• Molecules and Cells
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• 제23권1호
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• pp.72-79
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• 2007

Demand for low-input sustainable crop cultivation is increasing to meet the need for environment-friendly agriculture. Consequently, developing genotypes with high nutrient use efficiency is one of the major objectives of crop breeding programs. This study was conducted to identify QTLs for traits associated with physiological nitrogen use efficiency (PNUE). A recombinant inbred population (DT-RILs) between Dasanbyeo (a tongil type rice, derived from an indica ${\times}$ japonica cross and similar to indica in its genetic make-up) and TR22183 (a Chinese japonica variety) consisting of 166 $F_8$ lines was developed and used for mapping. A frame map of 1,409 cM containing 113 SSR and 103 STS markers with an average interval of 6.5 cM between adjacent marker loci was constructed using the DT-RILs. The RILs were cultivated in ordinary-N ($N-P_2O_5-K_2O=100-80-80kg/ha$) and low-N ($N-P_2O_5-K_2O=50-80-80kg/ha$) (100 kg/ha) conditions. PNUE was positively correlated with the harvest index and grain yield in both conditions. Twenty single QTLs (S-QTLs) and 58 pairs of epistatic loci (E-QTLs) were identified for the nitrogen concentration of grain, nitrogen concentration of straw, nitrogen content of shoot, harvest index, grain yield, straw yield and PNUE in both conditions. The phenotypic variance explained by these S-QTLs and E-QTLs ranged from 11.1 to 44.3% and from 16.0% to 63.6%, respectively. The total phenotypic variance explained by all the QTLs for each trait ranged from 35.8% to 71.3%, showing that the expression of PNUE and related characters depends signify- cantly upon genetic factors. Both S-QTLs and E-QTLs may be useful for marker-assisted selection (MAS) to develop higher PNUE genotypes.

• 한국육종학회지
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• 제41권4호
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• pp.456-462
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• 2009

본 연구는 최근 우리나라에서 급격하게 발생되고 있는 콩 불마름병에 대한 저항성 중간모본을 육성하고자 할 때 marker-assisted selection에 적용할 수 있는 저항성 근접 분자표지를 개발하고자 수행하였다. 1. 불마름병에 이병성인 큰올콩과 저항성인 신팔달콩의 RIL 116 계통에 대하여 콩 불마름병 균주 8ra에 대한 저항성과 연관된 QTL을 탐색한 결과 포장에서는 연관군 B2, D2, I와 K에서, 온실에서는 연관군 D2, C1과 F에서 불마름병과 관련된 QTL이 나타났다. 2. 포장과 온실에서 공통적으로 탐색된 QTL은 연관군 D2에 위치해 있었는데 정확한 위치는 포장과 온실에서 각각 Satt135와 Satt397의 사이에서 LOD score 6.64와 3.43으로 Satt135에서 14.01 cM과 0.01 cM 떨어진 위치에서 탐색되었다.

• 생명과학회지
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• 제20권6호
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• pp.825-830
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• 2010

본 연구는 버크셔 품종에서 PRLR3와 RBP4 후보유전자의 두 개의 대립유전자가 산육형질과 번식형질에 미치는 영향을 조사하였다. 5,919두의 혈통자료, 3,480두의 산육기록과, 244두의 모돈의 775마리의 산자기록을 이용하여 유전능력 평가를 수행하였다. 유전자형 분석은 144두와 156두에서 PRLR3와 RBP4 유전자의 유전자형을 각각 분석하였다. 평가된 개체들의 육종가를 이용 두 마커의 유전자형 효과와 유의 확률을 추정한 결과 PRLR3 유전자는 번식형질의 총산자수(TBN)와 생존산자수(NBA)에서 -0.28과 -0.13두의 상가적 효과를 각각 나타내었다. RBP4 유전자는 일당증체량에서 10.58 g의 우성적 효과를 나타내었다. 그러나 RBP4 유전자의 다형성은 번식형질의 총 산자수(TBN)와 생존산자수(NBA)에서 -0.34와 -0.33두의 상가적 유전적 효과를 각각 나타났다. 따라서 PRLR3와 RBP의 B 대립유전자를 선호하는 MAS (Marker Assist Selection) Scheme은 버크셔 품종의 산자수의 개량에 이용 할 수 있을 것이다.

