• 한국산림과학회지
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• 제105권4호
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• pp.422-428
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• 2016

은행나무는 이식성이 좋고 열악한 환경에서도 잘 자라기 때문에 도심 가로수나 조경수로 매우 적합한 수종이다. 은행나무는 암수딴그루 식물로 수나무와 암나무의 생식기관(수꽃과 암꽃)의 비교를 통하여 성을 식별할 수 있으나, 꽃이 달리기까지 약 20년 이상이 필요하다. 가로수용 은행나무는 주로 꽃이 생성되기 이전에 식재되기 때문에 암나무와 수나무 구분 없이 가로수로 식재되어왔다. 가로수로 식재된 암나무에서 열리는 은행나무 열매는 악취를 발산하고 거리 오염을 야기하고 있다. 따라서 본 연구에서는 유시에 수나무를 선별하기 위하여 기존에 보고된 수나무 특이 RAPD 변이체의 염기서열을 기반으로 수나무에서만 675 bp의 PCR 산물을 증폭하는 SCAR 마커(SCAR-GBM)를 개발하였다. SCAR-GBM 마커의 우성 마커 특성에 기인한 위음성(false-negative)문제를 해결하고 식별 효율을 향상시키기 위하여 SCAR-GBM 마커와 mtDNA의 atp1 영역을 증폭하는 범용 프라이머를 동시에 적용하는 multiplex PCR을 이용하였다. 그 결과 암나무와 수나무에서 공히 atp1 영역에 해당하는 1,039 bp의 PCR 산물이 증폭되었으며, 수나무에서만 특이적으로 SCAR-GBM 마커가 증폭되었다. 전국 8개 지역에서 채취된 암나무와 수나무 각 80개체에 대한 분석을 통하여 SCAR-GBM 마커와 multiplex PCR 방법의 재현성이 확인되었다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제2권2호
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• pp.191-197
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• 2013

한국 잔디 신품종 개발 목적으로 전라남도 장성군 삼서면 일대 한국잔디 중지류 생산포장에서 선발한 생육 및 피복속도가 빠르고 밀도 또는 가을철 녹색기간이 긴 2개 우량계통을 대상으로 DNA 수준에서 기존 중지류 또는 한국잔디들과 차이를 살펴보고 신품종 특이적으로 차이를 보이는 DNA 염기서열을 기반으로 RAPD-SCAR 마커를 개발하고자 본 연구를 실시하였다. RAPD 프라이머를 스크리닝 한 결과 N8021와 N8001 프라이머가 CY6069와 CY6097 품종 각각에 특이적인 DNA 절편을 약 600 bp와 700 bp 부근에서 발견할 수 있었다. 특이 밴드는 TA-cloning vector에 삽입 후 대장균에 형질전환하여 배양하였고, 이로부터 추출된 플라스미드 DNA의 염기서열 분석을 실시하여 최종적으로 중지류 신품종 특이 SCAR 마커 프라이머를 작성하였다. CY6069 선발 품종 특이 SCAR 마커(CY6069_550)는 다른 한국잔디 들잔디(야지), 한국잔디 중지, 갯잔디, 금잔디에서는 보이지 나타나지 않았던 식별 가능한 밴드를 보였고(550 bp), CY6097 선발 품종 식별을 위한 SCAR 마커(CNU70-6_1500)도 CY6097 계통에서만 특이적으로 나타나는 DNA 밴드를 약 700 bp 부근에서 증폭할 수 있었다. 형태 및 생육특성 차이와 함께 본 연구를 통해 개발된 RAPD-SCAR 마커를 활용하면 선발된 중지류 한국잔디 CY6069와 CY6097 계통을 실험실내에서 PCR을 통해 유전자원 식별 및 원산지 증명이 가능해졌고 영양번식을 통해 주로 번식하는 난지형 잔디 생산 포장에서 품종의 혼입으로부터 정확하게 분리해 낼 수 있을 것으로 판단된다.

