• Molecules and Cells
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• 제21권3호
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• pp.411-417
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• 2006

We have developed a polymerase chain reactionrestriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) marker that can distinguish male-fertile (N) and male-sterile (S) cytoplasm in onions. The PCR-RFLP marker was located in a chloroplast psbA gene amplicon. Digesting the amplicons from different cytoplasm-containing varieties with the restriction enzyme MspI revealed that N-cytoplasm plants have a functional MspI site (CCGG), whereas the S-cytoplasm plants has a substitution in that site (CTGG), and thus no MspI target. The results obtained using this PCR-RFLP marker to distinguish between cytoplasmic male sterile factors in 35 onion varieties corresponded with those using a CMS-specific sequence-characterized amplified region (SCAR) marker. Moreover, the PCR-RFLP marker can identify N- ot S-cytoplasms in DNA sample mixtures in which they are in up to a 10-fold minority, indicating that use of the marker has high diagnostic precision. We also demonstrated the usefulness of the SNP detected in the psbA gene for high-throughput discrimination of CMS factors using Real-time PCR and a TaqMan probe assay.

• The Plant Pathology Journal
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• 제25권3호
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• pp.247-255
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• 2009

Root-knot nematode species, such as Meloidogyne hapla, M. incognita, M. arenaria, and M. javanica are the most economically notorious nematode pests, causing serious damage to a variety of crops throughout the world. In this study, DNA sequence analyses were performed on the D3 expansion segment of the 28S gene in the ribosomal DNA in an effort to characterize genetic variations in the three Meloidogyne species obtained from Korea and four species from the United States. Further, PCR-RFLP (Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymorphism), SCAR (Sequence Characterized Amplified Region) PCR and RAPD (Randomly Amplified Polymorphic DNA) were also utilized to develop methods for the accurate and rapid species identification of the root-knot nematode species. In the sequence analysis of the D3 expansion segment, only a few nucleotide sequence variations were detected among M. incognita, M. arenaria, and M, javanica, but not M. hapla. As a result of our haplotype analysis, haplotype 5 was shown to be common in M. arenaria, M. incognita, M. javanica, but not in the facultatively parthenogenetic species, M. hapla. PCR-RFLP analysis involving the amplification of the mitochondrial COII and large ribosomal RNA (lrRNA) regions yielded one distinct amplicon for M. hapla at 500 bp, thereby enabling us to distinguish M. hapla from M. incognita, M. arenaria, and M. javanica reproduced via obligate mitotic parthenogenesis. SCAR markers were used to successfully identify the four tested root-knot nematode species. Furthermore, newly attempted RAPD primers for some available root-knot nematodes also provided some species-specific amplification patterns that could also be used to distinguish among root-knot nematode species for quarantine purposes.

• 한국작물학회지
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• 제56권4호
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• pp.329-341
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• 2011

The objective of this study was to determine the genetic diversities of major rice blast resistance genes among 84 accessions of aromatic rice germplasm. Eighty four accessions were characterized by a dominant 11 set of PCR-based SNP and CAPS marker, which showed the broad spectrum resistance and closest linkage to seven major rice blast resistance (R) genes, Pia, Pib, Pii, Pi5 (Pi3), Pita (Pita-2), and Pi9 (t). The allele specific PCR markers assay genotype of SCAR and STS markers was applied to estimate the presence or absence of PCR amplicons detected with a pair of PCR markers. One indica accession, Basmati (IT211194), showed the positive amplicons of five major rice blast resistance genes, Pia, Pi5 (Pi3), Pib, Pi-ta (Pi-ta2), and Pik-5 (Pish). Among 48 accessions of the PCR amplicons detected with yca72 marker, only five accessions were identified to Pia gene on chromosome 11. The Pib gene was estimated with the NSb marker and was detected in 65 of 84 accessions. This study showed that nine of 84 accessions contained the Pii gene and owned Pi5 (Pi3) in 42 of 84 accessions by JJ817 and JJ113-T markers, which is coclosest with Pii on chromosome 9. Only six accessions were detected two alleles of the Pita or Pita-2 genes. Three of accessions were identified as the Pi9 (t) gene locus.

