• 한국약용작물학회지
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• 제21권3호
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• pp.165-173
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• 2013

The fruits of Schisandra chinensis have been used as an edible ingredient and traditional medicine in Korea. Due to morphological similarities of dried mature fruits, the correct identification of S. chinensis from other closely related Schisandrae species is very difficult. Therefore, molecular biological tools based on genetic analysis are required to identify authentic Schisandrae Fructus. Random amplifed polymorphic DNA (RAPD) and Sequence Characterized Amplified Region (SCAR) were used to develop an easy, reliable and reproducible method for the authentication of these four species. In this paper, we developed several RAPD-derived species specific SCAR markers and established a multiplex-PCR condition suitable to discriminate each species. These genetic markers will be useful to distinguish and authenticate Schisandrae Fructus and four medicinal plants, S. chinensis, S. sphenanthera, S. repanda and K. japonica, in species level.

• 생명과학회지
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• 제31권6호
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• pp.537-542
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• 2021

자웅이주 식물로 알려진 Schisandra nigra Max. (흑오미자)는 우리나라 제주도에 자생하고 있으며, 열매를 얻기 위해 일부 농가에서 재배되고 있다. 열매 생산을 위해서는 수그루에 비해 암그루의 가치가 더 높기 때문에 묘목단계에서 일찍 성별을 아는 것은 중요하다. 이 연구에서는 S. nigra의 유전체에서 암그루에 특이적인 부위에 관련된 SCAR 마커를 개발하였다. 120개의 무작위로 구성된 RAPD 프라이머 중에서 OPB-03 프라이머가 암그루에서 749 bp의 밴드를 안정적으로 증폭시켰다. 암그루 특이적인 PCR 산물을 분리하여 클로닝한 뒤 염기서열을 결정하였다. 이 암그루 특이적인 절편을 탐침으로 사용한 Southern hybridization에서 암그루에서만 양성반응이 나타나고 수그루에서는 잡종화가 일어나지 않았다. 이러한 결과는 749 bp의 DNA 절편이 암그루의 유전체에는 존재하지만, 수그루에는 없음을 시사하였다. RAPD 마커로부터 암그루에서만 436 bp를 증폭시키는 SCAR 프라이머를 설계하였다. 이 프라이머 쌍은 암그루와 자생지에서 수집한 4개의 자웅동주 식물에서만 예상되었던 크기의 DNA 절편을 증폭하였다. 이 연구에서 개발된 SCAR 마커는 묘목 단계에서 암꽃이 피는 개체를 선발하는데 사용될 수 있을 것이다.

• 원예과학기술지
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• 제31권6호
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• pp.756-763
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• 2013

당근의 기계적인 제모 시 발생하는 종자의 손실과 발아 시의 문제점을 개선한, 고품질의 당근 종자 생산을 위한 단모종자 당근 품종 육성에 이용할 분자표지를 개발하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 2008년도부터 2013년도까지 단모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 389-1 개체와 장모종자 표현형 CT-SMR 616-33 개체를 자가수분하여 세대 진전된 당근 계통들을 종자모 형질 관련 RAPD-SCAR 분자표지를 개발하는데 이용하였다. 이들 계통의 종자모 길이를 현미경을 이용하여 분석하였으며, 분석된 결과를 바탕으로 계통을 세대진전 시켜, 분자표지 다형성과도 비교분석하였다. 분자 표지 개발을 위하여 세대가 고정되었다고 판단되는 2011년 계통을 대상으로 80개의 random primer를 이용한 RAPD 분석을 통해 12개의 개체간 뚜렷한 차이를 보이는 종자모 형질 관련 특이적 band를 확인하였다. RAPD-SCAR 분자표지 개발을 위해 확인된 이들 특이적 band의 염기서열 분석을 통해 SCAR primer를 작성하였으며 각 SCAR primer는 24-28mer 크기로 3조합 이상 작성하였다. 분석 결과 작성된 SCAR primer 중 $SCA2_{1.2}$가 단모종자 표현형 계통에서만 특이적으로 증폭되는 것을 확인하였다. 이 $SCA2_{1.2}$ 분자표지의 정확성을 검증하기 위해 2012년도 계통과 2013년도 계통을 이용하여 재검증하였으며, 그 결과 개발된 SCAR 분자표지는 단모종자와 장모종자 계통을 구분할 수 있는 충분한 다형성을 제공하였다. 따라서 본 연구에서 개발된 SCAR 분자표지, $SCA2_{1.2}$는 당근의 단모종자 품종 육성 연구에 충분히 활용가능 할 것으로 기대된다.

