Jo, Ick Hyun;Kim, Young Chang;Kim, Dong Hwi;Kim, Kee Hong;Hyun, Tae Kyung;Ryu, Hojin;Bang, Kyong Hwan
Journal of Ginseng Research
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제41권4호
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pp.444-449
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2017
The development of molecular markers is one of the most useful methods for molecular breeding and marker-based molecular associated selections. Even though there is less information on the reference genome, molecular markers are indispensable tools for determination of genetic variation and identification of species with high levels of accuracy and reproducibility. The demand for molecular approaches for marker-based breeding and genetic discriminations in Panax species has greatly increased in recent times and has been successfully applied for various purposes. However, owing to the existence of diverse molecular techniques and differences in their principles and applications, there should be careful consideration while selecting appropriate marker types. In this review, we outline the recent status of different molecular marker applications in ginseng research and industrial fields. In addition, we discuss the basic principles, requirements, and advantages and disadvantages of the most widely used molecular markers, including restriction fragment length polymorphism, random amplified polymorphic DNA, sequence tag sites, simple sequence repeats, and single nucleotide polymorphisms.
Maize is one of the most important food and feed crops in the world including Southeast Asia. In spite of numberous efforts with conventional breeding, the maize productions remain low and the loss of yields by drought and downy mildew are still severe in Asia. Genetic improvement of maize has been performed with molecular marker and genetic engineering. Because maize is one of the most widely studied crop for its own genome and has tremendous diversity and variant, maize is considered as a forefront crop in development and estimation of molecular markers for agricultural useful trait in genetics and breeding. Using QTL (Quantitative Trait Loci) and MAS (Marker Assisted Breeding), molecular breeders are able to accelerate the development of drought tolerance or downy mildew resistance maize genotype. The present paper overviews QTL/MAS approaches towards improvement of maize production against drought and downy mildew. We also discuss here the trends and importance of molecular marker and mapping population in maize breeding.
곤충세포주로 널리 이용되고 있는 Sf 세포주와 Bm 세포주의 분자생물학적 표식자를 탐색하기 위하여, 총 세포 단백질의 SDS-PAGE와 genomic DNA를 RAPD(Random Amplification of Polymorphic DNA) 방법으로 분석하였다. 그 결과, 총 세포 단백질 및 genomic DNA, 패턴에서 두 세포주를 뚜렷하게 구별할 수 있는 밴드를 탐색하였으며, 이들은 유용한 분자 생물학적 표식자로 이용될 수 있을 것이다.
Horticulture, Environment, and Biotechnology : HEB
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제59권6호
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pp.857-864
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2018
Previous studies have not detected transcripts of the gene encoding anthocyanidin synthase (ANS) in white pomegranates (Punica granatum L.) and suggest that a large-sized insertion in the coding region of the ANS gene might be the causal mutation. To elucidate the identity of the putative insertion, 3887-bp 5' and 3392-bp 3' partial sequences of the insertion site were obtained by genome walking and a gene coding for an expansin-like protein was identified in these genome-walked sequences. An identical protein (GenBank accession OWM71963) isolated from pomegranate was identified from BLAST search. Based on information of OWM71963, a 5.8-Mb scaffold sequence with genes coding for the expansin-like protein and ANS were identified. The scaffold sequence assembled from a red pomegranate cultivar also contained all genome-walked sequences. Analysis of positions and orientations of these genes and genome-walked sequences revealed that the 27,786-bp region, including the 88-bp 5' partial sequences of the ANS gene, might be translocated into an approximately 22-kb upstream region in an inverted orientation. Borders of the translocated region were confirmed by PCR amplification and sequencing. Based on the translocation mutation, a simple PCR codominant marker was developed for efficient genotyping of the ANS gene. This molecular marker could serve as a useful tool for selecting desirable plants at young seedling stages in pomegranate breeding programs.
Vieira, Helena Henriques;Bagatini, Inessa Lacativa;Guinart, Carla Marques;Vieira, Armando Augusto Henriques
ALGAE
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제31권2호
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pp.155-165
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2016
Green microalgae from the class Chlorophyceae represent a major biodiversity component of eukaryotic algae in continental water. Identification and classification of this group through morphology is a hard task, since it may present cryptic species and phenotypic plasticity. Despite the increasing use of molecular methods for identification of microorganisms, no single standard barcode marker is yet established for this important group of green microalgae. Some available studies present results with a limited number of chlorophycean genera or using markers that require many different primers for different groups within the class. Thus, we aimed to find a single marker easily amplified and with wide coverage within Chlorophyceae using only one pair of primers. Here, we tested the universality of primers for different genes (tufA, ITS, rbcL, and UCP4) in 22 strains, comprising 18 different species from different orders of Chlorophyceae. The ITS primers sequenced only 3 strains and the UCP primer failed to amplify any strain. We tested two pairs of primers for rbcL and the best pair provided sequences for 10 strains whereas the second one provided sequences for only 7 strains. The pair of primers for the tufA gene presented good results for Chlorophyceae, successfully sequencing 21 strains and recovering the expected phylogeny relationships within the class. Thus, the tufA marker stands out as a good choice to be used as molecular marker for the class.
