• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제39권1호
• /
• pp.33-48
• /
• 2012

작물의 구조와 기능을 이해하려는 과학적 탐구심과 이를 작물 육종에 적용하려는 실험적 노력의 일환으로 다양한 작물에서 유전자 지도가 개발되었다. 특히, 배추과 작물의 경우 모델식물인 애기장대의 유전체 정보가 공개된 이후 다양한 정보 (염기서열 정보, 유전자 구조 및 기능정보 등)의 이용이 가능해져 유전자 지도 작성이 가속화 되었으며 이는 최근 $B.$ $rapa$ A genome (배추)유전체 해독이라는 결과를 가져왔다. 배추과 작물의 유전자 지도 작성에 있어서 초기에는 RFLP 마커들이 사용되었으나 이후 분자마커, 즉, RAPD, AFLP, SSR 등과 같이 비교적 사용이 간단하고 시간적 제약이 없는 PCR 마커의 형태로 점차 바뀌었다. 배추과 작물의 경제적, 학문적 가치가 고려되어 $B.$ $rapa$ (배추)를 표준재료로 A genome 유전체 염기서열 해독이라는 목표로 다국적 유전체 프로젝트가 결성되었고 2011년 국내연구진이 주도적으로 참여한 국제 컨소시엄 (BrGSPC, $B.$ $rapa$ Genome Sequencing Project Consortium)에 의해 배추 (10개 염색체)의 유전자 영역(gene space), 약 98% (83.8 Mb)의 염기서열이 해독되어 발표되었다. 유전체 해독 과정에서 축적된 염기서열 정보는 대량의 SSR, SNP, IBP 마커의 개발을 가능하게 하였고 이들 마커는 $B.$ $rapa$ A genome 유전자 지도와 물리 지도 작성에 이용되어 이후 배추과 작물연구 전반에 널리 적용되고 있다. 대량의 분자마커 개발은 유전자 지도 작성을 가속화하여 더욱 정밀한 유전자 지도를 가능하게 하였고 공통의 분자마커 정보는 애기장대와 배추과 작물 간 비교유전체 연구를 통해 농업적 우수 형질의 클로닝, 마커도움선발 (MAS)등의 방법으로 분자육종의 기반을 제공하고 있다. 뿐만 아니라. 최근 등장한 NGS 유전체 해독 기술로 생산된 대량의 정보는 분자육종 실현 가능성을 높여 분자육종 실용화에 박차를 가하는 계기가 되고 있다. 본 논문에서는 $B.$ $rapa$에서 분자마커를 이용한 유전자 지도 개발의 과정과 농업적 유용형질 탐색을 위한 양적 형질 유전자좌 (QTLs)의 연구 현황에 대하여 알아보고 유전체연구에서 유전자 지도의 중요성과 육종에의 응용에 대하여 서술하였다. 또한 다양한 유전체 정보와 오믹스 정보를 국내 배추과 분자육종에 효율적으로 활용하여 분자육종 실용화를 가능하게 하기 위해 사용자가 쉽게 사용할 수 있는 데이터베이스를 구축함으로서 연구자와 육종가 간의 간격을 좁히고 원활한 정보교환의 필요성을 제기하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제24권3호
• /
• pp.322-329
• /
• 2011

A whole genome association (WGA) study was conducted to identify quantitative trait loci (QTL) for body conformation traits in Hanwoo cattle. The phenotypes of 497 steers were recorded from the Hanwoo Improvement Center of National Agricultural Cooperative Federation, Seosan, Korea, and analyzed using the Illumina Bovine 50 k SNP chip. A set of 35,987 SNPs that were available in the Hanwoo population was selected from the chip. After adjustments for the effects of year-season of birth, region and sire, phenotypes were regressed on each SNP using a linear regression model. Three hundred nineteen SNPs were detected for the ten conformation traits (p<0.003). For the significant SNPs, stepwise regression procedures were applied to determine best sets of markers. A total of 72 SNPs were selected (p<0.001), for which the sets of 5, 9, 10, 9, 8, 11, 4, 6, 3 and 7 SNPs were determined for height at withers, rump height, body length, chest depth, chest width, rump length, hip width, thurl width, pinbone width and heart girth, respectively. About 7-26% of the total phenotypic variation was explained by the set of SNPs for each trait. QTL for the conformation traits were harbored on most bovine chromosomes (BTAs). Four SNPs with pleiotropic effects on height at withers and rump height were detected on BTAs 3, 4, 6 and 16. A SNP with pleiotropic effects on chest width and rump length was also detected on BTA10. Two QTL regions, i.e. between 87 and 97 Mb in BTA3 and between 41 and 44 Mb in BTA7, were found, in which SNPs were detected for the five and three conformation traits, respectively. The detected SNPs need to be validated in other Hanwoo populations for commercial application to the genetic improvement of conformation characteristics in Hanwoo via marker-assisted selection (MAS).