• 한국균학회지
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• 제39권1호
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• pp.22-30
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• 2011

원형느타리버섯의 자실체는 다발형성이 잘되고 갓 색깔이 회색이면서 수량성이 높은 중요한 품종이다. 저자들은 핵산 지문법을 이용하여 느타리종에 속하는 70품종을 3 그룹으로 나누고 이 중 원형품종이 속한 그룹 35개 품종 중 원형품종과 동일하거나 구별성이 인정되지 않는 4개 품종을 보고한 바 있다. 본 연구에서는 이들 품종을 구분할 수 있는 원형 품종 특이 분자마커를 개발하였다. 원형 품종 특이적인 SCAR marker로 개발한 'S-OPO5' primer는 1436 bp 에서 원형 유사품종인 2183, 2240, 2595, 2725 품종에서만 특이적으로 단일 band를 보였다. 이들 원형 유사품종들의 SCAR PCR 산물을 대상으로 염기서열 분석을 한 결과 nucleotide 염기서열은 NCBI database에서 상동성이 있는 유전자를 찾을 수 없었으며, 이들 5품종간의 nucleotide sequence는 99% 상동성을 보여 매우 유사하였다. 아미노산 서열을 분석한 결과는 NCBI database내에 존재하는 모든 유전자들 중 송이속에 속하는 Tricholoma bakamatsutake의 reverse transcriptase와 가장 상동성이 높은 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 개발된 원형특이 마커는 정확한 품종구분이 요구되는 종균유통 과정에서 원형계통 품종을 구분하는 유용한 마커로 이용될 것으로 기대된다.

• 한국버섯학회지
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• 제11권3호
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• pp.171-176
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• 2013

큰느타리버섯의 저온성적응성 형질에 관련된 SCAR marker를 개발하기 위하여 저온성 계통의 8균주와 대조구 8균주의 genomic DNA를 30 ug/ml의 농도로 bulking한 것을 주형 DNA로 사용하고 operon 사의 OPA(20개), OPB(20개), OPL(20개), OPP(20개), OPR(20개), OPS(20개) 등 총 120개 primer를 random primer(10 mer)로 사용하여 RAPD를 수행하였으며 이중에서 OP-S3 primer를 사용한 PCR 산물들이 대조구와 가장 뚜렷한 차이를 나타내었다. OP-S3 primer를 이용한 RAPD 결과, 약 480 bp 부근에서 저온성 계통에 특이적인 DNA band가 관찰되었으며 이 DNA band의 염기서열을 근거로 SCAR marker로 사용할 specific primer인 OP-S3-1-F와 OP-S3-1-R를 디자인하였다. SCAR marker OP-S3-1 primer를 이용하여 PCR을 수행한 결과에서는 저온성 계통에서만 480 bp 부근에서 대조구와 구별되는 DNA band를 확인할 수 있었으며 random primer인 OP-S3 primer를 이용하여 PCR을 수행했을 때보다 재현성이 높고 진한 DNA band를 확인할 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권9호
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• pp.1177-1184
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• 2012

In order to estimate how diverse the mating types in Pleurotus eryngii from different regions are, pairings between monokaryons derived from inter- and intra-groups were done. Sixteen and 15 alleles were identified at loci A and B from the 12 strains. In the P. eryngii KNR2312, widely used for commercial production, four mating loci, A3, A4, B3, and B4, were determined. Those loci, except A3, were found in 4 strains out of 12 strains. To improve breeding efficiency, especially in mating type determination, RAPD and BSA were performed to screen for a mating type specific marker. The SCAR marker 13-$2_{2100}$ was developed based on the RAPD-derived sequence typing B3 locus. The sequence analysis of 13-$2_{2100}$ revealed that it contained a conserved domain, the STE3 super-family, and consensus sequences like the TATA box and GC box. It seems likely that the SCAR marker region is a part of the pheromone receptor gene.

