• 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).

• 한국육종학회지
• /
• 제42권5호
• /
• pp.507-514
• /
• 2010

땅콩의 delta 12 fatty acid desaturase 유전자의 염기서열에서 고 올레인산을 함유하는 F435를 선발할 수 있는 PCR 기초 분자표지마커를 제작하였다. 본 연구는 포인트 뮤테이션(point mutation)의 결과로 나타나는 고 올레인산을 SNP 마커를 이용하여 하나의 염기서열차이(아데닌 삽입)를 이용하여 판별할 수 있는 분자마커이다. 제작한 마커가 고 올레인산 관련 특이 마커인지 확인하기 위하여, 일반 땅콩 9 품종과 F435를 PCR 후 아가로스 겔 상에서 확인하여 고 올레인산 특이 분자마커임을 확인하였고, 조평 ${\times}$ F435의 $F_2$ 교배조합 41 계통을 이용하여 분리양상을 확인하였다. 그 결과 지방산 분석을 하지 않고도 고 올레인산 함유 계통을 손쉽게 선발할수 있었다. 특히, 헤테로 형질을 나타내는 계통도 선발 가능하였다. 분자마커의 결과가 지방산 수준에서 일치하는지 확인하기 위해 NIR 및 가스크로마토그래피 분석결과를 알아보았데 고 올레인산 관련 분자표지마커가 NIR 및 가스크로마토그래피 분석결과와 일치하였다. 고 올레인산 땅콩의 유전적 차이를 이용하여 분자표지마커를 개발 함으로서 고 올레인산 땅콩의 정확한 선발과 품종을 개발하는데 있어서 세대단축의 효과를 가져올 것이다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제18권9호
• /
• pp.1221-1225
• /
• 2005

The peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) are members of a superfamily of nuclear hormone receptors. Lots of studies in rodents and humans have shown that PPARs were involved in lipid metabolism and adipocyte differentiation. The main objective of this work was to detect the single nucleotide polymorphisms (SNPs) in whole coding regions of peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPAR-$\alpha$) and gamma (PPAR-$\gamma$) genes with approach of single strand conformation polymorphism (SSCP) in the chicken population of Arber Acres broiler, Hyline layer and three Chinese native breeds (Shiqiza, Beijing You, Bai'r). Two SNPs of C1029T and C297T were found in chicken PPAR-$\alpha$ and PPAR-$\gamma$ genes respectively and each SNP found three genotypes in the experimental populations. The results showed that the distribution frequency of 3 genotypes in Arber Acres broiler, Hyline layer and Chinese native breeds had significant differences on the PPAR-$\alpha$ and PPAR-$\gamma$ gene respectively (p<0.01). Furthermore, in the PPAR-$\alpha$ gene, the results of least square estimation for genotypes and body composition traits showed the BB genotype birds had higher abdominal fat weight (AFW) and percentage of abdominal fat (AFP) than AA genotype birds (p<0.05). From these we conjecture the PPAR-$\alpha$ and PPAR-$\gamma$ genes were suffered intensive selection during the long term commercial breeding and the PPAR-$\alpha$ gene may be a major gene or linked to the major genes that impact chicken fat metabolism and the SNPs could be used in molecular assistant selection (MAS) as a genetic marker for the chicken fatness traits.

• 원예과학기술지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.566-574
• /
• 2015

Yellow or transparent fruit peel color is caused by the accumulation or lack of naringenin chalcone (NG, C) in fruit peel and determines the red or pink appearance of tomato fruit, respectively. NGC biosynthesis is regulated by the SlMYB12 gene of the Y locus on chromosome 1, and DNA markers derived from SlMYB12 would be useful for marker-assisted selection (MAS) of tomato fruit color. To develop a gene-based marker, 4.9 kb of the SlMYB12 gene including a potential promoter region was sequenced from the red-fruited (YY) line 'FCR' and pink-fruited (yy) line 'FCP'. Sequence alignment of these SlMYB12 alleles revealed no sequence variations between 'FCR' and 'FCP'. To identify SlMYB12-linked single nucleotide polymorphisms (SNPs), 'FCR' and 'FCP' were genotyped using a SolCAP Tomato SNP array and CAPS markers (CAPS-456, 531, 13762, and 38123) were developed from the four SNPs (solcap_snp_sl_456, 531, 13762, and 38123) most closely flanking the SlMYB12. These CAPS markers were mapped using $F_2$ plants derived from 'FCR' ${\times}$ 'FCP'. The map positions of the fruit peel color locus (Y) were CAPS-13762 (0 cM) - 456 (11.09 cM) - Y (15.71 cM) - 38123 (17.82 cM) - 531 (30.86 cM), and the DNA sequence of SlMYB12 was physically anchored in the middle of CAPS-456 and CAPS-38123, indicating that fruit peel color in domesticated tomato is controlled by SlMYB12. A total of 64 SolCAP tomato germplasms were evaluated for their fruit peel color and SNPs located between solcap_snp_sl_456 and 38123. Seven SNPs that were detected in this interval were highly conserved for pink-fruited accessions and specific to transparent fruit peel traits, as depicted by a phenetic tree of 64 accessions based on the seven SNPs.