• 원예과학기술지
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• 제31권6호
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• pp.798-806
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• 2013

중요 작물의 신속 정확하고 비용 면에서 효율적인 품종 판별은 실용적인 육종과 육종가의 권리 보호를 위해 필수적이다. 감 품종을 구분하는 전통적인 방법은 형태적인 특성 평가를 근거로 하지만 유전적으로 밀접하게 연관되어 있는 품종들은 형태적 형질에 의해 품종을 구별하기는 어렵다. 본 연구는 국내와 일본 감 32 품종을 판별할 수 있는 신뢰성 있는 DNA 마커를 개발하고자 수행하였다. 40종의 임의 프라이머를 이용한 RAPD 분석을 통해 품종 간 다형성을 나타내는 밴드 309종을 획득하였다. 프라이머에 따라 얻은 다형성 밴드 수는 4(OPP-08)-14(UBC159)개로 평균 7.7개였다. SCAR 마커로 전환하기 위해 57종의 RAPD 단편들을 선발하여 염기서열을 분석하였고 그 중 15종이 SCAR 마커로 전환되었다. 개발된 15종의 SCAR마커는 프라이머 조합에 따라 RAPD 단편과 동일한 크기나 작은 크기의 단일 밴드가 증폭되었다. 이들 마커 중 8종(PS225_200, PSN05_420, PSF13_523, PSN11_540, PS372_567, PS485_569, PSP08_635, PS631_735)의 조합을 적용하여 증폭산물의 수와 크기에 따라 감 32품종의 판별이 가능하였다. 새로 개발된 마커들은 감 품종 판별을 위해 신뢰성 있는 수단으로서 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권1호
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• pp.1-6
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• 2004

한약재로 사용되는 방풍류는 절단되어 유통되므로 외부 형태적인 특징만으로 구분하기가 어려워 방풍류로 사용되는 방풍, 식방풍, 석방풍, 갯방풍 등 4종에 대해 PCR에 기초한 RAPD 마커를 이용하여 SCAR 마커를 개발하고자 하였다. RAPD 분석결과 밴드의 패턴은 다양하게 나타났으며 다형성의 밴드 수는 총 215개로 전체 밴드수의 98%였다. RAPD 분석에서 각 방풍류를 구별 할 수 있는 특이적인 밴드를 나타내는 primer는 방풍에서 4개의 primer, 식방풍은 6개의 primer, 석방풍은 4개의 primer, 갯방풍은 6개의 primer를 선발하였고, 그 중 특히 primer 425는 4종의 방풍류의 감별에 유용하였고, 이를 이용하여 SCAR마커로 전환하는데 이용하였다. 특이적인 단편을 클로닝하여 염기서열 분석으로 특이 primer를 제작하고 제작된 primer로 방풍류 시료 16개에 적용하였을 때, 국내의 야생에서 주로 자생하는 석방풍은 215 bp, 그리고 국내에서 가장 많이 재배 또는 생산되는 갯방풍은 177 bp와 300 bp에서 뚜렷하게 나타났다. 따라서 갯방풍과 석방풍의 감별 가능성을 제시할 수 있으며 개발된 SCAR 마커를 이용하여 시중에 유통되고 있는 방풍류 건조약재의 감별에 유용한 마커로 활용될 수 있을 것이다.

• 원예과학기술지
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• 제28권5호
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• pp.828-835
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• 2010

사과 품종을 구분하는 일반적인 방법은 형태적인 특성 평가를 근거로 하지만 유전적으로 밀접하게 연관되어 있는 품종들은 형태적 형질에 의해 품종을 구별하기는 불가능하다. 본 연구는 사과 국내 육성 품종을 정확히 판별할 수 있는 DNA 마커를 개발하고자 수행하였다. 국내육성과 도입 사과 31품종으로부터 30종의 임의 프라이머를 이용한 RAPD 분석을 통해 품종 간 다형성을 나타내는 마커 83종을 얻었다. SCAR 마커로 전환하기 위해 52종의 RAPD 단편들을 클로닝 및 염기서열 분석을 하였고 이들 중에서 17종의 SCAR 마커가 클로닝된 RAPD 단편과 동일한 크기의 단일 밴드가 증폭되었다. SCAR 마커 중 6종(AN11_433, AN08_566, A408_592, AK17_653, AO04_711, AO04_779와 AW15_368, AN11_433, A408_592, AK17_653, AO04_711, AO04_779, 또 는 AL1_427, AN11_433, AN08_566, A408_592, AK17_653, AO04_779) 또는 7종의(AL1_427, AN11_433, AN08_566, A408_592, AK17_653, AM16_708, AO04_779와 A330_424, AN11_433, AG14_502, AN08_566, A408_592, AK17_653, AO04_779 또는 A330_424, AN11_433, AK14_564, A408_592, AK17_653, AM16_708, AT14_789) 조합을 이용하여 국내 육성 16품종의 판별이 가능하였다. 따라서 17종의 SCAR 마커를 적용하여 총 31품종의 국내 육성 또는 도입품종의 구분이 가능하였으며 이들 SCAR 마커는 금후 사과 국내 육성 품종 판별을 위해 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국육종학회지
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• 제42권5호
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• pp.495-501
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• 2010

