• 식물병연구
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• 제29권1호
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• pp.79-81
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• 2023

2021년 5월 화상병 확산 방지를 위해 화상병 예찰 중에 충북 음성의 화상병이발병한 배 과수원 바로 인근의 밭에서 자라는 팥배나무의 어린 가지가 수침상을 보이면서 마르는 증상을 발견하였다. 채집한 잎과 어린 가지로부터 균 분리를 진행한 결과 화상병원균과 유사한 유백색의 mucoid한 colony를 보이는 2개 균주를 순수 분리하였다. 순수 분리된 병원균을 화상병원균 특이 프라이머 PCR 검정 및 16S rRNA 염기서열을 이용한 계통도 분석을 통해 분리된 균주가 Erwinia amylovora임을 확인하였다. 배 유과와 사과 대목에 병원성 검정을 수행한 결과 접종 6일 후에 접종한 자리에 괴사 증상과 우즈를 확인할 수 있었고, 이들 증상에서 동일한 균을 재분리하였다. 본 연구는 국내에서 최초로 E. amylovora에 의해 발생한 팥배나무에서의 화상병을 보고하고자 한다.

• 식물병연구
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• 제28권4호
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• pp.231-236
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• 2022

2021년 5월 전북 김제시 화훼류 시설재배 농가에서 재배중인 옥시페탈룸(Oxypetalum coeruleum)에서 원형괴사 반점등의 전형적인 바이러스 감염 증상을 보이는 잎을 발견하였다. 이상 증상을 보이는 옥시페탈룸에서 원인 바이러스를 동정하기 위해 high-throughput sequencing을 수행한 결과 tomato spotted wilt virus (TSWV)에 의한 단독 감염이 확인되었다. TSWV의 감염을 확인하기 위해 TSWV 특이적인 프라이머를 이용하여 reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) 진단을 수행한 결과 777 bp의 예상 사이즈의 polymerase chain reaction 산물이 검출되었으며, TSWV의 기주인 청양고추(Capsicum annuum cv. 'Cheongyang')에 접종한 결과 TSWV의 전형적인 윤문무늬가 관찰되었으며 RT-PCR 진단법으로 고추에 감염된 TSWV를 확인할 수 있었다. 옥시페탈룸에서 분리한 TSWV (TSWV-Oxy)의 전체 염기서열을 결정하였으며, 기 보고된 13종 TSWV 분리주들의 S, M, L 유전체 염기서열과 상동성을 비교하였다. 'Oxy' 분리주는 국내 거베라에서 분리된 'Gumi' 분리주(MW048590, MW048591, MW048592)와 가장 상동성이 높았으며, 계통학적 연관성을 비교 분석한 결과 거베라 분리주 'Gumi' 및 고추 분리주인 'GS' (MF159043)와 'GC' (MF159066)와 가장 유연관계가 높은 것으로 확인되었다. 옥시페탈룸은 줄기삽목 혹은 종자로 증식되는 작물로서 시설재배지에서 연속적으로 재배되는 작물이다. TSWV는 총채벌레에 의해 잡초 등 TSWV 감염주로부터 시설 재배지로 유입되어 발생되었을 것으로 판단된다. 옥시페탈룸은 TSWV의 기주 중 하나로 보고되었으나 전 세계적으로 발생 및 증상에 관한 연구는 보고된 바 없다. 본 연구는 우리나라에서 옥시페탈룸에서 TSWV 발생에 관한 최초의 보고이다.

