• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제32권3호
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• pp.320-333
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• 2019

Objective: The Shanghai Holstein cattle breed is susceptible to severe mastitis and other diseases due to the hot weather and long-term humidity in Shanghai, which is the main distribution centre for providing Holstein semen to various farms throughout China. Our objective was to determine the genetic mechanisms influencing economically important traits, especially diseases that have huge impact on the yield and quality of milk as well as reproduction. Methods: In our study, we detected the structural variations of 1,092 Shanghai Holstein cows by using next-generation sequencing. We used the DELLY software to identify deletions and insertions, cn.MOPS to identify copy-number variants (CNVs). Furthermore, we annotated these structural variations using different bioinformatics tools, such as gene ontology, cattle quantitative trait locus (QTL) database and ingenuity pathway analysis (IPA). Results: The average number of high-quality reads was 3,046,279. After filtering, a total of 16,831 deletions, 12,735 insertions and 490 CNVs were identified. The annotation results showed that these mapped genes were significantly enriched for specific biological functions, such as disease and reproduction. In addition, the enrichment results based on the cattle QTL database showed that the number of variants related to milk and reproduction was higher than the number of variants related to other traits. IPA core analysis found that the structural variations were related to reproduction, lipid metabolism, and inflammation. According to the functional analysis, structural variations were important factors affecting the variation of different traits in Shanghai Holstein cattle. Our results provide meaningful information about structural variations, which may be useful in future assessments of the associations between variations and important phenotypes in Shanghai Holstein cattle. Conclusion: Structural variations identified in this study were extremely different from those of previous studies. Many structural variations were found to be associated with mastitis and reproductive system diseases; these results are in accordance with the characteristics of the environment that Shanghai Holstein cattle experience.

• 한국육종학회지
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• 제50권4호
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• pp.434-441
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• 2018

본 연구에서는 배 '원황'(Pyrus pyrifolia)의 유전체 정보를 바탕으로, 유용 유전자 관련 SSR 마커를 선발하였고, 선발된 SSR과 SNP 마커를 이용하여 '원황' ${\times}$ 'Bartlett' $F_1$ 교배집단에 대한 유전자 지도를 작성하였다. '원황'의 scaffold에서 제작된 SSR 마커 유래 염기서열들과 NCBI nucleotide DB와 BLASTn 분석하여, 유용한 유전자들과 높은 상동성을 보이는 510개 SSR 마커를 선발하였다. 이들 마커를 사용하여 양친과 F1 집단 94개체의 대립 단편의 증폭 양상을 확인한 결과, 88개 마커들이 헤테로 집단에 맞는 분리비를 보였다. 선발된 88개의 SSR 마커는 GBS 분석을 통해 획득한 579개 SNP 마커와 함께 '원황'의 유전자지도를 작성하였다. 70개의SSR 마커들은 배 염색체 수와 같은 17개의 염색체에 잘 위치하였고, 모든 염색체에 한 개 이상의 마커로 위치하였다. 유전자지도의 총 유전거리는 3784.2cM이고 마커간 평균거리는 5.8cM이었다. 본 연구에서 개발된 SSR 분자마커 및 이를 기반으로 만들어진 유전자지도는 배의 육종 및 유전 연구에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대한다.

• Animal Bioscience
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• 제35권10호
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• pp.1512-1523
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• 2022