• 원예과학기술지
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• 제30권1호
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• pp.64-72
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• 2012

고추 역병은 그 동안 우리나라 고추 생산에 있어서 심각한 수량감소의 피해를 주어 왔으며, 2004년 처음으로 고추 역병 저항성 품종이 보급되기 시작하면서, 국내 건고추 육종에 있어서 역병 저항성의 도입은 필수불가결한 것으로 되었다. 그러므로 저항성 식물체 선발의 정확성 제고 및 육종의 효율 향상을 위하여 역병 저항성과 연관된 분자표지의 개발이 요구된다. 지금까지 고추 역병 저항성 주동 유전자에 연관된 분자표지가 일부 개발되어 있지만, 부분적으로 밖에 사용할 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 역병 저항성 소재에 상관없이 저항성을 구별해 낼 수 있는 분자표지를 개발하고자 하였다. 이를 위해 '수비초' ${\times}$ 'CM334' 조합의 $F_2$ 분리집단($SF_2$)과 역병 저항성 시판 $F_1$품종('독야청청')을 자가수정한 $F_2$ 분리집단($DCF_2$)을 만들었다. BSA-AFLP 방법으로 총 1,024 프라이머 조합을 사용하여 역병 저항성과 연관된 세 개의 AFLP 분자표지(AFLP1, AFLP2 및 AFLP3)를 선발하였으며, 이를 CAPS 분자표지(M1-CAPS, M2-CAPS 및 M3-CAPS)로 전환하였다. 이 중 M3-CAPS 분자표지를 10개의 역병 저항성 계통, 14개의 이병성 계통, 'CM334'를 화분친으로 사용한 5개의 $F_1$ 조합, 그리고 53개의 시판 $F_1$ 품종에 적용해 본 결과, 역병 저항성 표현형과 M3-CAPS 분자표지의 마커형이 잘 일치하였고, P5-SNAP과 Phyto5.2-SCAR 분자표지보다 높은 실용성을 보이는 결과를 얻었다. 따라서, M3-CAPS 분자표지는 역병 저항성 고추 계통 육성에 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 생각한다.

• 생명과학회지
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• 제20권12호
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• pp.1764-1771
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• 2010

홍화(Carthamus tinctorius L.)는 세계 여러 나라에 분포하고 있는 초본류이다. 이 종은 경제적으로 중요한데 홍화는 약용, 적색소, 노랑 색소로 이용된다. RAPD 기법으로 홍화의 26 집단 간 유연관계와 유전적 다양성을 조사하였다. 모든 집단에서 123개 밴드를 얻었으며 시발체(primer) 당 평균 9.5개 밴드를 나타내었다. 홍화의 유전적 다양도는 집단 내에 대부분 귀속되며 높은 집단 간 분화를 나타내었다. OPC18-01 밴드는 시리아 그룹에 특이 밴드였으며 다른 나라 집단에서는 발견되지 않았다. 이런 7개 특이 마크(SCAR)를 발견하였다. 비록 홍화의 분석한 개체 수가 적고 각 나라의 대표성을 의미하지 않지만 본 연구 결과 지중해의 지역(모로코, 시리아, 터키)이 인도를 제외한 다른 지역보다 변이가 높았다. 단순히 RAPD만으로 단정하기 어렵지만 홍화의 기원 센터의 후보군으로 지중해 연안으로 추정된다. 인도 역시 홍화의 2차 센터의 후보군이다. RAPD 마커는 홍화의 자연 집단을 분류하는데 효과적이었다.

• Molecules and Cells
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• 제26권2호
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• pp.146-151
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• 2008

The brown planthopper (BPH) is a major insect pest in rice, and damages these plants by sucking phloem-sap and transmitting viral diseases. Many BPH resistance genes have been identified in indica varieties and wild rice accessions, but none has yet been cloned. In the present study we report fine mapping of the region containing the Bph1 locus, which enabled us to perform marker-aided selection (MAS). We used 273 F8 recombinant inbred lines (RILs) derived from a cross between Cheongcheongbyeo, an indica type variety harboring Bph1 from Mudgo, and Hwayeongbyeo, a BPH susceptible japonica variety. By random amplification of polymorphic DNA (RAPD) analysis using 656 random 10-mer primers, three RAPD markers (OPH09, OPA10 and OPA15) linked to Bph1 were identified and converted to SCAR (sequence characterized amplified region) markers. These markers were found to be contained in two BAC clones derived from chromosome 12: OPH09 on OSJNBa0011B18, and both OPA10 and OPA15 on OSJNBa0040E10. By sequence analysis of ten additional BAC clones evenly distributed between OSJNBa0011B18 and OSJNBa0040E10, we developed 15 STS markers. Of these, pBPH4 and pBPH14 flanked Bph1 at distances of 0.2 cM and 0.8 cM, respectively. The STS markers pBPH9, pBPH19, pBPH20, and pBPH21 co-segregated with Bph1. These markers were shown to be very useful for marker-assisted selection (MAS) in breeding populations of 32 F6 RILs from a cross between Andabyeo and IR71190, and 32 F5 RILs from a cross between Andabyeo and Suwon452.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2005년도 추계학술대회 및 한일 식물생명공학 심포지엄
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• pp.427-427
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• 2005

• Molecules and Cells
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• 제20권2호
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• pp.303-303
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• 2005

