• 제목/요약/키워드: PCR-based Markers

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소나무 인공교배 차대집단에서 Microsatellite marker 혈통분석을 이용한 인공교배 효율 및 관리상태 평가 (Evaluation of Control Pollination Efficiency and Management Status in Control Pollinated Progeny Populations of Pinus densiflora using Pedigree Analysis based on Microsatellite Markers)

  • 여태림;김지훈;이다영;강규석
    • 한국산림과학회지
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    • 제112권2호
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    • pp.157-172
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    • 2023
  • 임목육종에 있어 인공교배는 매우 중요한 방법 가운데 하나이다. 인공교배를 이용하면 유용한 유전자형을 생성하고 빠르게 개량효과를 증진시킬 수 있다. 그러나 그 동안 소나무(Pinus densiflora) 육종프로그램의 인공교배 효율이나 성공률에 대한 평가는 미흡하였다. 인공교배 효율 및 차대 육종집단 관리 평가를 위해 2015년에 조성된 소나무 충북2호×강원40호, 강원40호×충북2호 집단 159개체를 사용하였다. 차대묘의 microsatellite 유전자형을 식별한 뒤, 연구에 이용된 프라이머 수의 적절성 평가와 혈통분석을 진행했다. 프라이머 수는 차대묘 개체들을 구분하는데 적절했다고 판단되었고 159개 차대묘 중 60개체가 친자 혈통(충북2호와 강원40호의 교배에 의한 차대)으로 식별되었다. 또한, 육종집단 관리상의 문제가 의심되는 결과가 나타난 54개의 차대묘를 제외하고 다시 혈통분석을 진행했다. 두 번째 분석에서는 105개 차대묘 중 47개체가 친자혈통(충북2호와 강원40호의 교배에 의한 차대)으로 식별되었다. 결론적으로, 임목육종 프로그램에서 인공교배의 효율을 향상시키기 위해서 여러 주의사항이 요구된다. 먼저, 모수와 화분수의 정확한 클론명 식별이 이루어져야 한다. 암구과의 격리, 인공교배 시기의 결정 등 인공교배 과정이 잘 수행되어야 하며 교배 후 차대묘 관리 모니터링도 필요하다. 이 때 모수, 화분수의 식별과 교잡 사후관리 모니터링 과정에 분자표지자를 이용하는 것이 바람직하다. 본 연구결과는 앞으로 소나무류 육종프로그램에 있어 인공교배에 대한 참고 정보를 제공할 것이다.

고래회충 연구를 위한 웹기반 데이터베이스 구축 (Construction of Web-Based Database for Anisakis Research)

  • 이용석;백문기;조용훈;강세원;이재봉;한연수;차희재;유학선;옥미선
    • 생명과학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.411-415
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    • 2010
  • 본 연구에서는 Anisakis 연구를 위하여 웹을 기반으로 하는 데이터베이스를 리녹스 Cent OS 시스템이 설치된 Xeon 3.2 GHz cpu의 인텔 서버플랫폼 ZSS130 (삼성) 서버에 구축하였다. 운영체제를 설치한 후에 common gate interface(cgi) 기반의 웹서버 (http://www.anisakis.org)를 구축하고 NCBI에서 제공하는 WebBLAST 프로그램을 설치하였다. Anisakis 연구를 위한 웹기반 데이터베이스를 다음과 같은 순서로 구축하였다. 우선 회충목에 속하는 각종 서열(염기서열/ 아미노산서열, EST 서열, 미토콘드리아 Genome 서열)들을 멀티파스타 형식으로 다운로드 하였다. 다음으로NCBI에서 제공하는 formatdb 프로그램을 통하여 BLAST 검색이 가능하도록 데이터베이스화 하였으며 모든 염기서열들과 EST 서열들을 TGICL 프로그램을 통하여 clustering 및 assembing을 하였다. 그리고 NLS (Nuclear Localization Signal) 예측을 위해 EST 서열들은 Genscan 프로그램과 Emboss sixpack 프로그램을 사용하여 아미노산으로 변환하였다. 또한 벡터 서열과 E. coli 서열, 그리고 반복 서열들을 서버에 구축하여 서열들의 오염을 확인할 수 있게 하였다. 본 웹데이터베이스 서버의 구축을 통해 고래회충 및 회충목의 염기서열과 일치하는 서열을 자체 BLAST를 통해 매우 빠른 속도로 추출 할 수 있었으며, cDNA나 genomic DNA 라이브러리를 구축할 때 라이브러리의 상태를 쉽게 확인 할 수 있게 되었다. 또한 Clustering Res. 인터페이스를 통해 SNPs 연구 수행 시 매우 쉽게 실험용 시발체를 제작할 수 있으며 기 구축된 cDNA library의 활용을 annotated EST를 통해 극대화 시킬 수 있어 고래회충 관련 분자생물학적 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.

