• 한국작물학회지
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• 제66권3호
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• pp.248-255
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• 2021

본 연구는 고품질의 들깨 신품종 육성을 위한 기초 자료로서 모본으로 종실용 품종인 '대실'과 부본으로 잎전용 품종인 '잎들깨1호'를 이용하여 교배된 재조합 집단(F₁)을 양성하였고, F₂세대부터 SSD법으로 계통을 전개한 고세대(F₇) RIL집단 277계통들에 대해서 농업적 형질과 종실의 품질특성을 비교하였다. 재조합 집단의 주요 농업적 형질의 변이를 분석한 결과 경장은 66~150 cm, 유효분지수는 5~23개, 화방군장은 5.1~10.5 cm, 화방군수는 17~131개 및 화방군당삭수는 23~39개 등으로 분포하였다. 종실의 품질 특성을 분석한 결과 주요 지방산인 리놀렌산(C18:3)은 54.2~64.1%, 기능 성분인 rosmarinic acid는 869.5~3,508.1 ㎍/g, luteolin은 47.4~864.3 ㎍/g 및 apigenin은 57.1~296.7 ㎍/g 등으로 분포하였다. 조사된 대부분의 농업적 형질이 변이의 폭이 크면서 정규곡선 양상을 보였으며, 양친의 특성보다 우월한 특성을 가진 후대들이 많이 나타나는 초월분리 현상을 확인하였다. 이러한 결과는 F₇ RIL 집단이 향후 QTL 분석뿐만 아니라 우수 품종 육성을 위한 중간 모본 양성에도 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제89권4호
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• pp.536-542
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• 2000

소나무 단일개체에서 채취한 풍매종자 중 임의로 선택한 96개의 반수체 genome을 이용하여 RAPD 및 I-SSR PCR 증폭산물을 분석하였다. RAPD 분석용 primer 200개와 I-SSR 분석 용 primer 90개를 screen하여 증폭산물의 분획양상이 선명한 RAPD primer 45개와 I-SSR primer 22개를 선택하여 PCR을 수행하였다. 45개의 RAPD primer중 25개와 22개의 I-SSR primer중 18개를 사용한 PCR 분석결과에서 멘델의 유전양식을 만족하는 52개 (2.08/primer)와 46개 (2.56/primer)의 다형성 유전자좌를 각각 확인하였다. 멘델의 유전양식을 만족하는 96개의 다형성 유전자좌를 대상으로 LOD 3.0에서 two-point 연관분석을 수행한 결과 총 63개(35개의 RAPD와 26개의 I-SSR)의 유전자화가 20개의 연관군에 속하는 것이 확인되었다. 총 연관거리는 1097.8 cM이었으며, 유전자좌간 평균연관 거리는 25.5 cM, 최소 및 최대연관 거리는 각각 4.3 cM 및 54.9 cM이었다. 그리고 20개의 연관군 중 14개의 연관군이 RAPD와 I-SSR 유전자좌의 통합에 의해서 형성된 연관군이었다. 즉, 52개의 RAPD와 46개의 I-SSR 유전자좌를 각각 분석한 결과보다 길고 새로운 연관군이 형성되었다. 보다 정밀한 유전자 연관지도를 작성하기 위해서는 보다 많은 수의 DNA marker가 필요하다고 판단되며, 본 연구의 결과는 소나무의 유용 유전자의 확인 및 생장과 재질과 같은 유용형질에 대한 QTL의 위치를 결정하는 데 기초자료가 될 것이다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제48권2호
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• pp.169-190
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• 2006

최근 가축에 있어서 DNA marker를 이용하여 경제적으로 유용한 유전자를 찾아내는 연구가 활발히 진행되고 있다. 소의 경우 생산성을 향상시키기 위하여 경제형질관련 양적 형질좌위에 존재하는 후보 유전자를 선발한 후 형질변이의 원인이 되는 염기서열을 찾아 표지인자로 이용을 하고 있다. 본 연구는 소의 중요 경제형질인 육질 및 육량과 관련된 분자 유전학적 연구와 더불어 경제형질관련 후보유전자를 찾아내기 위하여 최근에 많이 이용되고 있는 microarray에 대하여 고찰하였다. 특히 microarray의 경우 cDNA microarray에서 oligoarray를 제작하여 이용함으로서 실험의 오차를 최대한 줄이는 방향으로 연구가 진행되고 있다. 소의 형질 관련 유전자에 관한 연구는 bovine genome sequencing이 끝난 현 시점에서 연구의 속도가 가속화될 것으로 생각되며 경제형질 원인 유전자의 분석 뿐 아니라 질병 저항성과 환경에 영향을 많이 받는 유전자를 확인하여 선발에 이용하기 위한 연구가 계속될 것으로 생각된다.

