• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권3호
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• pp.228-235
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• 2018

In this study, two pepper varieties, PRH1 (powdery mildew resistance line) and Saengryeg (powdery mildew resistance line), were resequenced using next generation sequencing technology in order to develop InDel markers. The genome-wide discovery of InDel variation was performed by comparing the whole-genome resequencing data of two pepper varieties to the Capsicum annuum cv. CM334 reference genome. A total of 334,236 and 318,256 InDels were identified in PRH1 and Saengryeg, respectively. The greatest number of homozygous InDels were discovered on chromosome 1 in PRH1 (24,954) and on chromosome 10 (29,552) in Saengryeg. Among these homozygous InDels, 19,094 and 4,885 InDels were distributed in the genic regions of PRH1 and Saengryeg, respectively, and 198,570 and 183,468 InDels were distributed in the intergenic regions. We have identified 197,821 polymorphic InDels between PRH1 and Saengryeg. A total of 11,697 primers sets were generated, resulting in the discovery of four polymorphic InDel markers. These new markers will be utilized in order to identify disease resistance genotypes in breeding populations. Therefore, our results will make a one-step advancement in whole genome resequencing and add genetic resource datasets in pepper breeding research.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권4호
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• pp.290-298
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• 2023

본 연구에서는 닥나무 속 식물에 대한 InDel 마커를 개발하였다. 전국의 닥나무 속 식물 22개체를 수집하였고, 수집한 닥나무 속 식물 중 6개체를 차세대염기서열 분석(NGS)을 실시하였다. NGS를 통하여 얻은 염기서열 정보를 기존에 발표되었던 닥나무 엽록체 서열과 비교하여 InDel 마커 후보를 선발하였다. 선발한 마커 후보를 수집된 닥나무 속 식물에 적용하여 마커의 특성 검정을 통해 총5개의 엽록체 기반 마커를 개발하였다. 개발된 InDel 마커를 22개의 유전자원에 적용한 후 군집 분석을 실시한 결과, 총5개의 그룹으로 나뉘었다. 본 연구에서 개발된 마커들은 닥나무 속의 육종이나 종 판별에 활용할 수 있을 것이라 판단된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권5호
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• pp.1931-1936
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• 2014

Background: Gastric cancer (GC) ranks as one of the major causes of mortality due to cancer worldwide. In Chile, it is currently the leading cause of cancer death. Identification of novel molecular markers that may help to improve disease diagnosis at early stages is imperative. Materials and Methods: Using whole-genome DNA microarrays we determined differential mRNA levels in fresh human GC samples compared to adjacent healthy mucosa from the same patients. Genes significantly overexpressed in GC were validated by RT-PCR in a group of 14 GC cases. Results: The genes CD248, NSD1, RAB17, ABCG8, Ephb1 and P2RY2 were detected as the top overexpressed in GC biopsies. P2RY2, Ephb1 and CD248 showed the best sensitivity for GC detection with values of 92.9%, 85.7% and 64.3% (p<0.05), respectively. Specificity was 85.7%, 71.4% and 71.4% (p<0.05), for each respectively.

• Journal of Microbiology
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• 제44권5호
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• pp.530-536
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• 2006

Bacteriophage P4, a satellite phage of coliphage P2, is a very useful experimental tool for the study of viral capsid assembly and cos-cleavage. For an in vitro cos-cleavage reaction study of the P2-P4 system, new shortened and selectable markers containing P4 derivative plasm ids were designed as a substrate molecules. They were constructed by swapping the non-essential segment of P4 DNA for either the kanamycin resistance (kmr) gene or the ampicillin resistance (apr) gene. The size of the genomes of the resulting markers were 82% (P4 ash8 delRI:: kmr) and 79% (P4 ash8 delRI:: apr) of the wild type P4 genome. To determine the lower limit of genome size that could be packaged into the small P4-size bead, these shortened P4 plasmids were converted to phage particles with infection of the helper phage P2. The conversion of plasmid P4 derivatives to bacteriophage particles was verified by the heat stability test and the burst size determination experiment. CsCl buoyant equilibrium density gradient experiments confirmed not only the genome size of the viable phage form of shortened P4 derivatives, but also their packaging into the small P4-size head. P4 ash8 delRI:: apr turned out to be the smallest P4 genome that can be packaged into P4-sized head.