The erect habit of fruit setting is a unique characteristic of ornamental peppers and wild pepper species. The erect habit is known to be controlled by the up locus on pepper (Capsicum annuum L.) chromosome 12. The result of a genetic analysis using Saengryeog 211 (pendant), Saengryeog 213 (erect), and their $F_1$ and $BC_1$ progeny demonstrated that up is a recessive gene. To develop an up-linked marker, bulked segregant analysis (BSA) and amplified fragment length polymorphism (AFLP) were employed using 108 $F_{2:3}$ individuals. The closest AFLP marker, $A2C7_{469}$, was located at a genetic distance of 1.7 cM from the up locus and was converted into a cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) marker. This marker was mapped at a genetic distance of 4.3 cM from the up locus. When the CAPS was applied to seven ornamental lines and 27 breeding lines with erect fruit, these genotypes of 28 lines were correctly predicted. Thus, the CAPS marker will be useful for marker-assisted selection (MAS) of pepper breeding lines with the up allele at the early seedling stage.
Cherl-Joon Lee;Wonseok Shin;Minsik Song;Seung-Shick Shin;Yujun Park;Kornsorn Srikulnath;Dong Hee Kim;Kyudong Han
Genomics & Informatics
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제21권2호
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pp.24.1-24.7
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2023
Assays of clinical diagnosis and species identification using molecular markers are performed according to a quantitative method in consideration of sensitivity, cost, speed, convenience, and specificity. However, typical polymerase chain reaction (PCR) assay is difficult to quantify and have various limitations. In addition, to perform quantitative analysis with the quantitative real-time PCR (qRT-PCR) equipment, a standard curve or normalization using reference genes is essential. Within the last a decade, previous studies have reported that the digital PCR (dPCR) assay, a third-generation PCR, can be applied in various fields by overcoming the shortcomings of typical PCR and qRT-PCR assays. We selected Stilla Naica System (Stilla Technologies), Droplet Digital PCR Technology (Bio-Rad), and Lab on an Array Digital Real-Time PCR analyzer system (OPTOLANE) for comparative analysis among the various droplet digital PCR platforms currently in use commercially. Our previous study discovered a molecular marker that can distinguish Hanwoo species (Korean native cattle) using Hanwoo-specific genomic structural variation. Here, we report the pros and cons of the operation of each dPCR platform from various perspectives using this species identification marker. In conclusion, we hope that this study will help researchers to select suitable dPCR platforms according to their purpose and resources.
새로 육성된 품종의 보호를 위한 분자마커를 대상 작물에 전이시키는 체계를 확립하고자 본 실험을 실시하였다. 식물에서는 전혀 존재하지 않는 mouse adenosine deaminase(ADA) gene으로부터 분자마커로 활용 가능한 크기의 DNA 단편을 획득하고 이를 pBI101에 삽입하여 chimeric gene을 만들었다. 분자마커를 포함하는 형질전환된 담배를 획득하기 위해 A. tumefaciens LBA4404를 이용하여 형질전환을 실시하였다. 담배 절편체에서 형질전환된 신초를 얻기 위해 BAP $1.5mg{\cdot}L^{-1}$, kanamycin $50mg{\cdot}L^{-1}$과 cefotaxim $200mg{\cdot}L^{-1}$이 혼용된 MS배지에서 선발하였으며 신초 발생후 kanamycin의 농도를 2배, 4배로 증가시켜 chimeric gene이 완전하게 전이되어 저항성을 가진 8개체를 얻었다. 항생제에 의해 선발된 8개체를 분자마커 primer로 PCR분석하여 분자마커가 식물체의 genome내로의 전이를 확인하였다.
Particle-phase organic tracers (molecular markers) have been shown to be an effective method to assess and quantify the impact of sources of carbonaceous aerosols. These molecular markers have been used in chemical mass balance (CMB) models to apportion primary sources of organic aerosols in regions where the major organic aerosol source categories have been identified. As in the case of all CMB models, all important sources of the tracer compounds must be included in a Molecular Marker CMB (MM-CMB) model or the MMCMB model can be subject to biases. To this end, the application of the MM-CMB models to locations where reasonably accurate emissions inventory of organic aerosols are not available, should be performed with extreme caution. Of great concern is the potential presence of industrial point sources that emit carbonaceous aerosols and have not been well characterized or inventoried. The current study demonstrates that emissions from industrial point sources in the St. Louis, Missouri area can greatly bias molecular marker CMB models if their emissions are not correctly addressed. At a sampling site in the greater St. Louis Area, carbonaceous aerosols from industrial point sources were found to be important source of carbonaceous aerosols during specific time periods in addition to common urban sources (i.e. mobile sources, wood burning, and road dust). Since source profiles for these industrial sources have not been properly characterized, method to identify time periods when point sources are impacting a sampling site, needs to avoid obtaining biases source apportionment results. The use of real time air pollution measurements, along with molecular marker measurements, as a screening tool to identify when point sources are impacting a receptor site is presented.
The understanding on the plant genome is accelerated with the fast advance of molecular biological techniques. The molecular dissecting of the plant genome has made possible the precise genotyping the plants, which can be utilized for molecular breeding program. As well, the molecular cloning of genes interested can facilitate the process of gene transfer between intra-and inter-generic taxa. Moreover, the manipulation of the agronomically important QTL genes, which can be rarely performed by the conventional genetic methods, is also possible by the utilization of molecular markers. In addition to these genetical applications, molecular markers are useful in the areas of plant taxonomy and management of germplasm by fingerprinting analysis. This paper describes the theoretical aspects marker technologies and practical applications of each marker technique.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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