• 한국가금학회지
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• 제35권2호
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• pp.163-169
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• 2008

본 연구는 한국재래닭의 1번 염색체내 존재하는 17개의 MS(microsatellite) marker를 이용하여 경제형질과 관련하여 유의적인 연관성을 가진 지역을 탐색하기 위하여 실시하였다. 1번 염색체내 경제형질과의 유의적인 연관성을 가진 지역을 탐색하기 위하여 분석된 17개의 MS marker를 대상으로 각 marker별 대립 유전자의 최다 출현 빈도를 지닌 두 개의 대립 유전자를 선발하였다. 선발된 각각의 대립 유전자는 각 경제형질별 성적을 바탕으로 고능력 집단과 저능력 집단으로 나누었으며, 두 집단간의 Chi-squire 검정을 통해 경제형질과의 연관성을 확인하였다. 분석된 결과에 따르면 난중의 경우 94 cM에 위치한 MCW0106, 1개의 지역에서 유의적인 연관성이 탐색되었다. 시산일령의 경우, 3개의 지역(ADL0234, UMA 1.125, ADL0101)에서 유의적인 연관성이 탐색되었고, 체중의 경우 6개의 지역(UMA1.117, ADL0020, UMA1.019, LAMP1, ADL0101, ADL0238)에서 유의적인 연관성이 탐색되었으며, 마지막으로 산란수의 경우 2개의 지역(ADL0101, ADL0238)에서 유의적인 연관성을 확인하였다. ADL0101는 시산일령, 체중 그리고 산란수에서의 유의적인 연관성이 확인되었으며, 산란수에서는 두개의 대립 유전자(174, 178) 모두에서 유의적인 연관성이 탐색되었음을 확인하였다.

• 한국작물학회지
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• 제60권4호
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• pp.401-411
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• 2015

한발은 환경 스트레스에 미치는 자연재해로서, 장기간에 걸쳐 강수량 및 수분공급이 저하되면 수분이 결핍되어 작물이 정상적인 생리활동을 할 수 없고, 생육 또한 불량하여 수량감소에 큰 영향을 미친다. 모든 작물들이 한발의 영향을 크게 받지만 어느 생육 단계에서 한발 스트레스를 받느냐에 따라서 피해가 달라진다. 일반적으로 옥수수는 한발 스트레스를 받으면 유묘기 형성, 영양 생장, 뿌리 발달, 광합성, 개화기, ASI, 종실 형성, 수량 등에 심각한 영향을 미치게 된다. 특히 영양생장에서 생식생장으로 전환되는 단계에 한발 스트헤스를 받으면 수꽃 및 화분 방출이 늦어지고, 출사기 및 옥수수 수염 발생도 늦어져 ASI가 증가하여 수정이 불가능 하거나 수정이 되더라도 배 발생 억제 및 방해를 받아 수량 감소의 큰 원인이 된다. 이러한 한발에 대한 피해를 줄이기 위해서 1980년대부터 최근까지 마커와 표현형이 연관된 유전체를 바탕으로 다량의 분자적 데이터 분석을 통한 옥수수 한발 내성 품종 선별 및 육종에 대한 많은 연구들이 진행되고 있다. 또한 최근에는 수량 등 다양한 유전자들이 관여하고 환경 스트레스에 영향을 받는 양적형질 QTL에 관한 많은 연구들이 수행되고 있으며, genomics 분야에서 신기술인 MAS를 이용하여 목표유전자 이입 및 선발을 통해 또 다른 육종 선발 도구로 활용되고 있다. 뿐만 아니라 유전자 조작기술을 이용한 한발 내성 특징을 가진 옥수수를 개발하여 제품으로 생산 및 판매되고 있다. 과거 전통적인 육종 방법은 자식계통의 표현형 분석과 특별 조합을 통한 계통으로부터 데이터를 분석하여 품종을 육성하였으나, 현재는 모든 작물의 유전체 전체를 이용한 데이터 베이스와 분자 마커 기술을 한발 내성 육종에 활용하여 다양한 연구가 이루어지고 있다. 이러한 분자적 육종 기술의 발달은 우수한 연구 결과를 도출 및 확보할 수 있으며, 옥수수 한발 내성 신품종 개발에 있어서 새로운 육종 기술로 적용할 수 있을 것이다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제51권1호
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• pp.9-14
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• 2009