복숭아의 기원은 중국으로 알려져 있으며, 저장기간이 짧아 소비자들의 선호도가 낮았다. 이런 이유로 육종가들은 저장성을 높이는 것과 향과 맛을 좋게 하는데 육종 목표를 설정했으며, 국립원예특작과학원 육종가들은 이 목표에 따라 새로운 품종('천홍', '수홍', '하홍', '유명', '백미조생', '천향', '진미', '수미', '미스홍', '유미')을 육성하였다. 국립원예특작과학원 과수과에서는 육성 품종의 보호와 특허권을 확보하기 위해 분자생물학적 마커의 개발이 필요하여, 235 세트의 Operon 프라이머를 이용하여 품종 특이적인 DNA 절편 134개를 확보했고, 염기서열 분석을 통해 SCAR 마커를 개발하였다. 개발된 마커 14 세트를 이용하여 육성 품종과 육성 품종의 모본 부본이 포함된 30품종에 대해 구분이 가능하였다. 이 결과를 토대로 국립원예특작과학원 과수과에서 육성한 품종에 대한 분자생물학적 근거로 특허권을 확보하고, 묘목시장에서 품종에 대한 정확한 근거를 제시할 것으로 기대된다.

• 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.

• 생명과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1659-1665
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• 2011

감귤류 중 수술이 퇴화되어 웅성불임형질을 나타내는 '청견' 품종에 정상적인 수술의 형태를 가진 웅성가임인 '진귤' 품종을 교배하여 150개체의 $F_1$ 집단을 구축하여 수술이 퇴화되는 개체와 정상인 개체를 분리하였다. 분리된 F1 개체들을 사용하여 SRAP 기법과 집단 분리 분석법(BSA)을 조합하여 웅성 가임 연관 마커 개발에 활용하였다. $F_1$ 집단 내 150개체 중 66개체가 퇴화 수술을 갖고 있으며 웅성 가임성과 웅성 불임성의 분리비는 1:1이며 $x^2$ 값은 2.16(p=0.05)이었다. 197개의 SRAP 프라이머 조합들 중 웅성가임 특이밴드를 형성하는 3개의 SRAP 프라이머 조합(F4/R27, F39/R60, 및 F15/R37)을 선발하였으며, 이 중 F39/R60 프라이머에 특이적으로 증폭하는 DNA단편의 염기서열을 기본으로 하여 새롭게 작성한 양방향 프라이머 조합 중 웅성 가임 계통에서만 약 1.4 Kb의 특이밴드를 증폭하는 프라이머 조합, pMS 33U/pMS 1462L를 선발하여 SCAR 마커를 개발 하였다. 이러한 결과는 개발된 SCAR 마커로 무핵성 계통들의 육종 선발에 효율성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국균학회지
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• 제39권1호
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• pp.31-38
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• 2011

현재 70개 이상의 느타리 품종이 유통되어 재배되고 있다. 본 연구에서는 81개 품종을 수집하여 핵산지문법으로 분석하였다. 이중 수한과 그 유사품종에서 특이하게 나타나는 밴드를 이용하여 수한 품종에 특이적인 SCAR marker로 개발하였다. 수한 품종 특이 band에 대한 clone을 기존에 알려진 유전자 염기서열과 유사성이 있는지를 확인한 결과 POMFBO1 Pleurotus ostreatus cDNA clone MFB02-A05, mRNA sequence와 92%의 homology를 나타냈고, 등록된 아미노산 서열과의 유사성을 확인한 결과 큰졸각버섯인 Laccaria bicolor의 predicted protein과 가장 높은 sequence homology (BlastX score = 73.9, E value = $5e^{-25}$)를 보였다. 본 연구를 통하여 개발된 수한특이 마커는 정확한 품종구분이 요구되는 종균유통 과정에서 수한계통 품종을 구분하는 유용한 마커로 이용될 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.