• Animal Bioscience
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• 제36권4호
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• pp.570-583
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• 2023

Objective: Fibroblast growth factors (FGFs) play critical roles in embryo development, and immune responses to infectious diseases. In this study, to investigate the roles of FGFs, we performed genome-wide identification, expression, and functional analyses of FGF family members in chickens. Methods: Chicken FGFs genes were identified and analyzed by using bioinformatics approach. Expression profiles and Hierarchical cluster analysis of the FGFs genes in different chicken tissues were obtained from the genome-wide RNA-seq. Results: A total of 20 FGF genes were identified in the chicken genome, which were classified into seven distinct groups (A-F) in the phylogenetic tree. Gene structure analysis revealed that members of the same clade had the same or similar exon-intron structure. Chromosome mapping suggested that FGF genes were widely dispersed across the chicken genome and were located on chromosomes 1, 4-6, 9-10, 13, 15, 28, and Z. In addition, the interactions among FGF proteins and between FGFs and mitogen-activated protein kinase (MAPK) proteins are limited, indicating that the remaining functions of FGF proteins should be further investigated in chickens. Kyoto encyclopedia of genes and genomes pathway analysis showed that FGF gene interacts with MAPK genes and are involved in stimulating signaling pathway and regulating immune responses. Furthermore, this study identified 15 differentially expressed genes (DEG) in 21 different growth stages during early chicken embryo development. RNA-sequencing data identified the DEG of FGFs on 1- and 3-days post infection in two indigenous Ri chicken lines infected with the highly pathogenic avian influenza virus H5N1 (HPAIV). Finally, all the genes examined through quantitative real-time polymerase chain reaction and RNA-Seq analyses showed similar responses to HPAIV infection in indigenous Ri chicken lines (R² = 0.92-0.95, p<0.01). Conclusion: This study provides significant insights into the potential functions of FGFs in chickens, including the regulation of MAPK signaling pathways and the immune response of chickens to HPAIV infections.

• Animal Bioscience
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• 제36권7호
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• pp.991-1002
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• 2023

Objective: This study aimed to elucidate the underlying gene regions responsible for productive, phenotypic or adaptive traits in different ecological types of Tibetan sheep and the discovery of important genes encoding valuable traits. Methods: We used whole-genome resequencing to explore the genetic relationships, phylogenetic tree, and population genetic structure analysis. In addition, we identified 28 representative Tibetan sheep single-nucleotide polymorphisms (SNPs) and genomic selective sweep regions with different traits in Tibetan sheep by fixation index (Fst) and the nucleotide diversity (θπ) ratio. Results: The genetic relationships analysis showed that each breed partitioned into its own clades and had close genetic relationships. We also identified many potential breed-specific selective sweep regions, including genes associated with hypoxic adaptability (MTOR, TRHDE, PDK1, PTPN9, TMTC2, SOX9, EPAS1, PDGFD, SOCS3, TGFBR3), coat color (MITF, MC1R, ERCC2, TCF25, ITCH, TYR, RALY, KIT), wool traits (COL4A2, ERC2, NOTCH2, ROCK1, FGF5, SOX9), and horn phenotypes (RXFP2). In particular, a horn-related gene, RXFP2, showed the four most significantly associated SNP loci (g. 29481646 A>G, g. 29469024 T>C, g. 29462010 C>T, g. 29461968 C>T) and haplotypes. Conclusion: This finding demonstrates the potential for genetic markers in future molecular breeding programs to improve selection for horn phenotypes. The results will facilitate the understanding of the genetic basis of production and adaptive unique traits in Chinese indigenous Tibetan sheep taxa and offer a reference for the molecular breeding of Tibetan sheep.

• Animal Bioscience
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• 제35권9호
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• pp.1340-1350
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• 2022

