliated with Firmicutes compared to the genes linked to Bacteroidetes was 0.11:1, in which the genes encoding putative hemicellulases, carbohydrate esterases, polysaccharide lyases originated from Bacteroidetes were 14 to 20 times higher than from Firmicutes. Firmicutes seem to possess more cellulose hydrolysis capacity showing a Firmicutes/Bacteroidetes ratio of 0.35:1. Analysis of lignocellulolytic potential degraders shows that four species belonged to Bacteroidetes phylum, while two species belonged to Firmicutes phylum harbouring at least 12 different catalytic domains for all lignocellulose pretreatment, cellulose, as well as hemicellulose saccharification. Conclusion: Based on these findings, we speculate that increasing the members of Bacteroidetes to keep a low ratio of Firmicutes versus Bacteroidetes in goat rumen has resulted most likely in an increased lignocellulose digestion.

• 생명과학회지
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• 제30권3호
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• pp.291-297
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• 2020

본 연구는 차세대 염기서열 분석법(NGS)을 이용하여 방어의 microsatellite 마커를 개발하고, 개발된 마커를 이용하여 방어 집단의 유전적 특성을 분석하기 위해 수행되었다. 차세대 염기서열 분석 장비인 Illumina Hiseq2500를 이용하여 총 28,873,374개의 read들을 얻어 assembly를 수행한 결과, 전체의 약 1.6%에 해당하는 466,359개의 read들이 assembly 되었으며, 이 read들의 총 길이는 7,247,216,874 bp로 확인되었다. 크기가 518 bp 이상이 되는 contig는 30.729개로 나타났으며, 이 중 microsatellite 영역을 포함하는 contig 132개(0.43%)를 1차로 선별하고, PCR 증폭 여부 및 유전자형 분석을 통해 microsatellite 후보 60개를 2차로 선별하였다. 그 중 방어집단의 마커로서 유용한 15개의 microsatellite 마커를 선택하였다. 방어집단을 대상으로 개발된 15개의 microsatellite 마커로 분석한 결과, 관찰된 유효 대립유전자수(N_A)는 평균 18.5(11~30)로 나타났다. 평균 관측치 이형접합도(H_O)와 평균기대치 이형접합도(H_E)는 각각 0.812(0.431~0.972)와 0.896(0.782~0.949)으로 나타났다. 다형성이 관찰된 모든 microsatellite 마커 간의 연관불평형은 나타나지 않았으며, 해산어의 평균 H_E 값인 0.79 이상의 수치를 나타내었다. 따라서 본 연구에서 개발된 15개의 microsatellite 마커는 방어 집단의 유전적 다양성 분석에 유용할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제30권1호
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• pp.64-69
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• 2020

꿀벌(Apis mellifera)에는 많은 항균성 펩티드가 있습니다. 그러나 아직 많은 종류의 펩티드를 기능을 알려지지 않았다. 따라서, 알려지지 않은 기능성 펩티드의 특성화가 필요하다. 그래서 우리는 새로운 항균성 펩티드(AMP)를 분석 하였다. 우리는 Apis mellifera에서 total RNA를 분리하고 Illumina HiSeq 2500 차세대 시퀀싱(NGS) 기술을 사용하여 15,314 개의 펩티드 서열을 생성하여 새로운 AMP를 선발 하였다. AMP로서 기능을 가지는 AMP를 선발 하기 위해 AMP 서열의 특성 과 특징을 분석을 기초로 하여 알려지지 않은 펩티드 및 알려진 44 개의 펩티드가 확인 되었다. 그 중에서도 AMP5라는 특성화 되지 않은 펩티드를 선발 하였다. AMP5는 표피, 지방체, 독낭에서 발현된다. 항균 활성을 분석하기 위해 Gram-negative bacteria Escherichia coli KACC 10005 및 Bacillus thuringiensis KACC 10168에 대한 항균 활성을 합성한 AMP5 처리하여 시험 하였다. AMP5는 Gram-negative bacteria Escherichia coli에 대한 항균 활성을 나타냈다(MIC₅₀ = 22.04±0.66 μM). 일벌에 Escherichia coli을 주사했을 때 AMP5는 체내에서 항균성 펩티드로 발현이 높아졌다. 이러한 결과는 Escherichia coli에 대한 항균 활성을 나타냄을 확인하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제24권9호
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• pp.1184-1191
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• 2011