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• 제43권3호
• /
• pp.317-331
• /
• 2016

Development of disease resistant plant is one of the important objectives in rice breeding programs because biotic stresses can adversely affect rice growth and yield losses. This study was conducted to identify lines with multiple-resistance genes to biotic stress among 173 hybrid rice breeding lines and germplasms using DNA-based markers. Our results showed that one hybrid rice line [IR98161-2-1-1-k1-3 (IR86409-3-1-1-1-1-1/IRBB66)] possessed 5 bacterial blight resistance genes (Xa4, xa5, Xa7, Xa13 and Xa21) while two hybrid rice lines [IR98161-2-1-1-k1-2 (IR86409-3-1-1-1-1-1/IRBB66) and 7292s (IR75589-31-27-8-33S(S1)/IR102758B)] possessed 3 bacterial blight resistance genes (Xa4, Xa7 and Xa21, and Xa3, Xa4 and xa5). Molecular survey on rice blast disease revealed that most of these lines had two different resistant genes. Only 11 lines possessed Pib, Pi-5, and Pi-ta. In addition, we further surveyed the distribution of insect resistant genes, such as Bph1, Bph18(t), and Wbph. Three hybrid breeding lines [IR98161-2-1-1-k1-3 (IR86409-3-1-1-1-1-1/IRBB66), IR98161-2-1-1-k1-2 (IR86409-3-1-1-1-1-1/IRBB66), and 7292s (IR75589-31-27-8-33S(S1) /IR102758B)] contained all three resistance genes. Finally, we obtained four hybrid rice breeding lines and germplasms [IR98161-2-1-1-k1-2 (IR86409-3-1-1-1-1-1/IRBB66), Damm-Noeub Khmau, 7290s, and 7292s (IR75589-31-27-8-33S(S1)/IR102758B)] possessing six-gene combination. They are expected to provide higher level of multiple resistance to biotic stress. This study is important for genotyping hybrid rice with resistance to diverse diseases and pests. Results obtained in this study suggest that identification of pyramided resistance genes is very important for screening hybrid rice breeding lines and germplasms accurately for disease and pest resistance. We will expand their cultivation safely through bioassays against diseases, pests, and disaster in its main export countries.

• 한국육종학회지
• /
• 제42권4호
• /
• pp.390-396
• /
• 2010

본 연구는 국내 수집 잡초성벼에 존재하는 잎도열병 저항성 관련 유전자를 탐색하고, 이 저항성유전자와 연관된 분자 마커를 탐색하는 것이다. 도열병에 감수성인 자포니카 품종인 낙동벼와 도열병에 강한 잡초성벼인 강화앵미11을 교잡하여 120개 RILs를 육성하여, 도열병 균주반응과 잎도열병 밭못자리검정을 통한 저항성 유전자 탐색에 이용하였다. 1. 총 45개 도열병 균주를 이용하여 양친들을 검정한 결과, 잡초성벼 강화앵미11은 25개 균주에 대하여 저항성 반응을 보였고, 낙동벼는 1개의 균주에만 저항성 반응을 보였다. 2. 강화앵미11이 저항성반응을 보이는 25개 균주 중에서 90-008등 9개 균주를 선발하여 120개 RILs에 대한 도열병 균주에 대한 저항성반응을 조사한 결과, 대부분의 RILs이 저항성반응으로 치우친 경향을 보였으며, 수원, 철원 및 남양 잎도열병 밭못자리 검정포장에서 실시한 120 RILs의 저항성반응 분포도 도열병 균주반응에서 나타난 결과와 유사한 경향을 보였다. 3. 12번 염색체 OSR32-RM101 영역에서 90-008, 97-268, 93-456, 04-226, 03-177 및 87-138 도열병 균주와 수원, 철원, 남양 지역 잎도열병 밭못자리 검정에 대한 저항성 유전자를 탐색하였으며, 이 저항성 유전자는 강화앵미11에서 유래되었고, 표현형변이를 60%이상 설명하는 주동유전자인 것으로 추정된다. 4. 90-008균주와 남양 잎도열병 밭못자리 검정에 대한 저항성 유전자는 12번 염색체 외에 11번 염색체에서도 탐색되었으며, 93-456 균주와 철원, 수원지역 잎도열병 밭못자리 검정에 대한 저항성유전자는 7번과 11번 염색체에서도 탐색되었고, 이들 저항성유전자는 낙동벼 대립유전자에 의해 저항성이 증가되었다.

• 생명과학회지
• /
• 제18권8호
• /
• pp.1090-1095
• /
• 2008

근내지방 축적이 왕성하게 진행되는 12개월 및 27개월령 사이에 유전자발현이 증가하는 inducible cAMP early repressor (ICER) 유전자의 클로닝 및 유전자발현 특성을 규명하기 위하여 한우조직별, 근육 내 조지방 함량에 따라 마블링 high- 및 low 한우 각 4두와 3두씩을 공시하였다. ddRT-PCR 분석을 통하여 증폭된 300 bp PCR 산물 및 EST 서열을 중심으로 1.5 kb 한우 ICER cDNA를 염기서열 분석하였으며, 조직별 유전자발현분석결과, 식이지방이 흡수되는 소장 조직에서 ICER 유전자의 발현량이 가장 높았다. 아울러, 같은 근육타입인 등심 및 우둔조직 사이에서 ICER 유전자발현은 등심조직에서 2.5배 많이 발현하였다. 한우 마블링 high, low 두 그룹 간 유전자발현 분석 결과, high 그룹에서 ICER 유전자발현이 4배 이상 증가하는 것으로 분석되었다. 따라서, ICER 유전자는 가축의 마블링과 밀접한 관련이 있는 유전자임이 사료된다.