IGF2 유전자는 최초로 연구된 각인 유전자이고 대부분 포유동물의 부계로부터 유전되는 각인 유전자이다. 근육성장과 지방축적에 연관된 경제 형질좌위가 2번 염색체에 위치하여 있다고 보고되었는데, IGF2-in3-G3072A가 원인 유전자변이라고 밝혀졌다. 본 연구는 IGF2 유전자의 Intron7번의 세 개의 SNP (IGF2-in7-G162C, IGF2-in7-C179G, IGF2-in7-G186T)는 IGF2-in3-G3072A와 품종 별 연관불균형으로 완전 연쇄되어 있는 것을 보고 하였다. Real-time quantitative PCR 실험 결과에서 부모세대가 부계가 IGF2-in3-3072A를 가진 요크셔품종 수퇘지가 IGF2-in3-3072G를 가진 한국재래 암퇘지와 교배하여 생산한 자손(Y그룹)과 IGF2-in3-3072G 유전자형의 한국재래품종 수퇘지와 IGF2-in3-3072A를 가진 요크셔 암퇘지와 교배하여 생산된 자손(K그룹)에서 보다 등지방 조직에서의 IGF2 유전자 발현양이 낮았다. 하지만 근육조직에서는 요크셔품종의 유전자형이 IGF2-in3-3072A를 부계로 하고 IGF2-in3-3072G를 한국재래돼지품종모계로 할 때 IGF2 유전자 발현양이 높은 결과를 보였다. 이러한 연구에서 IGF2 유전자의 근육과 지방조직에서의 발현양은 부계의 유전자형에 의해 결정되며, 한국재래돼지의 높은 체지방 축적과 낮은 성장률에 관련된 특성이 IGF2 유전자 유전자형에 의해 영향을 받는다는 유전적인 근거를 제공함으로써 한국재래돼지를 상업적으로 이용하는데 있어서 IGF2 유전자를 이용할 수 있는 분자유전학적 근거를 제시하였다.

• 생명과학회지
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• 제26권8호
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• pp.904-910
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• 2016

가축의 경제형질은 대부분 복합형질 상태이며, 많은 유전자와 생물대사회로에 의해 조절된다. 시스템 생물학은 생명현상을 하나의 복합체로 가정하고, 형질에 관여하는 유전자들에 대한 기능적 관계를 분석하는 학문이다. 유전자 네트워크는 시스템 생물학의 하나의 연구분야로써, 유전자 기능의 상관관계를 지도화하여 오믹스 데이터를 통합 분석하여 해석한다. 유전자 네트워크는 단백질-단백질 상호작용, 공발현, 조절인자, 유전자형 기반으로 다양한 유전자의 기능적 상호작용을 표현할 수 있다. 또한, 네트워크를 구성하기 위해서는 유전자 간 연결 정도에 가중치를 두거나, 인접한 유전자 수 계산 등의 네트워크 토폴로지 알고리즘이 적용된다. 가축에서는 이러한 연구가 단형질에 대한 유전자 발현, 단백질 상호작용 등에 국한되어 있는 실정이다. 본 논문에서는 유전자 공발현 네트워크와 단백질-단백질 상호작용 네트워크 분석법을 확립하고 소의 102개 경제형질에 대하여 유전자 네트워크 분석 결과에 대한 데이터베이스를 구축하였다. 102개의 경제형질은 Animal Trait Ontology (ATO) 명명법에 의하여 분류하여 제공하였다. 각 형질에 포함된 유전자 리스트는 Animal QTL database에서 제공하는 양적유전형질좌위의 물리적 위치에 존재하는 유전자군을 추출하였다. 유전자 공발현 네트워크는 R의 WGCNA 패키지를 활용하였으며, 단백질-단백질 상호작용 네트워크는 Human Protein Reference Database에서 사람과 소의 orthologous group에 포함된 유전자를 대상으로 단백질 상호작용 관계를 규명하였다. 네트워크 분석 결과는 관계형 테이블로 구축하였으며, 구축한 데이터베이스를 관련 연구진에게 공유하기 위하여 웹 기반의 유전자 네트워크 가시화 시스템을 구현하였다(http://www.nabc.go.kr/cg). 웹 데이터베이스 구현을 위하여 Ontle 프로그램을 활용하여 다양한 방식으로 유전자 네트워크 가시화 작업을 수행하였다. 이 시스템을 통하여 사용자는 관련 형질의 후보 유전자군 탐색, 유전자 네트워크 분석 결과, 유전자 사이의 기능적 연결관계를 손쉽게 살펴볼 수 있게 될 것이다.