Studies of Molecular Breeding Technique Using Genome Information on Edible Mushrooms

  • Kong, Won-Sik;Woo, Sung-I;Jang, Kab-Yeul;Shin, Pyung-Gyun;Oh, Youn-Lee;Kim, Eun-sun;Oh, Min-Jee;Park, Young-Jin;Lee, Chang-Soo;Kim, Jong-Guk
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.53-53
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    • 2015
  • Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation(ATMT) of Flammulina velutipes was used to produce a diverse number of transformants to discover the functions of gene that is vital for its variation color, spore pattern and cellulolytic activity. Futhermore, the transformant pool will be used as a good genetic resource for studying gene functions. Agrobacterium-mediated transformation was conducted in order to generate intentional mutants of F. velutipes strain KACC42777. Then Agrobacterium tumefaciens AGL-1 harboring pBGgHg was transformed into F. velutipes. This method is use to determine the functional gene of F. velutipes. Inverse PCR was used to insert T-DNA into the tagged chromosomal DNA segments and conducting sequence analysis of the F. velutipes. But this experiment had trouble in diverse morphological mutants because of dikaryotic nature of mushroom. It needed to make monokaryotic fruiting varients which introduced genes of compatible mating types. In this study, next generation sequencing data was generated from 28 strains of Flammulina velutipes with different phenotypes using Illumina Hiseq platform. Filtered short reads were initially aligned to the reference genome (KACC42780) to construct a SNP matrix. And then we built a phylogenetic tree based on the validated SNPs. The inferred tree represented that white- and brown- fruitbody forming strains were generally separated although three brown strains, 4103, 4028, and 4195, were grouped with white ones. This topological relationship was consistently reappeared even when we used randomly selected SNPs. Group I containing 4062, 4148, and 4195 strains and group II containing 4188, 4190, and 4194 strains formed early-divergent lineages with robust nodal supports, suggesting that they are independent groups from the members in main clades. To elucidate the distinction between white-fruitbody forming strains isolated from Korea and Japan, phylogenetic analysis was performed using their SNP data with group I members as outgroup. However, no significant genetic variation was noticed in this study. A total of 28 strains of Flammulina velutipes were analyzed to identify the genomic regions responsible for producing white-fruiting body. NGS data was yielded by using Illumina Hiseq platform. Short reads were filtered by quality score and read length were mapped on the reference genome (KACC42780). Between the white- and brown fruitbody forming strains. There is a high possibility that SNPs can be detected among the white strains as homozygous because white phenotype is recessive in F. velutipes. Thus, we constructed SNP matrix within 8 white strains. SNPs discovered between mono3 and mono19, the parental monokaryotic strains of 4210 strain (white), were excluded from the candidate. If the genotypes of SNPs detected between white and brown strains were identical with those in mono3 and mono19 strains, they were included in candidate as a priority. As a result, if more than 5 candidates SNPs were localized in single gene, we regarded as they are possibly related to the white color. In F. velutipes genome, chr01, chr04, chr07,chr11 regions were identified to be associated with white fruitbody forming. White and Brown Fruitbody strains can be used as an identification marker for F. veluipes. We can develop some molecular markers to identify colored strains and discriminate national white varieties against Japanese ones.

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위암에서 Microsatellite Instability와 Thymidylate Synthase의 상관관계 (The Relation between Microsatellite Instability and the Thymidylate Synthase Expression in Gastric Cancer)

  • 고현석;안창욱;강혜윤;김광일;홍성표;안대호
    • Journal of Gastric Cancer
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    • 제8권4호
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    • pp.169-175
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    • 2008
  • 목적: 대장암에서 microsatellite instability high (MSI-H)를 보인 환자가 microsatellite stable (MSS) 또는 microsatellite instability low (MSI-L)를 가진 그룹보다 예후가 좋은 것으로 되어 있으나 II기, III기 대장암에서 MSI-H를 보인 환자가 MSS 또는 MSI-L를 가진 그룹보다 5-fluorouracil (5-FU)에 대한 효과가 떨어진다는 연구 보고가 있다. Thymidylate synthase (TS)는 DNA 합성에 필요한 물질임과 동시에 5-FU의 표적물질이며 암환자에서 TS 발현율이 높을수록 5-FU에 의한 항암치료 효과가 감소한다. 이와 같이 MSI가 높을수록, TS 발현이 높을수록 5-FU에 대한 감수성이 떨어지기 때문에 MSI와 TS간의 상관관계를 밝히려는 연구가 대장암 환자를 대상으로 시도되었으나 현재까지의 결과는 상관관계가 있다는 보고와 없다는 보고가 있어서 일정하지 않다. 위암 환자에서는 MSI와 TS의 관계에 대한 연구는 없다. 따라서 본 연구에서는 위암 환자에서의 MSI와 TS 발현정도의 상관관계를 분석하였다. 대상 및 방법: 2004년 1월부터 2006년 5월까지 분당차병원에서 위암으로 근치적 위절제술을 시행 받은 환자 중 99명을 대상으로 MSI 및 TS 발현 정도를 비교 분석하였다. MSI는 5개의 표지자(BAT25, BAT26, D2S123, D5S346, D17S250)에 대해서 분석하였고 TS는 면역조직화학 염색으로 그 발현 정도를 측정하였다. 결과: 전체 99예의 환자에서 MSS/MSI-L 및 MSI-H인 경우가 각각 92 (92,9%), 7 (7.1%)예였고 TS에 대한 면역조직화학 염색 정도에 따라 negative, low TS 및 high TS인 경우는 각각 46 (46.5%), 33 (33.3%), 20 (20.2%)예였다. MSS/MSI-L 92예에서 TS의 negative, low TS, high TS는 각각 46 (50%), 30 (32.6%), 16 (17.4%)예였고 MSI-H인 7예에서는 TS의 negative, low TS, high TS가 0 (0%), 3 (42.9%), 4 (57.1%)예로 MSI-H 7예 모두에서 TS를 발현하였고 검정 결과 통계적으로 유의하게 MSI-H와 high TS 간에는 상관관계가 있었다. 결론: 위암환자에서 MSI-H를 보인 경우가 MSS/MSI-L를 보인 경우보다 더 높은 TS의 발현을 보였다.

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