• 농업과학연구
• /
• 제47권3호
• /
• pp.693-705
• /
• 2020

Grapes (Vitis spp. L.) are the third most produced fruit in the world. Crown gall disease caused by Agrobacterium vitis forms galls in the stems of the grapevines and reduces the vitality of the fruit trees, resulting in reduced yields. This pathogen has occurred in vineyards worldwide and caused serious economic losses. It is a soil-borne disease, so Agrobacterium vitis can survive for several years in vineyards and is difficult to control. Additionally, since there is no effective chemical control method, the most effective control method is the breeding of resistant varieties. To make the resistant variety, marker-assisted selection (MAS) enables fast breeding with low cost. In this study, we applied a genome-wide association study (GWAS), by combining phenotyping and genotyping-by-sequencing (GBS), for the development of a single nucleotide polymorphism (SNP) marker set related to crown gall disease using 350 grapevine varieties. As a result of the GBS based genotyping analysis, about 58,635 SNPs were obtained. In addition, the phenotypic analysis showed 35.2% resistance, 73% moderate susceptibility and 16.4% highly susceptibility. Moreover, after confirmation, two genes (VvARF4 and VvATL6-like) were shown to be related to crown gall disease based on the results of GWAS analysis, using the phenotypic data, and GBS. High-resolution melting analysis (HRMA) was performed using the Luna^® Universal Probe with real-time PCR to distinguish the melting peaks of the resistant and susceptible varieties. Our data show that these SNP markers are expected to be helpful in evaluating resistance against grapevine crown gall disease and in breeding.

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

• 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.

• 원예과학기술지
• /
• 제35권3호
• /
• pp.333-343
• /
• 2017

Bloomless cucumber fruits are commercially produced by grafting onto the pumpkin stocks (Cucurbita moschata) to restricted silicon ($SiO_2$) absorption. Inhibition of silicon absorption in bloomless stocks is conferred by a mutant allele of the CmLsi1 homologous to Lsi1 in rice. In this study, we characterized the Lsi1 homologs in pumpkin (C. moschata) and its cold-tolerant wild relative C. ficifolia ('Heukjong') in order to develop a DNA marker for selecting a bloomless trait and to establish the molecular basis for breeding bloomless stock cultivars of C. ficifolia. A Cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) marker (CM1-CAPS) was designed based on a non-sysnonymous single nucleotide polymorphism (SNP, C>T) of the CmLsi1 mutant-type allele, and its applicability for Marker-assisted selection (MAS) was confirmed by evaluating three bloom and five bloomless pumpkin stock cultivars. Quantitative RT-PCR of the CmLsi1 for these stock cultivers implied that expression level of the CmLsi1 gene does not appear to be associated with the bloom/bloomless trait and may differ depending on plant species and tissues. A full length cDNA of the Lsi1 homolog [named CfLsi1($B^+$)] of 'Heukjong' (C. ficifolia), was cloned and sequence comparison between CmLsi1($B^+$) and CfLsi1($B^+$) revealed that there exists total 24 SNPs, of which three were non-synonymous. Phylogenetic analysis of CfLsi1($B^+$) and Lsi1 homologs further revealed that CfLsi1($B^+$) is closesly related to Nodulin 26-like intrinsic proteins (NIPs) and most similar to CpNIP1 of C. pepo than C. moschata.