Objective: Luxi Black Head sheep (LBH) is the first crossbreed specialized for meat production and was developed by crossbreeding Black Head Dorper sheep (DP) and Small Tailed Han sheep (STH) in the farming areas of northern China. Research on the genomic variations and selection signatures of LBH caused by continuous artificial selection is of great significance for identifying the genetic mechanisms of important traits of sheep and for the continuous breeding of LBH. Methods: We explored the genetic relationships of LBH, DP, and several Mongolian sheep breeds by constructing phylogenetic tree, principal component analysis and linkage disequilibrium analysis. In addition, we analysed 29 whole genomes of sheep. The genome-wide selection signatures have been scanned with four methods: heterozygosity (H_P), fixation index (F_ST), cross-population extended haplotype homozygosity (XP-EHH) and the nucleotide diversity (𝜃_π) ratio. Results: The genetic relationships analysis showed that LBH appeared to be an independent cluster closer to DP. The candidate signatures of positive selection in sheep genome revealed candidate genes for developmental process (HoxA gene cluster, BCL2L11, TSHR), immunity (CXCL6, CXCL1, SKAP2, PTK6, MST1R), growth (PDGFD, FGF18, SRF, SOCS2), and reproduction (BCAS3, TRIM24, ASTL, FNDC3A). Moreover, two signalling pathways closely related to reproduction, the thyroid hormone signalling pathway and the oxytocin signalling pathway, were detected. Conclusion: The selective sweep analysis of LBH genome revealed candidate genes and signalling pathways associated with developmental process, immunity, growth, and reproduction. Our findings provide a valuable resource for sheep breeding and insight into the mechanisms of artificial selection.

• 한국해양생명과학회지
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• 제8권2호
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• pp.128-135
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• 2023

엽상자어(Leptocephalus)는 뱀장어목(Anguiliformes)에 속하는 어류의 자어로 5~6월에 우리나라 남해안 일대의 정치망에서 멸치와 함께 어획 후 방류하지만 대부분 폐사하는 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 멸치어업을 하는 정치망에서 무분별하게 포획되는 엽상자어의 종을 구명하여 수산자원보호 및 이들 자치어 생태 연구를 위한 기초 생물학적 자료를 제시하고자 수행하였다. 실험에 사용된 엽상자어는 5~6월에 남해의 정치망에서 채집하였으며, 외부형태와 유전학적 특성을 붕장어(Conger myriaster), 갯장어(Muraenesox cinereus) 및 뱀장어속(Anguilla) 4종의 성어와 비교하였다. 유전학적 분석은 추출한 DNA를 12s rRNA, 16s rRNA 부분단편을 PCR로 증폭하여 염기배열을 분석한 후 분자계통수를 작성하여 장어류 유생이 붕장어, 갯장어 및 뱀장어속 4종 중 어느 쪽의 성체와 클러스터 그룹화를 이루는지 계통학적 유연관계를 확인하였다. 엽상자어의 외부형태 계수 및 계측결과 엽상자어의 전장에 대한 머리길이의 백분비와 뒷지느러미 기점거리의 백분비는 붕장어와 가장 유사한 비율을 보였고, 척추골수 역시 붕장어와 가장 유사하였다. 또한 엽상자어의 유전자 분석결과는 모두 붕장어 성체와 클러스터 그룹화를 이루는 것을 확인함으로서 남해안에서 5~6월에 어획되는 엽상자어는 모두 붕장어의 자어임을 할 수 있었다.

• Animal Bioscience
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• 제37권7호
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• pp.1168-1176
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• 2024