• 한국자원식물학회지
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• 제32권5호
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• pp.519-542
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• 2019

본 연구에서는 국내 콩 유전체의 변이밀집영역(dVB)에서 유래한 27개 InDel 마커를 신품종 20개에 적용하여 품종판별용 마커로서 범용성을 검증하고 신품종의 구별성과 국내 품종의 유전적 다양성을 확인하였다. 20개 신품종과 MyCrops에 포함된 기존 149개 품종과의 유사도는 평균 61.3%이고, 최저 25.9%에서 최대 96.3%의 유사도로 완전 일치(100%)되는 바코드는 없어 20개 신품종의 유전적 구별성을 모두 확인할 수 있었다. 유연관계를 분석한 결과에서는 신품종을 포함한 국내 169품종이 4개의 유전집단으로 구분되었으며 풋콩 및 단기성 콩의 80%가 I-2 소그룹, 나물콩의 65.9%가 II-2 소그룹에 주로 속한 반면, 장류 및 두부콩은 I-1 (44.4%), I-2 (26.4%), II-2 (23.6%) 소그룹에 고르게 분포하였다. 20개 신품종에 대한 계보도는 나물콩 주요 계보와 장류 및 두부콩으로 크게 두 그룹으로 나누어지며 유연관계분석을 뒷받침하였다. 품종판별을 위한 최소 마커를 선발하기 위해 PIC가 높은 공통마커와 품종별 특이마커를 선발하는 2단계 과정을 통해 품종에 따라 7~9개의 최소 마커로 신품종의 진위를 판별할 수 있었다. 이처럼 콩 변이밀집영역에서 유래된 27개 InDel 마커와 이를 이용한 신품종 바코드 정보의 지속적인 업데이트는 수입산에 대한 국산 품종의 보호와 육성가의 권리 증진에 기여하며, 더불어 육종과정 중 신규 유전변이를 도입하고 목표형질을 선발하는 등 육종 효율을 개선하는데도 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.264-264
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• 2017

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제50권
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• pp.34-44
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• 2023

멕시코 유래의 4배체 감자 근연야생종 중 하나인 Solanum hjertingii는 괴경에서 발생하는 흑변현상에 강한 것으로 알려져 감자의 신품종 육성에 유용한 형질로 이용이 가능하다. 이러한 저항성은 생리적 장해인 효소적 갈변과 흑반을 감소시킬 수 있다. 하지만, S. hjertingii와 S. tuberosum은 생리적 장벽에 기인한 교잡종 생산이 제한적인 관계로 직접적인 교배육종보다는 체세포잡종을 육성하는 방법을 활용할 수 있다. 체세포잡종 계통이 육성이 되면 분자표지를 이용한 적절한 잡종 계통을 선발하는 것이 필요하여, 본 연구에서는 S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체 정보를 이용하여 S. hjertingii 특이적인 PCR 기반의 분자마커를 개발하였다. S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체는 155,545 bp였으며, 다른 Solanum 종들과 구조 및 유전자 구성이 매우 유사하였고, 가지과의 다른 15개의 종들과 계통수 분석에서 근연야생종 S. demissum, S. hougasii, S. stoloniferum과 매우 가까운 유연관계를 나타냈다. 또한, S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체와 8개의 다른 Solanum 종의 전체 엽록체 유전체의 다중 정렬 결과로 S. hjertingii 특이적인 1개의 InDel 영역과 7개의 SNP 영역을 확인하였고, 이를 이용하여 1개의 InDel 및 4개의 SNP 기반 PCR마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 S. hjertingii의 진화적 측면에서의 연구와 S. hjertingii를 이용한 감자의 신품종 육성 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.

• 원예과학기술지
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• 제31권1호
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• pp.72-79
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• 2013

Inactivation of the gene coding for dihydroflavonol 4-reductase (DFR) is responsible for the color difference between red and yellow onions (Allium cepa L.). Two inactive DFR-A alleles, DFR-$A^{PS}$ and DFR-$A^{DEL}$, were identified in our previous study. A functional marker was developed on the basis of the premature stop codon that inactivated the DFR-$A^{PS}$ allele. A derived cleaved amplified polymorphic sequences (dCAPS) primer was designed to detect the single nucleotide polymorphism, an A/T transition, which produced the premature stop codon. Digested PCR products clearly distinguished the homozygous and heterozygous red $F_2$ individuals. Meanwhile, to develop a molecular marker for detection of the DFR-$A^{DEL}$ allele in which entire DFR-A gene was deleted, genome walking was performed and approximately 3 kb 5' and 3' flanking sequences of the DFR-$A^R$ coding region were obtained. PCR amplification using multiple primers binding to the extended flanking regions showed that more of the extended region of the DFR-A gene was deleted in the DFR-$A^{DEL}$ allele. A dominant simple PCR marker was developed to identify the DFR-$A^{DEL}$ allele using the dissimilar 3' flanking sequences of the DFR-A gene and homologous DFR-B pseudogene. Distribution of the DFR-$A^{PS}$ and DFR-$A^{DEL}$ alleles in yellow onion cultivars bred in Korea and Japan was surveyed using molecular makers developed in this study. Results showed predominant existence of the DFR-$A^{PS}$ allele in yellow onion cultivars.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.92-92
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• 2017

