최근 국내 일부 골프장에서는 그린을 공사하지 않고 신품종으로 교체할 수 있는 인터씨딩에 대한 관심이 높아지고 있다. 하지만 이에 대한 어떤 연구나 평가 방법 등이 발표되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 분자생물학적 기법을 이용한 인터씨딩률을 조사하여 그 실효성을 평가하고자 수행하였다. 우정힐스골프장은 기존 품종인 Penncross에 Penn A-4 품종을 1회 인터씨딩하였고, 레이크사이드골프장은 기존품종인 penncross에 CY-2 품종을 3회 인터씨딩하였다. SCAR marker를 이용한 인터씨딩율은 1회 인터씨딩한 우정힐스골프장은 치환율이 20%였고, 3회 인터씨딩한 레이크사이드골프장은 37.3%였다. 1회와 3회 인터씨딩에 의한 치환율의 차이는 15.3% 정도였다. 하지만 3회 인터씨딩한 지역을 답압별로 세부하여 1회 인터씨딩율과 비교하여 보면, 답압이 가장 적게 이루어진 지역은 47.2%로 대략 50%정도가 치환되었다. 이는 1회의 치환률과 비교하여 173%이상 치환률이 증가하였다. 따라서 인터씨딩은 1회 실시하는 것보다는 3회 실시한 경우에 치환률이 훨씬 높아, 향후 인터씨딩을 실시할 경우에는 다년간의 계획을 수립하여 인터씨딩을 실시하는 것이 효과적일 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 소량의 시료만을 이용한 인터씨딩률에 대한 분석이 가능하였고, 유전분석을 이용한 인터씨딩율 조사를 통해 현재 시행하고 있는 인터씨딩 방법에 대한 기술 개선에 많은 도움이 있을 것으로 판단된다.
Recently, new ginseng cultivars having superior agricultural traits have been developed in Korea. For newly developed plant cultivars, the identification of distinctiveness is very important factors not only in plant cultivar management but also in breeding programs. Thus, eighty-five inter simple sequence repeat (ISSR) primers were applied to detect polymorphisms among six major Korean ginseng cultivars and two foreign ginsengs. A total of 197 polymorphic bands with an average 5.8 polymorphic bands and 2.9 banding patterns per assay unit across six Korean ginseng cultivars and foreign ginsengs from 236 amplified ISSR loci with an average 6.9 loci per assay unit were generated by 34 out of 85 ISSR primers. Three species of Panax ginseng including the Korean ginseng cultivars, P. quinquefolius, and P. notoginseng, could be readily discriminated using most tested primers. UBC-821, UBC-868, and UBC-878 generated polymorphic bands among the six Korean ginseng cultivars, and could distinguish them from foreign ginsengs. Sequence characterized amplified region (SCAR) marker system was introduced in order to increase the reproducibility of the polymorphism. One SCAR marker, PgI821C650, was successfully converted from the randomly amplified polymorphism by UBC-821. It showed the expected dominant polymorphism among ginseng samples. In addition, the specific polymorphism for Sunwon was generated by treating Taq I restriction enzyme to polymerase chain reaction products of PgI821C650. These results will serve as useful DNA markers for identification of Korean ginseng, especially Sunwon cultivar, seed management, and molecular breeding program supplemented with marker-assisted selection.
Kim, Jinhee;Kim, Do-Sun;Lee, Eun Su;Ahn, Yul-Kyun;Chae, Won Byoung;Lee, Soo-Seong
원예과학기술지
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제35권2호
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pp.232-242
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2017
The goal of marker-assisted backcrossing (MAB) is to significantly reduce the number of breeding generations required by using genome-based molecular markers to select for a particular trait; however, MAB systems have only been developed for a few vegetable crops to date. Among the types of molecular markers, SNPs (single-nucleotide polymorphisms) are primarily used in the analysis of genetic diversity due to their abundance throughout most genomes. To develop a MAB system in Chinese cabbage, a high-throughput (HT) marker system was used, based on a previously developed set of 468 SNP probes (BraMAB1, Brassica Marker Assisted Backcrossing SNP 1). We selected a broad-spectrum TuMV (Turnip mosaic virus) resistance (trs) Chinese cabbage line (SB22) as a donor plant, constructing a $BC_1F_1$ population by crossing it with the TuMV-susceptible 12mo-682-1 elite line. Foreground selection was performed using the previously developed trsSCAR marker. Background selection was performed using 119 SNP markers that showed clear polymorphism between donor and recipient plants. The background genome recovery rate (% recurrent parent genome recovery; RPG) was good, with three of 75 $BC_1F_1$ plants showing a high RPG rate of over 80%. The background genotyping result and the phenotypic similarity between the recurrent parent and $BC_1F_1$ showed a correlation. The plant with the highest RPG recovery rate was backcrossed to construct the $BC_2F_1$ population. Foreground selection and background selection were performed using 169 $BC_2F_1$ plants. This study shows that, using MAB, we can recover over 90% of the background genome in only two generations, highlighting the MAB system using HT markers as a highly efficient Brassica rapa backcross breeding system. This is the first report of the application of a SNP marker set to the background selection of Chinese cabbage using HT SNP genotyping technology.