We attempted to generate a linkage map using Illumina Porcine 60K SNP Beadchip genotypes of the $F_2$ offspring from Korean native pig (KNP) crossed with Yorkshire (YS) pig, and to identify quantitative trait loci (QTL) using the line-cross model. Among the genotype information of the 62,136 SNPs obtained from the high-density SNP analysis, 45,308 SNPs were used to select informative markers with allelic frequencies >0.7 between the KNP (n = 16) and YS (n = 8) F0 animals. Of the selected SNP markers, a final set of 500 SNPs with polymorphic information contents (PIC) values of >0.300 in the $F_2$ groups (n = 252) was used for detection of thirty meat quality-related QTL on chromosomes at the 5% significance level and 10 QTL at the 1% significance level. The QTL for crude protein were detected on SSC2, SSC3, SSC6, SSC9 and SSC12; for intramuscular fat and marbling on SSC2, SSC8, SSC12, SSC14 and SSC18; meat color measurements on SSC1, SSC3, SSC4, SSC5, SSC6, SSC10, SSC11, SSC12, SSC16 and SSC18; water content related measurements in pork were detected on SSC4, SSC6, SSC7, SSC10, SSC12 and SSC14. Additional QTL of pork quality traits such as texture, tenderness and pH were detected on SSC6, SSC12, SSC13 and SSC16. The most important chromosomal region of superior pork quality in KNP compared to YS was identified on SSC12. Our results demonstrated that a QTL linkage map of the $F_2$ design in the pig breed can be generated with a selected data set of high density SNP genotypes. The QTL regions detected in this study will provide useful information for identifying genetic factors related to better pork quality in KNP.

• 환경생물
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• 제37권3호
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• pp.380-388
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• 2019

본 연구는 전국 임의의 산양삼 재배지를 선정하여 재배지 내의 토양 특성 및 토양세균군집을 분석하고, 토양 이화학적 특성, 토양세균군집 및 산양삼 생육특성 간의 상관관계를 구명하기 위하여 수행되었다. 토양세균군집 분석은 pyrosequencing analysis (Illumina platform)를 이용하였고, 토양세균군집과 생육특성 간의 상관관계는 Spearman's rank correlation을 이용하여 분석하였다. 8개 산양삼 재배지로부터 분리한 토양세균군집은 2개의 군집으로 군집화를 이루는 것을 확인하였다. 모든 토양샘플에서 Proteobacteria와 Alphaproteobacteria가 각각 35.4%, 24.4%로 가장 높은 상대적 빈도수를 보였다. 산양삼의 생육은 토양 pH가 낮고 Acidobacteria의 상대적 빈도수가 높은 토양에서 증가하였으며, Acidobacteriia (class)와 Koribacteraceae (family)의 상대적 빈도수는 산양삼의 생육과 유의적인 정의 상관관계를 보이는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 토양세균군집과 산양삼 생육 간의 상관관계를 구명하는 중요한 자료가 될 것으로 생각되고, 나아가 산양삼 재배 이전에 산양삼의 생육에 유용한 토양세균군집을 확인할 수 있다면 산양삼 재배적지를 선정하는데 도움을 줄 수 있을 것이다. 또한 토양이화학성과 더불어 임상 및 주변식생에 따른 토양세균군집과 산양삼 생육특성에 대한 상관관계 연구를 추가로 수행한다면 보다 명확한 정보를 대한 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제40권2호
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• pp.127-134
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• 2016

Background: Rhizospheric fungi play an essential role in the plantesoil ecosystem, affecting plant growth and health. In this study, we evaluated the fungal diversity in the rhizosphere soil of 2-yr-old healthy Panax notoginseng cultivated in Wenshan, China. Methods: Culture-independent Illumina MiSeq and culture-dependent techniques, combining molecular and morphological characteristics, were used to analyze the rhizospheric fungal diversity. A diffusion test was used to challenge the phytopathogens of P. notoginseng. Results: A total of 16,130 paired-end reads of the nuclear ribosomal internal transcribed spacer 2 were generated and clustered into 860 operational taxonomic units at 97% sequence similarity. All the operational taxonomic units were assigned to five phyla and 79 genera. Zygomycota (46.2%) and Ascomycota (37.8%) were the dominant taxa; Mortierella and unclassified Mortierellales accounted for a large proportion (44.9%) at genus level. The relative abundance of Fusarium and Phoma sequenceswas high, accounting for 12.9% and 5.5%, respectively. In total,113 fungal isolates were isolated from rhizosphere soil. They were assigned to five classes, eight orders (except for an Incertae sedis), 26 genera, and 43 species based on morphological characteristics and phylogenetic analysis of the internal transcribed spacer. Fusarium was the most isolated genus with six species (24 isolates, 21.2%). The abundance of Phoma was also relatively high (8.0%). Thirteen isolates displayed antimicrobial activity against at least one test fungus. Conclusion: Our results suggest that diverse fungi including potential pathogenic ones exist in the rhizosphere soil of 2-yr-old P. notoginseng and that antagonistic isolates may be useful for biological control of pathogens.