• 한국육종학회지
• /
• 제50권4호
• /
• pp.364-377
• /
• 2018

차세대 염기 서열 분석 기술의 적용은 빠르게 식물 유전체학의 지식을 확장시킴으로 기능유전자 연구의 발전을 도모하고 있다. 특히, 밀의 기능유전체학의 발전은 기존의 염기서열 분석 기술로는 가능성이 없어 보였다. 하지만 NGS의 발전은 고품질 보통밀의 RefSeq를 완성뿐만 아니라 다양한 밀 계통들의 재염기서열분석을 가능하게 한다. 현재 이렇게 얻어진 고품질 유전정보와 유전적 다형성이 밝혀진 유전자원의 이용으로 밀 기능유전체 연구가 새로운 단계로 접어들고 있다. NGS 기술 및 reverse genetics의 발전은 앞으로 전세계에 펼쳐져 있는 야생형 밀과 재배종 밀 계통들의 유전적인 다양성 분석을 가능케 하고 밀의 유전과 진화 과정을 깊게 이해하는데 큰 도움이 될 것이다. NGS 기술의 사용과 생물정보학의 결합은 타 작물에 비해 뒤쳐진 밀의 기능유전체 연구 속도를 가속화할 것이다. 기능유전체 연구를 활용한 밀 육종의 시대가, 애기장대 및 벼 분야와 같이, 다가오고 있다.

• Journal of Animal Science and Technology
• /
• 제52권1호
• /
• pp.9-16
• /
• 2010

본 연구는 지방산합성의 완성에 관여하는 소 FASN (Fatty acid synthase) 유전자내의 g.11280G>A (Silent), g.13125T>C (Exon24-His1390Tyr)와 g.17924G>A (Exon39-Thr2158Ala) 단일염기 변이들이 한우집단 925 두를 대상으로 도체형질과의 연관성 분석, 연관불균형의 정도 및 반수체형의 분석을 위하여 수행하였다. g.11280G>A 변이의 연관성분석에 있어서는 도체중, 등지방두께 및 육량지수에 유의성이 있는 것으로 관찰되었으며 g.17924G>A변이 역시 연관성분석에서 도체중에 유의성이 있는 것으로 나타났다(P<0.05). 하지만 g.13125T>C 변이는 한우집단에서 형질과의 유의적인 연관성을 관찰 할 수 없었다. 또한 g.11280G>A, g.13125T>C와 g.17924G>A 변이들에 대한 연관불균형(Linkage disequilibrium) 분석을 한 결과 g.11280G>A와 g.13125T>C 두변이에 대한 r-square=0.177로 나타났으며 D'=0.568 로 관측되었다. 또한 g.13125T>C와 g.17924G>A 두 변이들은 r-square = 0.207로 나타났으며 D'=0.607로 나타났으며 g.11280G>A와 g.17924G>A 변이들은 r-square = 0.101으로 나타났으며 D'=0.920으로 관찰되었다. 연관불균형 유의수준(r-square>0.1, D'>0.500)에 따라 계산된 반수체형 총 7개중 그 빈도가 0.05 이상인 중요한 반수체형은 4개(-GCG- [0.378], -ATG- [0.301], -GTA- [0.191], -ACG- [0.063])를 선별하여 연관성분석을 실시하였다. FASN 반수체형 1번(-GCG-), 반수체형 2번(-ATG-)와 반수체형 4번 (-ACG-)는 한우집단에서 형질과의 유의적인 연관성을 관찰 할 수 없었으나 FASN 반수체형 3번(-GTA-)은 도체중과 연관성을 보였다(P=0.0327). 염색체상 반수체형 -GTA-.구조를 가지지 않은 동형접합체(0-copies)인 개체의 도체중은 354.70+3.58로 나타났으며, 반수체형 -GTA- 구조를 하나만 가지는 이형접합체(1-copies) 347.63+4.84으로 관찰되었으며 0-copies인 동형접합체보다 현저히 낮은 도체중을 나타내었다. 또한 반수체형 -GTA- 구조를 가지는 동형접합체(2-copies)인 개체는 22두가 나타났으며 도체중은 351.01+4.18로 0-copies 인 동형접합체 보다 낮은 도체중을 나타내었다. 이상의 결과는 소 FASN 유전자내의 g.11280G>A, g. 13125T>C와 g.17924G>A 변이들은 육질 뿐만 아니라 육량에도 관여하는 것으로 사료되며, FASN 유전자내의 g.11280G>A와 g.17924G>A 두 개의 단일염기변이는 한우개량사업소의 씨숫소의 유전자 마커를 통한 도움 선발(marker assisted selection, MAS)에 이용 될 수 있을 것이며 일반농가에서도 송아지 생산을 위한 암소 선발에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.