Gummy stem blight pathogen is very difficult not only to monitor the inoculum levels prior to host infection, and also it is destructive and hard to control in field condition. We have applied RAPD technique to elucidate the genetic diversity of the genomic DNA of Didymella bryoniae and also to generate specific diagnostic DNA probe useful for identification and detection. The 40 primers produced clear bands consistently from the genomic DNA of twenty isolates of Didymella bryoniae, and two hundred seventy-three amplified fragments were produced with 40 primers. The combined data from 273 bands was analyzed by a cluster analysis using UPGMA method with an arithmetic average program of NTSYS-PC (Version 1.80) to generate a dendrogram. At the distance level of 0.7, two major RAPD groups were differentiated among 20 strains. RAPD group (RG) I included 8 isolates from watermelon except one isolate from melon. RAPD group (RG) IV included 12 isolates from squash, cucumber, watermelon and melon.. In amplification experiment with SCAR specific primer RG1F-RG1R resulted in a single band of 650bp fragment only for 8 isolates out of 20 isolates that should be designated as RAPD Group 1. However, same set of experiment done with RGIIF-RGIIR did not result in any amplified product.. Our attempts to detect intraspecific diversity of ITS region of rDNA by amplifying ITS region and 17s rDNA region for 20 isolates and restriction digestion of amplified fragment with 12 enzymes did not reveal polymorphic band. In order to develop RAPD markers for RGIV specific primer, a candidate PCR fragment( ≒1.4kb) was purified and Southern hybridized to the amplified fragment RGIV isolates. This promising candidate probe recognized only RGIV isolates
볼리비아 유래의 4배체 감자 야생종 중 하나인 Solanum acaule는 서리, 감자역병, 감자바이러스X, 감자바이러스Y, 감자잎말림바이러스, 감자걀쭉병, 선충 등에 대한 저항성과 같이 감자의 신품종 육성에 매우 유용한 형질들을 가지고 있어 감자 육종에 많이 이용되고 있다. 그러나 이러한 유용 형질들을 재배종 감자에 전통적인 교잡에 의해 도입하는 것은 야생종과 재배종 간의 서로 다른 EBN에 따라 매우 제한적이다. 따라서, 이러한 생리적 장벽을 극복하기 위해서는 체세포융합을 이용할 수 있는데, 육종에 활용할 적절한 체세포융합체를 선발하기 위해서는 적절한 분자마커의 개발이 필수적이다. 이에, 본 연구에서는 앞서 차세대 유전체 기술에 의해 완성되어 보고된 S. acaule의 엽록체 전장 유전체 정보를 기반으로 이를 다른 8개의 Solanum 종의 엽록체 전장 유전체 정보와 비교를 통해 S. acaule 특이적인 분자마커를 개발하였다. S. acaule의 엽록체 전장 유전체 총 길이는 155,570 bp였으며, 총 158개의 유전자로 구성되어 있었다. 전체적인 구조와 유전자의 구성은 다른 Solanum 종들과 매우 유사하였고 12종의 다른 가지과에 속해 있는 종과의 계통수 분석에서 다른 Solanum 종과 매우 가까운 유연관계를 가지는 것을 확인하였다. S. acaule의 엽록체 전장 유전체와 다른 7개 Solanum 종의 엽록체 전장 유전체 다중 정렬의 결과로 각각 4개와 79개의 S. acaule 특이적인 InDel 및 SNP 영역이 확인되었으며, 이 정보를 이용하여 각각 1개씩의 InDel 및 SNP 영역 유래의 PCR 기반의 분자마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 S. acaule의 진화적 측면에서의 연구와 S. acaule를 이용한 감자품종 육성 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.