• 한국축산식품학회:학술대회논문집
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• 한국축산식품학회 2000년도 국제심포지엄 및 제26차 추계학술발표회
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• pp.59-75
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• 2000

본 연구는 한우고기를 수입육 및 젖소고기 등의 쇠고기를 판별할 수 있는 DNA marker를 개발 하기 위하여 수행하였다. 첫 번째 실험으로 RAPD 기법을 이용한 종 특이 marker 개발 및 이 marker의 SCAR marker로의 개발을 목표로 수행되었다. Random primer 300개에 대하여 PCR 수행하여 품종 특이적인 양상을 나타내는 14개 primer를 선별하였고 그 중 MG-3, MG-6, MG-12의 primer는 각각 0.9 kb, 1.0 kb, 2.0kb의 위치에서 홀스테인, 한우,헤어포드 특이적인 RAPD 단편을 나타내었다. 이들 단편들 중 한우 특이적인 단편을 클로닝한 후 random primer가 포함된 부분의 염기서열을 결정하였다. 10bp의 RAPD random primer에 10 bp의 염기를 추가하여 SCAR primer를 제작하였다. SCAR marker의 PCR수행 결과, RAPD marker와 같은 1.0 kb의 크기에서 한우에서만 특이적으로 하나의 밴드로 증폭이 되었다. 이러한 결과는 젖소 DNA와의 비교실험에서와 같이 Holstein에서는 나타나지 않으면서 한우에서만 단일밴드가 증폭되어 한우와 젖소의 판별에 이용이 가능할 것으로 판단된다. 두 번째 실험으로 포유동물의 모색과 연관된 MC1R 유전자 변이와 소 품종간의 유전자형 빈도를 파악하고 한우와 흑모를 가진 홀스테이나 앵거스와의 판별 가능한 DNA marker로서의 이용성을 알아보기를 위하여 수행하였다. MC1R 유전자의 변이부분을 증폭시킬 수 있는 한쌍의 primer를 제작하여 350 bp 크기의 PCR 산물를 얻어 제한효소 BsrF I 과 MspA1 I 으로 각각 절단한 후 2.5%의 Metaphore agarose gel에 전기영동하여 유전자형을 결정하였다. 소 품종별 유전자형 빈도를 분석한 결과 한우에서는 $E^+e$와 ee 유전자형이 각각 0.10과 0.90로 나타난 반면 젖소(홀스테인)에서는 유전자형 $E^DE^D,\;E^DE^+$ 및 $E^De$가 각각 0.86, 0.00 및 0.14, 앵거스에서는 각각 0.57, 0.26 및 0.17의 빈도를 보여 젖소와 앵거스 두 품종 모든 개체가 대립유전자 $E^D$를 가지고 있어 한우와는 분명한 차이를 보였다. 그러나 수입육의 경우 분석시료 43%만이 $E^D$를 가지고 있었다. 따라서 MC1R 유전자의 유전자형을 PCR-RFLP 방법을 이용한다면 현재 젖소고기가 한우고기로 둔갑 판매되는 부정유통을 방지할 수 있는 하나의 DNA 지표인자로서 활용될 수 있을 것으로 판단되었다. 결론적으로 본 연구에서 개발한 한우 특이 SCAR marker와 MC1R 유전자를 이용한다면 국내에서 사육하고 있는 젖소고기가 한우고기로 둔갑 판매되는 부정유통사례를 근접할 수 있는 방법이 될 것으로 판단되나 다양한 품종이 교잡된 수입쇠고기와의 판별기술 개발을 위해서는 보다 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Mycobiology
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• 제47권2호
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• pp.200-206
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• 2019

Allelic differences in A and B mating-type loci are a prerequisite for the progression of mating in the genus Pleurotus eryngii; thus, the crossing is hampered by this biological barrier in inbreeding. Molecular markers linked to mating types of P. eryngii KNR2312 were investigated with randomly amplified polymorphic DNA to enhance crossing efficiency. An A4-linked sequence was identified and used to find the adjacent genomic region with the entire motif of the A locus from a contig sequenced by PacBio. The sequence-characterized amplified region marker $7-2_{299}$ distinguished A4 mating-type monokaryons from KNR2312 and other strains. A BLAST search of flanked sequences revealed that the A4 locus had a general feature consisting of the putative HD1 and HD2 genes. Both putative HD transcription factors contain a homeodomain sequence and a nuclear localization sequence; however, valid dimerization motifs were found only in the HD1 protein. The ACAAT motif, which was reported to have relevance to sex determination, was found in the intergenic region. The SCAR marker could be applicable in the classification of mating types in the P. eryngii breeding program, and the A4 locus could be the basis for a multi-allele detection marker.