Bakanae disease is one of the most serious and oldest problems of rice production, which was first described in 1828 in Japan. This disease has also been identified in Asia, Africa, North America, and Italy. Germinating rice seeds in seed boxes for mechanical transplantation has caused many problems associated with diseases, including bakanae disease. Bakanae disease has become a serious problem in the breeding of hybrid rice, which involves the increased use of raising plants in seed beds. The indica rice variety Shingwang was selected as resistant donor to bakanae disease. One hundred sixty nine NILs, YR28297 ($BC_6F_4$) generated by five backcrosses of Shingwang with the genetic background of susceptible japonica variety, Ilpum were used for QTL analysis. Rice bakanae disease pathogen, CF283, was mainly used in this study and inoculation and evaluation of bakanae disease was performed with the method of the large-scale screening method developed by Kim et al. (2014). SSR markers evenly distributed in the entire rice chromosomes were selected from the Gramene database (http://www.gramene.org), and the polymorphic markers were used for frame mapping of a $BC_5F_5$ resistant line. Here, we developed 168 near-isogenic rice lines (NILs, $BC_6F_4$) to locate a QTL for resistance against bakanae disease. The lines were derived from a cross between Shingwang, a highly resistant variety (indica), and Ilpum, a highly susceptible variety (japonica). The 24 markers representing the Shingwang allele in a bakanae disease-resistant NIL, YR24982-9-1 (parental line of the $BC_6F_4$ NILs), were located on chromosome 1, 2, 7, 8, 10, 11, and 12. Single marker analysis using an SSR marker, RM9, showed that a major QTL was located on chromosome 1. The QTL explained 65 % of the total phenotype variation in $BC_6F_4$ NILs. The major QTL designated qBK1 was mapped in 91 kb region between InDel15 and InDel21. The identification of qBK1 and the closely linked SSR marker, InDel18, could be useful for improving rice bakanae disease resistance in marker-assisted breeding.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권3호
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• pp.178-186
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• 2022

볼리비아 유래의 4배체 감자 야생종 중 하나인 Solanum acaule는 서리, 감자역병, 감자바이러스X, 감자바이러스Y, 감자잎말림바이러스, 감자걀쭉병, 선충 등에 대한 저항성과 같이 감자의 신품종 육성에 매우 유용한 형질들을 가지고 있어 감자 육종에 많이 이용되고 있다. 그러나 이러한 유용 형질들을 재배종 감자에 전통적인 교잡에 의해 도입하는 것은 야생종과 재배종 간의 서로 다른 EBN에 따라 매우 제한적이다. 따라서, 이러한 생리적 장벽을 극복하기 위해서는 체세포융합을 이용할 수 있는데, 육종에 활용할 적절한 체세포융합체를 선발하기 위해서는 적절한 분자마커의 개발이 필수적이다. 이에, 본 연구에서는 앞서 차세대 유전체 기술에 의해 완성되어 보고된 S. acaule의 엽록체 전장 유전체 정보를 기반으로 이를 다른 8개의 Solanum 종의 엽록체 전장 유전체 정보와 비교를 통해 S. acaule 특이적인 분자마커를 개발하였다. S. acaule의 엽록체 전장 유전체 총 길이는 155,570 bp였으며, 총 158개의 유전자로 구성되어 있었다. 전체적인 구조와 유전자의 구성은 다른 Solanum 종들과 매우 유사하였고 12종의 다른 가지과에 속해 있는 종과의 계통수 분석에서 다른 Solanum 종과 매우 가까운 유연관계를 가지는 것을 확인하였다. S. acaule의 엽록체 전장 유전체와 다른 7개 Solanum 종의 엽록체 전장 유전체 다중 정렬의 결과로 각각 4개와 79개의 S. acaule 특이적인 InDel 및 SNP 영역이 확인되었으며, 이 정보를 이용하여 각각 1개씩의 InDel 및 SNP 영역 유래의 PCR 기반의 분자마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 S. acaule의 진화적 측면에서의 연구와 S. acaule를 이용한 감자품종 육성 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.