The distribution of S-haplotypes and genetic relationships were evaluated for 47 accessions of 'Danji' radish (Raphanus sativus L. var. hortensis Baker f. gigantissimus Makino) originating from Jeju Island in South Korea. A total of 22 S-haplotype-specific SCAR markers for the S locus glycoprotein (SLG) and S receptor kinase (SRK) loci were tested, and six primer sets amplified locus-specific PCR fragments from at least one 'Danji' radish accession. S5 and S21 alleles atthe SLG locus were the most frequently distributed, and detected from 87.5% and 64.6% of the accessions, respectively. The frequency of the class-II haplotype at the SLG locus was 75%, more frequent than the class-I haplotype. The S23 allele at the SRK locus was detected from 7 accessions. Grouping of the accessions based on S-allele composition revealed three major groups, while 8 accessions showed a unique allelic composition. The genetic diversity of 47 'Danji' radishes and 1 'Gwandong' radish were also evaluated with 38 RAPD primers. A total of 312 bands were scored, and showed that 138 bands (44.2%) were monomorphic among the accessions, whereas 174 (55.8%) bands were polymorphic. Polymorphism rates ranged from 0.2 to 1.0, indicating significant variations in detecting polymorphism across RAPD primers. The genetic similarity coefficients among all pairs of the 48accessions varied from 0.62 to 0.93, and 42% of the comparisons exhibited values higher than 0.85. All the cultivars could be distinguished based on the DNA fingerprints revealed by RAPD. The comparisons between the dendrograms based on S-haplotypes and RAPDs indicate an unrelated and sporadic distribution for several accessions; however, there was a tendency for accessions with the same S-allelic composition to group into the same cluster.
파프리카에 고추약한모틀바이러스가 감염되면 과일에 검은 반점이 형성되어서 상품과를 생산할 수 없다. 파프리카 10품종을 대상으로 PMMoV 병원형 $P_{1.2}$ 및 $P_{1.2.3}$에 대한 저항성 품종 선발을 목적으로 생물 검정과 유전자 마커를 이용하여 분석하였다. 이들 품종에서는 Tobamovirus에 대한 저항성 저항성 마커형 $L^1$, $L^3$ 및 $L^4$가 존재가 확인되었으나, $L^2$ 저항성 마커형은 검출되지 않았다. SCAR와 CAPS 마커를 이용한 파프리카 품종의 저항성 마커형을 분석한 결과, 'Magnipico'와 'Easy'는 $L^4L^4$, 'Scirocco'와 'Orange glory F1'는 $L^4L^3$, 'Special F1'는 $L^4L^1$, 'Fiesta', 'Piero' 및 'Derby'는 $L^3L^3$, 'Cupra'와 'Mazzona F1'는 $L^3L^1$이 확인되었다. 2종의 병원형에 대한 저항성 품종은 'Magnipico', 'Easy', 'Scirocco F1', 'Orange glory' 및 'Special F1'이었고, 감수성 품종은 'Fiesta', 'Piero', 'Derby', 'Cupra' 및 'Mazzona F1'이었다. $L^4$의 유전형이 부재한 이들 감수성 품종은 PMMoV-$P_{1.2.3}$을 접종시 전신 감염되었다. 하지만 이들 품종은 저항성 마커형 $L^3$가 존재함에도 불구하고 PMMoV-$P_{1.2}$를 접종시 접종엽은 엽맥을 따라 괴사가 일어나면서 식물체의 상단부위는 과민감한 괴사 증상이 나타났다.
목적: 발열이 있는 소아 신우 신염에서 단일 세균과 혼합 세균 감염군 두 군간의 임상적인 비교를 하였을 때, 통계학적으로 유의한 차이를 보이는지 알아보고자 하였다. 방법: 2008년 1월부터 2010년 8월까지 ${\bigcirc}{\bigcirc}$대학교 ${\bigcirc}{\bigcirc}$병원과 ${\bigcirc}{\bigcirc}$병원을 대상으로 2년 8개월간 발열이 있는 신우 신염 환아 95명 중, 치골 상부 방광 천자 및 도뇨관 채뇨에 의해 채취한 요 배양 검사 상 단일균 군(S 군) 89명과 혼합균 군(M 군) 6명의 두 군으로 나눠 후향적으로 임상 소견을 비교하였다. 비교 항목으로는 발열 일수, 말초 혈액 백혈구 수치와 C-반응 단백(CRP), 수신증, 방광 요관 역류, 신반흔 형성에 대한 비교를 분석하였다(수신증, 방광 요관 역류 및 신 반흔이 있으면= 1, 없으면= 0). 결과: 단일균 양성인 환아 그룹과 혼합균 양성인 환아 그룹에서 발열 일수(혼합균 vs 단일균 $4.7{\pm}3.1$ vs. $6{\pm}5.7$ days), 혈청 백혈구 수치(혼합균 vs 단일균 $18,630{\pm}6,483$ vs. $20,153{\pm}7,660/uL$)와 C-반응 단백 수치(혼합균 vs 단일균 $100.6{\pm}2.46$ vs. $81.1{\pm}0.09\;mg/L$), 수신증, 방광 요관 역류 그리고 신 반흔 모두 두 군간에 통계학적으로 유의한 차이가 없었다. 결론: 요로 감염 환아에서 요 배양 검사 상 혼합균 양성이 나온 경우 일반적으로 오염 균주로 생각하고 간과되기 쉬울 수 있으나, 진단 시 주의 깊게 해석하는 것이 필요할 것으로 사료된다.