Objective: The growth of pigs involves multiple regulatory mechanisms, and modern molecular breeding techniques can be used to understand the skeletal muscle growth and development to promote the selection process of pigs. This study aims to explore candidate lncRNAs and mRNAs related to skeletal muscle growth and development among Duroc pigs with different average daily gain (ADG). Methods: A total of 8 pigs were selected and divided into two groups: H group (high-ADG) and L group (low-ADG). And followed by whole transcriptome sequencing to identify differentially expressed (DE) lncRNAs and mRNAs. Results: In RNA-seq, 703 DE mRNAs (263 up-regulated and 440 down-regulated) and 74 DE lncRNAs (45 up-regulated and 29 down-regulated) were identified. In addition, 1,418 Transcription factors (TFs) were found. Compared with mRNAs, lncRNAs had fewer exons, shorter transcript length and open reading frame length. DE mRNAs and DE lncRNAs can form 417 lncRNA-mRNA pairs (antisense, cis and trans). DE mRNAs and target genes of lncRNAs were enriched in cellular processes, biological regulation, and regulation of biological processes. In addition, quantitative trait locus (QTL) analysis was used to detect the functions of DE mRNAs and lncRNAs, the most of DE mRNAs and target genes of lncRNAs were enriched in QTLs related to growth traits and skeletal muscle development. In single-nucleotide polymorphism/insertion-deletion (SNP/INDEL) analysis, 1,081,182 SNP and 131,721 INDEL were found, and transition was more than transversion. Over 60% of percentage were skipped exon events among alternative splicing events. Conclusion: The results showed that different ADG among Duroc pigs with the same diet maybe due to the DE mRNAs and DE lncRNAs related to skeletal muscle growth and development.

• 한국작물학회지
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• 제53권1호
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• pp.85-92
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• 2008

신팔달콩2호와 GC83006를 교잡하여 총 118개의 $F_7$ 계통을 육성하였다. 127개의 분자마커를 사용하여 유전자지도를 이용하여 종실 및 생육특성에 대한 QTLs분석을 실시하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 100립중, 경장, 엽면적 그리고 개화까지 일수는 정규분포를 보였다. 100립중을 제외한 3개의 형질에서 양친의 값을 벗어나는 초월변이 계통이 관찰되었는데, 특히 개화까지의 일수는 개화기가 지연되는 쪽으로 초월변이 계통이 다수 관찰되었다. 2. 100립중, 경장, 엽면적 그리고 개차까지 일수에 대한 QTL분석 결과, 전체 7개의 QTL이 탐지되었다. 100립중에 관여하는 3개의 QTL은 전체변이의 $10.1%\;{\sim}\;12.5%$를 설명하였고, 경장은 전체변이의 22%를 설명하는 1개의 QTL이 탐지되었다. 엽면적은 전체 변이의 10% 및 8.6%를 설명하는 2개의 QTL이 탐지되었으며 개화기 일수는 전체 변이의 41.0%를 설명하는 1개의 QTL이 탐지되었다. 3. 신팔달콩2호와 GC83006의 모용은 각각 회색과 갈색이었으며 모용색은 1개의 유전자가 관여하는 것으로 나타났다. 분석결과 모용색은 연관군 C2에 위치하는 Satt134 마커와 밀접히 연관되어 있었다. 제색은 신팔달콩2호와 GC83006이 각각 흑색과 황색이었으며 후대 중에는 갈색의 배꼽을 갖고 있는 계통도 발견되었다. 종피색은 신팔달콩 2호와 GC83006이 각각 황색과 녹색을 보였으며 후대에서 황색과 녹색 계통이 1 : 1의 분리비를 보여 종피색에는 하나의 유전자가 관여하는 것으로 나타났고, 이 유전자는 연관군 D1a의 마커 Satt077과 밀접한 연관을 보였다.

• 한국작물학회지
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• 제65권4호
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• pp.303-313
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• 2020