• 한국약용작물학회지
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• 제19권3호
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• pp.162-169
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• 2011

The rhizomes and herbal medicines originating from Acorus gramineus, A. calamus, A. tatarinowii, and A. gramineus var. pusilus, show significant similarity, and the correct identification of species is very difficult. Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) and Sequence Characterized Amplified Region (SCAR) were used to develop a reliable method for identification of these four species. Several distinct SCAR markers were developed from species-specific RAPD amplicons for each species. Furthermore, a useful molecular marker was established for multiplex-PCR, in order to the four species could be distinguished concurrently. These markers allow efficient and rapid identification of closely-related Acorus species and will be useful for standardization of herbal medicines.

• 대한본초학회지
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• 제24권4호
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• pp.115-120
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• 2009

Objectives : Due to the morphological similarity and frequent occurrence of intermediate forms as well as morphological variations of aerial part, the correct identification between Rhei Radix et Rhizoma and Rhei Undulatai Rhizoma is very difficult. To develop a reliable method for correct identification and improving the quality standards of Rhei Radix et Rhizoma and Rhei Undulatai Rhizoma, we analyzed RAPD and developed SCAR marker. Methods : To amplify target DNA at the genomic level, 32 Operon 10-mer random primers were applied with four Rheum species, R. officinale, R. palmatum, R. tanguticum and R. undulatum. The nucleotide sequences were determined and species-specific primers were prepared depending on the species-specific RAPD amplicons after subcloned into the pGEM-Teasy vector. To develop the SCAR markers, species-specific PCR amplification and multiplex-PCR were carried out using the single species-specific primer pairs and combinations of them, respectively. Results : We used RAPD analysis of four Rheum plant species to obtain several species-specific RAPD amplicons. From nucleotide sequences of these RAPD amplicons, we developed two SCAR markers that amplified 314 bp and 390 bp DNA fragments in only R. undulatum but not in R. officinale, R. palmatum, R. tanguticum and R. undulatum, for distinguishing Rhei Undulatai Rhizoma and Rhei Radix et Rhizoma. Furthermore, we established SCAR markers for the simultaneous discrimination of the three species within a single reaction by using multiplex-PCR. Conclusions : These genetic markers can be used for the efficient discrimination of plants species and commercial herbal medicines between Rhei Undulatai Rhizoma and Rhei Radix et Rhizoma, to ultimately prevent indiscriminate distribution and prescription of these herbal medicines.

• 한국약용작물학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-5
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• 2007

청도라지와 백도라지를 DNA 수준에서 구분하기 위하여, RAPD 분석을 바탕으로 SCAR primer (SPgR1, SPgR2)를 제작하여 이를 적용한 실험 결과는 다음과 같다. 총 24개의 임의 프라이머를 적용하여 6개의 청도라지와 백도라지 특이적인 프라이머를 선발하였고, 이들 프라이머를 이용하여 PCR을 수행한 결과 총 18개의 다형성을 나타내는 DNA fragment를 확보하였다. 확보된 DNA fragment 중 2개에 대한 염기서열 분석을 수행한 결과, 청도라지 특이적인 DNA 밴드는 887 bp의 염기서열로 구성되어 있었고 백도라지는 863 bp의 염기서열로 구성되어 있었다. 이들 염기서열을 바탕으로 두개의 SCAR primer를 제작하였고, 이중 백도라지 특이적인 SPgR2를 이용하여 PCR 한 결과, 청도라지에서는 약 500 bp 크기에서 두 개의 특이적인 밴드가 형성되었으며, 백도라지의 경우 한 개의 특이적인 밴드만 관찰되어 청도라지와 백도라지를 구분할 수 있었다. 결론적으로 본 실험을 통하여 개발된 SCAR 마커는 청도라지와 백도라지를 구분하기에 유용함을 확인하였다.

• 농업과학연구
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• 제40권2호
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• pp.115-121
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• 2013

Polymorphic bands of two fine-leaf zoysiagrass mutants (CNU 70-1, CNU 70-2) induced via a gamma-ray irradiation on seeds of Zoysia japonica were obtained by using randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) primers. The genotype-specific fragments were then converted into PCR-based sequence characterized amplified region (SCAR) markers, which are now amenable to detecting them among other zoysiagrass species widely noticeable in Korea. The CNU 70-1-specific primer set amplified about 900 bp successfully, while the CNU 70-6 marker produced the expected 1,500 bp band, by which those markers were nominated by CNU 70-1_900 and CNU 70-6_1500 SCARs, respectively. The developed SCAR markers can be an applicable tool in sod industry where illegal appropriation hampers breeder's right and profits due to the turfgrass plant vegetatively propagating.