• 생명과학회지
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• 제14권5호
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• pp.821-828
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• 2004

엽면적과 엽장 및 엽폭은 식물의 광합성 효율과 관련이 있다. 단위 엽면적당 광합성율을 증가는 콩에서 종실 수량을 증가시킨다 따라서 본 연구는 큰올콩과 신팔달콩 및 익산10호를 각각 교배하여 얻은 두 집단이 잎의 엽장과 엽폭 및 장폭비를 확인할 수 있는 SSR 마커를 선발하기 위하여 실시하였다. 잎의 장폭비는 두 집단에서 엽폭과 유의적인 부의 상관을 보였다. 엽장은 큰올콩/신팔달롱 조합에서 연관군 DIb+W와 L에서 두개의 작은 양적 형 질 유전자좌 (QTL)를 탐색하였으며, 큰올콩/익산10호 조합에서는 연관군 1와 L에서 두개 의 양적 형 질 유전자좌가 관련하였다. 엽폭은 큰올콩/신팔달콩 조합에서 2개, 큰올콩/익산10호 조합에서 3개의 양적형질 유전자좌가 관련하였으며 이들은 각각 전체 형질 변이의 13% 및 18.04%를 설명할 수 있었다. 장폭비는 큰올콩/신팔달콩 조합에서 연관군 I와 L에서 2개, 큰올콩/익산10호 조합에서 연관군 Cl과 E 및 L에서 3개의 양적형질 유전자좌가 관련하였다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제26권6호
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• pp.1249-1258
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• 2015

젖소의 유생산 형질에 가장 큰 영향을 미치는 유전자들 중 하나로 알려진 DGAT1 유전자의 효과를 국내 젖소 종축의 고밀도 유전체 정보를 이용하여 검증하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 국내 젖소 씨수소로 구성된 353두의 고밀도 유전체 정보, 혈통, 추정 육종가 및 신뢰도 정보를 수집하였으며, 단일염기다형성 효과를 추정하기 위한 종속변량으로 가장 정확한 유전체 육종가를 예측할 수 있는 DeRegressed EBV를 산출하여 분석에 이용하였다. BovineSNP50 v2 패널을 이용하여 구명한 고밀도 유전자형 정보 중 유효성검증 과정을 통하여 41,051개 SNP을 선정하였으며, 각 단일 염기다형성의 실제적 유전체 육종가 기여도를 확인하기 위하여 유전체 선발방법 중 하나인 베이즈B (pi=0.99) 방법을 이용하여 SNP 효과를 추정하였다. 1메가 베이스페어의 구간으로 구성된 유전체 전장의 2,516개 윈도우 별 유전분산 설명력을 계산한 결과 상위 1, 3 윈도우가 DGAT1유전자 주변에서 발견되었으며, 이 두 윈도우의 유전분산 설명력은 각각 0.51% 및 0.48%인 것으로 나타났다. DGAT1유전자는 유전체 선발에 상업적으로 이용되는 50k SNP chip에 포함되어있지 않기 때문에 직접적인 유전자의 효과가 명확하게 드러나지는 않지만 DGAT1 유전자에 인접한 단일염기다형성들간의 연관불평형에 의하여 주변 윈도우에서 가장 높은 유전분산 설명력을 보이는 것으로 사료된다.

• 한국육종학회지
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• 제50권4호
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• pp.424-433
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• 2018

수박(Citrullus lanatus)은 전세계에서 경제적으로 중요한 채소작물이며, 라이코펜과 시트룰린과 같은 기능성 물질을 함유하고 있다. Didymella bryoniae 병원균에 의해 발생하는 덩굴마름병은 수박 재배에서 가장 피해를 많이 주는 병해 중에 하나이다. 단일염기다형성(SNP)은 한 개 염기에 관해 개체 간에 발생하는 유전적 변이로서 유전자 연관 지도를 작성하는 것과 원예적 형질 및 병저항성에 연관된 분자표지를 개발하는 데 자주 사용된다. 본 연구에서는 수박에서 모친과 부친의 차세대 염기서열 재분석(next generation resequencing)을 통해 SNP 분자표지를 선발하였다. 식물재료는 C. lanatus '920533'(모친, 감수성)과 C. amarus 'PI 189225'(부친, 저항성) 및 이들의 $F_1$, $F_2$ 개체를 이용하였다. NGS 분석 결과, '920533'과 'PI 189225'에서 각각 13.6 Gbp와 13.1 Gbp의 염기서열을 얻었다. '920533'과 'PI 189225' 간의 SNP 수는 609만 개였고, 그 중 HRM 프라이머로 디자인이 가능한 SNP의 수는 354,860개였다. 그 중에 HRM 분석을 위한 330개 프라이머 쌍이 디자인되었다. 결과적으로 HRM 분석을 통해 총 61개의 HRM 분자표지를 개발하였다. 이번 연구의 결과는 SNP 기반의 유전자지도 작성에 이용될 수 있으며 덩굴마름병 저항성과 연관된 양적 형질 유전자좌(QTL) 분석에 활용될 수 있을 것이다.