본 연구는 단조로운 국내 벼 품종의 입형을 다양화하기 위하여 초장립종 자포니카 품종을 활용해 그 특성을 국내 벼 품종에 도입함으로써 입형이 다양한 새 품종을 개발하려는 기초 육종연구의 일환으로 수행되었다. 입형 다양화를 위하여 세장형 자포니카 벼 품종인 Langi와 입형이 극단적으로 원형에 가까운 자포니카형 조생자도를 교배하여 유전분석 및 QTL 탐색을 위한 mapping 집단을 육성하였고, 이를 이용하여 입형 관련 형질의 상관분석, QTL 분석, validation test 및 탐색된 QTL 효과를 검정한 결과는 다음과 같다. 1. 조생자도와 Langi 조합의 교배립을 생산하여 F₂ 집단을 육성하였고 출수 일수를 고려하여 최종 265 개체를 선발·수확하여 주요 형질에 대한 조사와 QTL 분석에 이용하였다. 2. 육성된 mapping집단의 입형 관련 형질들은 종자 길이에 대해 종자 장폭비(0.89)와 천립중(0.69)이 상대적으로 높은 상관계수를 나타냈고, 종자폭에 대해서는 종자 길이(-0.47)와 장폭비(-0.82)가 음의 상관을 나타냈으며 종자두께(0.43)는 정상관을 보였다. 3. QTL 분석 결과 종자 길이와 관련하여 벼 5번 염색체에서 PVE 값이 20.31%인 qGL5와 7번 염색체에서 PVE 값이 각각 36.07%와 26.11%인 qGW5와 qGW7을 탐색하였다. qGL5는 세장형인 Langi로부터 유래하였으며, 두 QTL(qGW5, qGW7)은 원형인 조생자도로부터 유래하였다. 4. Validation test결과 Langi는 자포니카형 벼(qsw5_N)에서는 매우 드문 qSW5형 대립유전자를 가지고 있으며 이것은 qGL5와 함께 작용하여 집단내에서 종자 길이신장에 관여했을 것으로 추정된다. 5. 탐색 QTL의 효과는 qGL5 (+)와 qGW5:qGW7 조합에서 중원형, 장원형, 세장형 등 입형의 변이가 다양하게 나타났는데 Langi가 자포니카 생태형이란 점과 QTL의 효과가 증명되어 MAS활용이 가능하다는 점 등 입형 다양화를 위한 육종사업에서의 효과 및 활용도가 다양할 것으로 생각된다.

• 한국육종학회지
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• 제43권1호
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• pp.42-49
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• 2011

본 연구는 모로베레칸의 잎도열병 저항성유전자를 탐색하고, 이 저항성유전자와 연관된 분자표지를 탐색하기 위해 수행되었다. 도열병에 이병성인 일품벼와 도열병에 강한 모로베레칸을 교잡하여 육성된 140개 $BC_3F_3$ 계통을 도열병 균계 반응을 통한 저항성 유전자 탐색에 이용하였다. 1. 40개 도열병 균계를 이용하여 양친을 검정한 결과, 모로베레칸은 모든 균계에 대하여 저항성 반응을 보였고, 일품벼는 35개 균계에 이병성 반응을 보였다. 2. 90-089 등 9개 균계를 선발하여 140개 $BC_3F_3$ 계통에 대한 저항성반응을 조사하였다. 실험 결과 88-002, 93-038, 90-089 및 03-018에 대해서는 몇몇 계통을 제외한 대부분의 계통들이 감수성 쪽으로 다소 치우친 경향을 보였다. 90-002, 86-311, 86-228 및 03-018 균계에 대해서는 대부분의 계통들이 저항성 쪽으로 치우친 경향을 보였다. 3. QTL 분석 결과, 7개 균계에 대해서 총 17개의 QTL이 탐색되었는데, 모든 저항성 유전자좌에서 모로베레칸의 대립 유전자가 저항성을 증진시켰다. 특히 4번 염색체 RM3276-RM5709 부근에서 도열병 균계 R90-059, 88-002, 93-038 및 90-089에 대한 저항성 QTL이 군집되어 있었다. 4. 연계재배법을 이용하여 탐지된 내구저항성 유전자 Pi45(t) 유전자좌의 위치에 모로베레칸 단편이 이입된 계통과 일품을 교배하여 목표 유전자좌에서 분리하는 $F_2$ 집단을 육성하고 유전자형을 검정하였다. 목표 유전자좌를 포함하는 염색체 지역에서 재조환이 일어난 개체를 이용하여 내구저항성 검정에 이용된 3개 균계를 접종한 결과, Pi45(t) 유전자좌를 포함하는 계통은 2개의 도열병 균계에 대해 저항성을 보였다. 이 결과는 내구저항성 관련 유전자와 균계 특이적 저항성유전자가 밀접히 연관되어 있던지 혹은 저항성에 동일한 유전자가 관여함을 보여준다. 이들 유전자들의 관계를 밝히기 위해서는 관련 유전자의 분리를 통한 특성 규명이 필요하다.