Objective: As a charismatic species, cashmere goats have rich genetic resources. In the Inner Mongolia Autonomous Region, there are three cashmere goat varieties named and approved by the state. These goats are renowned for their high cashmere production and superior cashmere quality. Therefore, it is vitally important to protect their genetic resources as they will serve as breeding material for developing new varieties in the future. Methods: Three breeds including Inner Mongolia cashmere goats (IMCG), Hanshan White cashmere goats (HS), and Ujimqin white cashmere goats (WZMQ) were studied. IMCG were of three types: Aerbas (AEBS), Erlangshan (ELS), and Alashan (ALS). Nine DNA samples were collected for each population, and they were genomically re-sequenced to obtain high-depth data. The genetic diversity parameters of each population were estimated to determine selection intensity. Principal component analysis, phylogenetic tree construction and genetic differentiation parameter estimation were performed to determine genetic relationships among populations. Results: Samples from the 45 individuals from the five goat populations were sequenced, and 30,601,671 raw single nucleotide polymorphisms (SNPs) obtained. Then, variant calling was conducted using the reference genome, and 17,214,526 SNPs were retained after quality control. Individual sequencing depth of individuals ranged from 21.13× to 46.18×, with an average of 28.5×. In the AEBS, locus polymorphism (79.28) and expected heterozygosity (0.2554) proportions were the lowest, and the homologous consistency ratio (0.1021) and average inbreeding coefficient (0.1348) were the highest, indicating that this population had strong selection intensity. Conversely, ALS and WZMQ selection intensity was relatively low. Genetic distance between HS and the other four populations was relatively high, and genetic exchange existed among the other four populations. Conclusion: The Inner Mongolia cashmere goat (AEBS type) population has a relatively high selection intensity and a low genetic diversity. The IMCG (ALS type) and WZMQ populations had relatively low selection intensity and high genetic diversity. The genetic distance between HS and the other four populations was relatively high, with a moderate degree of differentiation. Overall, these genetic variations provide a solid foundation for resource identification of Inner Mongolia Autonomous Region cashmere goats in the future.

• 한국버섯학회지
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• 제22권1호
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• pp.22-26
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• 2024

본 실험은 송이버섯의 인공재배에 있어 기주식물에 대한 의존성을 줄이기 위한 일환으로 송이 균환의 토양 미생물을 활용하여 진행되었다. 이를 위해 송이 자실체가 발달하는 9월을 대상으로 송이 자생지 내 균환으로부터 토양 내 균주들을 분리하였으며, 1점의 세균과 2점의 진균을 대상으로 대조구 대비 생장한 송이 균사체의 크기 퍼센트를 이용한 생장 촉진 결과를 확인하였다. 또한 확보된 균주들에 대한 동정을 위해 NCBI blast 과정과 phylogenetic tree 제작 과정을 거쳤다. 다만 본 실험에서 확보한 미생물과 동일한 동정명의 균을 이용한 동일 조건의 실험 결과와 비교하였을 때, 본 실험에서 확보한 미생물에 의한 송이 균사에 대한 생장촉진 정도가 다소 낮게 나타남을 확인하였다. 그러나 실제 자연계에서 송이와 같은 외근균성 버섯과 작용하는 미생물의 사례가 매우 다양하기 때문에 송이에 대해 균사 생장을 촉진시키는 미생물 데이터베이스 축적에 있어 그 의의가 있다고 볼 수 있다. 또한 축적된 미생물 데이터베이스를 토대로 송이 균사의 생장촉진 나아가 송이 자실체의 발달촉진에 공통적으로 작용하는 미생물 유래 분비물질 고찰에 있어서도 본 실험의 결과가 기여하는 바가 크다고 볼 수 있다. 이에 더해 미생물 군집 내 촉진균 우점도 및 송이 발생지와 미발생지 사이에 있는 미생물 우점도 차이에 대한 추가적인 분석을 통해 향후 송이 발생에 활용할 수 있는 생태모방에 활용할 가능성 또한 존재한다. 추후 지속적인 연구를 통해 균환 유래 토양 미생물에 의한 송이 작용에 대한 실험이 계속 진행되어야 할 필요가 있다.

• 원예과학기술지
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• 제34권2호
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• pp.305-313
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• 2016