Marker-assisted backcrossing (MABC)은 marker-assisted selection (MAS)와 함께 다양한 작물에서 여교배 초기세대에서 반복친 게놈의 회복률이 높은 개체선발을 위한 분자육종 기술로 매우 유용하게 사용하고 있다. 본 연구에서는 토마토 MABC 육종 프로그램의 일환으로 저장성이 강한 rin유전자를 주)토마토연구소에서 육성한 핑크계 엘리트 토마토계통에 도입하고자 수행하였다. foreground 선발은 RIN SCAR 분자 마커를 이용하여 100개 $BC_1F_1$ 식물체에서 Rr 유전자형 가진 42개체를 선발하였다. 그리고 이를 이용하여 GBS 분석을 이용하여 background 선발을 하였다. 총 3,086개 SNP를 대상으로 반복친 HK13-1151과 게놈 회복률을 조사한 결과, 56.7%에서 84.5%를 보여 평균 70.5%로 나타났다. 이 중 87.2%을 보인 $BC_1F_1$개체를 이용하여 192개 $BC_2F_1$ 식물체를 육성하여 foreground 선발을 하였다. 선발된 102개 중 88개 식물체를 이용하여 GBS 분석을 수행한 결과 4,868개의 다형 SNP 마커를 얻었으며, 이를 이용하여 RPG 회복률을 조사하였다. $BC_2F_1$ 식물체들에서 HK13-1151 반복친 게놈과 87.8%에서 97.8% 유사하였다. 본 연구에서 $BC_2F_1$ 식물 중 RPG 회복률이 97.8%인 5-1 개체는 반복친인 HK13-1151과 과일특성에서 매우 유사하였다. 따라서 선발된 5-1 개체는 $BC_2F_2$ 세대를 육성하여 계통화 하고자 한다. 본 연구를 통해 MABC는 전통 여교배 육종에 비해 육종연한을 획기적으로 줄일 수 있으며, 원하는 육종모델을 완수할 수 있는 첨단육종 기술로 평가 할 수 있다.
목 적 : 소아의 요로감염은 성인과 달리 비특이적이고 전신적인 증상이 많아 진단이 늦어질 수 있고 요로계 이상과 발견당시 이미 신 반흔이 증명되는 경우가 많아 적절한 치료를 하지 않으면 청소년기의 신부전, 고혈압, 성장부진 등의 심각한 후유증을 남길 수 있다. 특히 신장을 침범하는 상부요로감염에서 치명적인 후유증을 남기기 때문에 요 배양검사 결과가 나오기 전 임상에서 쉽게 할 수 있는 급성기 반응 지표들과 방사선학적 검사를 통해 상부요로감염을 예측하고 신속하게 치료를 시작함으로씨 합병증을 감소시키고 환자 보호자에게 치료기간과 치료 방침 등을 설명해 줌으로써 향후 치료 및 추적 검사시 도움을 얻고자 하였다. 대상 및 방법 : 1995년 l월부터 1998년 5월까지 단국대학교 병원 소아과에 입원한 환아 56명을 대상으로 입원 당시 급성기 반응지표(CRP, ESR, WBC), 농뇨와 발열정도를 정량적으로 분석하여 방광 요관 역류 정도와 함께 신초음파 및 $^{99m}TC$-DMSA 신주사와 비교 분석하였다. 통계처리는 chi-square (x2) test를 이용하였고 P<0.05를 유의한 기준으로 삼았다. 결 과 : 1) 요로감염은 l세 미만에서 남아의 발생 빈도수가 더 높았으나 l세 이후에는 여아에서 더 높았다. 2) 급성기 반응지표인 CRP, 백혈구의 수지가 높을수록 상부요로감염을 시사하였다{P<0.05). 3) 발열이 심할수록 상부요로감염을 시사하였다(P<0.05). 4) 농뇨가 심할수록 상부요로감염을 일으킬 확률이 높았다(P<0.05). 5) 방광 요관 역류정도가 심할수록 상부요로감염을 일으킬 확률이 높았다(P<0.05). 6) $^{99m}TC$-DMSA 신주사가 상부요로감염을 예측하는데 신초음파보다 더 유용하였다. 결 론 : 급성기 반응지표들과 발열의 정도, 농뇨, $^{99m}TC$-DMSA 신주사 소견 등으로 상부요로감염을 예측할 수 있고 신속한 치료로 합병증을 감소시킬 수 있으며 보호자에게 향후 치료기간과 치료방침을 설명함으로써 좋은 유대 관계 속에서 지속적인 치료 및 추적관찰을 하는데 도움이 되리라 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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