• 한국육종학회지
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• 제40권4호
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• pp.408-413
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• 2008

벼 조생종 품종 금오3호의 잎도열병 저항성 및 도열병 저항성 연관마커 zt56591과의 관계를 분석한 결과, '03~'07년까지 5년간 전국 14개 지역 잎도열병 밭못자리 검정의 평균 발병정도는 금오3호가 1.6으로 진부벼 3.6, 금오벼 5.3 및 일품벼 6.4에 비해 낮았다. 저항성(0-3) 12개소, 중도 저항성(4-6) 2개소이며, 감수성(7-9)을 보인 곳은 없었다. 도열병 내구저항성에서 병반 면적율이 0.1~5.0%사이로 지속적인 저항성을 보였으며, 29개 균주에 저항성반응을 보였고, 1개 균주에 대해서는 이병성 반응을 보였다. 도열병 저항성과 연관된 DNA marker를 이용하여 분석한 결과 '금오3호'는 도열병 광범위 저항성 유전자로 알려진 Pizt와 연관된 마커 zt56591에 저항성 밴드 패턴을 나타내었다. 또한, 아끼다고마찌/금오3호 RIL집단에서 Pizt 연관마커와 잎도열병 저항성과의 관계를 분석한 결과 조환가가 1.1%로 밀접히 연관되어 있어 '금오3호'와 교배된 후대집단에서 zt56591마커를 이용한 MAS선발도 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.188-188
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• 2017

Rice (Oryza sativa L.) is one of the major crops that is seriously impacted by global soil salinization. Rice is among those crops where most of the high-yielding cultivars are highly sensitive to salinity. The key to a plant survival under NaCl salt stress is by maintaining a high $K^+/Na^+$ ratio in its cells. Selection for salinity tolerance genotypes of rice based on phenotypic performance alone is less reliable and will delay in progress in breeding. Recent advent of molecular markers, microsatellites or simple sequence repeats (SSRs) were used to find out salt tolerant rice genotypes. In the current experiment phenotyping and genotyping studies were correlated to differentiate different rice accessions for salinity tolerance. Eight rice accessions along with check plant Dongjin were screened by physiological studies using Yoshida solution with 50mM NaCl stress condition. The physiology studies identified four tolerant and four susceptible accessions based on their potassium concentration, sodium concentration, $K^+/Na^+$ ratio and biomass. 17 SSR markers were used to evaluate these rice accessions for salt tolerance out of which five molecular markers were able to discriminate tolerant accessions from the susceptible accessions. Banding pattern of the accessions was scored comparing to the banding pattern of Dongjin. The study identifies accessions based on their association of $K^+/Na^+$ ratio with molecular markers which is very reliable. These markers identified can play a significant role in screening large set of rice accessions for salt tolerance; these markers can be utilized to improve salt tolerance of commercial rice varieties with marker-assisted selection (MAS) approach.

• 원예과학기술지
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• 제28권6호
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• pp.1014-1024
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• 2010

고추 탄저병은 국내외에서 고추 생산에 있어 많은 피해를 주는 병중의 하나로서, $Colletotrichum$ spp.에 의해 발생하며 현재 가장 많은 빈도를 나타내는 종은 $C.$ $acutatum$으로 보고되고 있다. 살균제에 대한 내성이 있는 것으로 보고되어 저항성 품종의 육성이 요구되어지고 있다. 본 연구의 목적은 $Capsicum$ $baccatum$ 종내 교잡을 통해 고추 탄저병 저항성 육종을 위한 MAS(marker assisted selection) 체계를 개발하는 기초연구로서 저항성과 관련한 QTL분석을 수행하였다. 저항성 검정결과 고추 탄저병저항성은 85%의 높은 광의의 유전력을 보였다. 양적형질 유전자좌 분석 결과 신뢰수준 이상의 LOD 수준을 보인 2개의 QTL($An8.1$, $An9.1$)이 탐색되었고, $R^2$가 2.04%와 14.36%이었다. 유전적인 효과는 $An8.1$은 상가적 효과가 0.46으로, $An9.1$은 상가적 효과가 -4.52로 나타났다. $An8.1$과 $An9.1$은 상처접종에 의해 나타나는 저항성 반응과 관련이 있는 것으로 생각되었다. 포장검정(08NR)과 관련한 QTL들은 신뢰수준이상의 LOD수준을 보이는 QTL은 탐색할 수 없었으나, $R^2$가 19.9%인 $An3.1$와 30.8%인 $An3.1$을 포함한 5개 QTL의 전체 $R^2$가 60.73%로 나타나 고추 탄저병저항성 유전과 관련한 인자가 다수 존재하는 것을 확인하였다. 따라서 이들 QTL은 더욱 정밀한 집단과 종간교잡 후대에서 적용성을 검정하여 고추 탄저병저항성 품종육성을 위한 MAS체계를 확립할 것이다.