갓(Brassica juncea; 2n = 4x = 36, AABB genome, 1,068Mb)은 U's triangle의 배추와 흑겨자 사이의 복이배체 작물로 구분한다. 본 연구는 갓 15 품종의 ribosomal DNA ITS 영역과 MITE를 이용하여 갓의 유연관계 및 품종구분 분자표지를 확인하였다. Ribosomal DNA ITS 영역은 종 및 품종의 유연관계를 알아보는 연구로 많이 사용되고 있어서, 이를 이용하여 갓 15 품종의 유연관계를 알아보았다. 또한, MITE는 매우 많은 copy 수를 가지고 있고, 유전적으로 안정적이기 때문에 유전체 및 진화 연구에 매우 적합한 재료이다. MITE를 이용한 갓의 품종구분 분자표지를 확인하기 위해 MITE super-families 중 Stowaway(BraSto) 관련 70점, Tourist(BraTo) 관련 79점, hAT(BrahAT) 관련 6점, Mutator(BraMu) 관련 5점으로 품종구분 표지를 알아보았다. 총 160점의 분자표지 중 32점이 갓 15 품종에서 뚜렷한 다형성을 보였다. 특히, 흑갓은 표현형뿐만 아니라 유전자형도 매우 다르게 나타났다. 또한 8점의 MITE 분자표지를 활용하여 47점의 유전자원에서 다형성 및 품종구분 표지로의 활용 가능성을 확인하였다. 이러한 다형성 표지들은 갓의 품종구분 및 품종 보호에 매우 유용하게 사용할 수 있을 것이라 기대한다.

• 생명과학회지
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• 제18권10호
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• pp.1442-1446
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• 2008

본 연구는 10개의 Microsatellite를 이용하여 국내 한우집 단 586두(경기: 100, 전남: 100, 전북: 100, 경남: 100, 경북:86, 강원: 100)와 보증종모우 집단(39두)간의 유전적 거리추정 및 계통지도의 작성을 통해 보증종모우 집단과 지역별 한우집단의 유전적 특성과 유연관계 분석을 실시하였다. 10개의 MS marker의 분석 결과 기대이형접합도의 경우 경남지역에서 가장 높은 0.780을 나타내었으며 종모우 집단에서 가장 낮은 0.760을 나타내었다. 관측된 이형접합도의 경우 종모우 집단에서 가장 높은 0.818을 나타내었으며 경북지역에서 가장 낮은 0.721을 나타내었다. 검출된 대립유전자의 수에서는 것으로 확인 되었다. 종모우 집단은 가장 높은 관측이형접합도를 나타냈음에도 불구하고 가장 낮은 대립유전자의 수를나타내고 음을 확인하였다. 7개의 집단 간의 유전적 유연관계 분석한 결과 강원도 집단의 한우와 경기, 경북의 유전적 거리가 각 0.021로 가장 가까운 것으로 확인 되었으며 경기와 경북 간의 유전적 거리는 0.032인 것으로 가장 먼 것으로 확인 되었다. 또한 경북은 전남과도 0.032의 먼 유전적 거리를 나타내고 있음을 확인하였다. 종모우 집단의 경우 각 지역별 집단 간의 유전적 거리에 비해 상당히 큰 차이의 유전적 거리를 나타내고 있는데 이는 각 지역별 암소집단에 소수의 종모우를 이용해 계획 교배를 실시하고 있어 나타난 것으로 사료된다. 각 개체들 간의 유전적 거리에 대한 추정값을 계산하여 개체별 분지도를 작성한 결과 같은 지역 내의몇몇 개체들이 그룹을 이루어 존재하기는 하지만 일반적으로 넓게 분포되어 있어 각 지역별로 그룹을 이루어 존재하고 있다고 보기엔 어려움이 있음을 확인 하였다. 반면 종모우 집단의 경우 크게 두개의 그룹을 이루어 분지도 내에 분포하고 있음을 확인 할 수 있었다. 따라서 종모우의 유전적 배경이 상당히 좁게 나타나고 있음을 확인 할 수 있었으며 이러한 결과로 인해 국내의 유전자원의 다양성이 작아질 수도 있을 것으로 추정된다. 따라서 국내 유전자원의 다양성 보존을 위해 종모우의 선발 및 사업 추진에 있어 대책을 마련하기 위한 고찰이 진행되어질 필요가 있는 것으로 사료된다.