• 한국육종학회지
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• 제42권5호
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• pp.502-506
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• 2010

콩 알레르기에 민감한 사람들은 15가지가 넘는 콩 알레르기 단백질을 인지한다. 이러한 알레르기 단백질 때문에 콩의 광범위한 사용이 제한적이다. 시스테인 프로테아제에 속하는 P34 단백질은 콩의 주된 알러젠이다. 미국 국무부에서 16,226개의 유전자원에서 P34 단백질이 결핍된 PI567476 유전자원을 찾아냈다. P34 유전자 염기서열과 P34 유전자가 결실된 염기서열을 NCBI 데이터베이스에서 확인한 결과 P34 유전자가 결실된 염기서열에서 4 bp 가 삽입되었다는 것을 확인하였고, 그 부위에서 SSLP 마커를 개발하였다. 본 연구에서는 태광콩과 PI567476을 이용한 교배조합 $F_2$ 339개체를 개발한 분자표지마커로 확인하였다. 실험결과 태광콩 유형과 heterozygous 유형 및 PI567476 유형의 분리비는 85: 187: 67로 $X^2{_{0.05}}=5.99$, df=2에서 1:2:1의 분리비로 하나의 유전자가 관여한다는 것으로 나타났다. 앞으로 P34 단백질 관련 분자마커가 단백질 수준에서 정확히 일치하는지 확인 할 것이다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제21권10호
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• pp.1389-1394
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• 2008

Abdominal fat characters are complex and economically important in the poultry industry. Their selection may benefit from the implementation of marker-assisted selection (MAS). The objective of this study was to identify the markers linked to QTL responsible for fatness traits. The Northeast Agricultural University broiler lines divergently selected for abdominal fat content (NEAUHLF) were used in the study. A total of 596 individuals from the divergent tails from the 6th to the 10th generations were genotyped at 23 microsatellite markers on chromosome 1. The differences of allele frequencies of all marker alleles between the divergent tails across the five generations were recorded. The allele frequencies of five markers, including LEI0209, LEI0146, MCW0036, ADL328 and MCW0115, had significant differences between the two tails in all five generations. The resulting p-values using Fisher's exact test on eleven markers, containing MCW248, MCW0010, MCW0106, LEI0252, LEI0068, MCW0018, MCW0061, LEI0088, MCW200, MCW283 and ROS0025, had a decreasing tendency from the 6th to the 10th generation. Statistical analysis showed that polymorphisms of the eight markers, including LEI0209, LEI0146, ROS0025, MCW0115, MCW0010, MCW0036, MCW283, ADL328, were significantly (p<0.0011) or suggestively (p<0.05) associated with abdominal fat content (AFW and AFP) across generations. It is concluded that the eight markers could be associated with the QTL affecting the deposition of abdominal fat in broiler chickens.

• 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.

• The Plant Pathology Journal
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• 제25권4호
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• pp.408-416
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• 2009

A molecular survey was conducted to identify the presence of the bacterial blight resistance genes (Xa1, Xa4, xa5, xa13 and Xa21) in 86 accessions of aromatic rice obtained from germplasm. The results revealed that the resistance gene Xa4 (32.5%), Xa21 (17%), and xa5 (16%) were widely observed in tested rice germplasm. Among tested rice germplasm, 49 accessions showed the presence of more than one of five R genes, and 37 accessions possessed none of the R gene. TALLi and 05-IRRi-M-46 showed the presence of Xa4, xa5, xa13 and Xa21. Rice race $415{\times}Ir352$ exhibited positive amplicon for the Xa1, Xa4, xa5 and Xa21. Hyangmibyeo1hos, Ir841-85-1-1-2 and Jasmine85 showed the positive amplicon for the Xa1, Xa4 and xa5 genes. Yekywin Yinkya Hmwe and Khao Dawk Mali105 showed the presence of Xa1, Xa4 and Xa21 gene. Masino Basmati showed the presence of xa5, xa13, Xa21 genes. Xa1 and Xa21 genes were noticed in Mihayngbyeo, Tarana Deshi, Mayataung and AZUCENA. Hyangmibyeo2ho, Basmati 6311 and Basmati405 possessed only two R genes such as Xa4 and xa5, and xa5 and xa13, respectively. The evaluation results of bacterial blight resistance genes in aromatic rice germplasm will help in breeding of multi disease resistant varieties.