• 원예과학기술지
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• 제32권4호
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• pp.535-543
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• 2014

Backcross breeding is the method most commonly used to introgress new traits into elite lines. Conventional backcross breeding requires at least 4-5 generations to recover the genomic background of the recurrent parent. Marker-assisted backcrossing (MABC) represents a new breeding approach that can substantially reduce breeding time and cost. For successful MABC, highly polymorphic markers with known positions in each chromosome are essential. Single nucleotide polymorphism (SNP) markers have many advantages over other marker systems for MABC due to their high abundance and amenability to genotyping automation. To facilitate MABC in hot pepper (Capsicum annuum), we utilized expressed sequence tags (ESTs) to develop SNP markers in this study. For SNP identification, we used Bukang $F_1$-hybrid pepper ESTs to prepare a reference sequence through de novo assembly. We performed large-scale transcriptome sequencing of eight accessions using the Illumina Genome Analyzer (IGA) IIx platform by Solexa, which generated small sequence fragments of about 90-100 bp. By aligning each contig to the reference sequence, 58,151 SNPs were identified. After filtering for polymorphism, segregation ratio, and lack of proximity to other SNPS or exon/intron boundaries, a total of 1,910 putative SNPs were chosen and positioned to a pepper linkage map. We further selected 412 SNPs evenly distributed on each chromosome and primers were designed for high throughput SNP assays and tested using a genetic diversity panel of 27 Capsicum accessions. The SNP markers clearly distinguished each accession. These results suggest that the SNP marker set developed in this study will be valuable for MABC, genetic mapping, and comparative genome analysis.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제20권1호
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• pp.1-6
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• 2007

Leptin is the hormone product of the obese gene and is synthesized and secreted predominantly by white adipocytes and relates to the feedback system that regulates long-term body fat weight and composition. Therefore, the leptin gene could be an excellent candidate gene controlling fat deposition, carcass traits and meat quality in beef cattle. The objective of this study was to evaluate the association of 3 SNPs (A1127T and C1180T in exon 2 and C3100T in exon 3) in the bovine leptin gene with carcass and meat quality traits in Korean cattle. The C1180T SNP was associated with backfat thickness (BF) and marbling score (MS) (p<0.05). Animals with the genotype CC had higher BF than animals with TT genotype and higher MS compared with CT and TT genotypes. No significant associations were observed between the C3100T SNP and any carcass and meat quality traits analyzed. The effect of the A1127T SNP was not analyzed because the TT genotype was not detected and the AT genotype showed only 1.0% frequency. These results suggest that the C1180T SNP of the leptin gene may be useful as a genetic marker for carcass and meat quality traits in Korean cattle.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제20권1호
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• pp.171-178
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• 2009

제한된 분할방법은 어떤 개체의 표현형을 가장 많이 설명할 수 있는 multilocus 유전자형들의 분할된 그룹을 찾는 것이며 연속형 데이터에 적합하다. 또한 이 방법은 인간의 여러 질병에 영향을 주는 유전자를 찾는 방법으로 주로 이용된다. 그러나 본 연구에서는 제한된 분할 방법을 인간의 질병뿐만 아니라 가축의 경제형질에도 적용할 수 있는 것을 보이기 위해 한우의 여러 경제형질인 등심단면적, 도체중과 일당증체량에 영향을 주는 유전자를 규명해 보았다. 그 결과 모든 경제형질에 영향을 주는 유전자로는 SNP (19_1)$^*$SNP (28_2)의 상호작용이 가장 좋은 SNP로 선정되었다. 따라서 이 유전자 SNP (19_1)$^*$SNP (28_2)가 한우의 경제형질에 가장 많은 영향을 준다는 것을 규명하였으며 제한된 분할 방법이 가축의 경제형질에도 적용할 수 있다는 것을 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (2)
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• pp.253-255
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• 2004

인간(human)에게 나타나는 다양성(variation)은 인체의 유전체(genome) 안에서 발생된 SNP(Single Nucleotide Polymorphism)에 의해 나타난다고 알려져 있다. 유전체내의 SNP과 다양성에 대한 연관 연구(Associate study)를 할 때에 약 30여 억 개로 추정되는 염기서열(DNA sequence)물 모두 분석한다면 많은 비용과 시간을 필요로 할 것이다. 이런 비용과 시간을 줄이기 위친 적은 수의 대표 SNP(=tagSNP)을 찾는 연구가 현재 진행 중이다. 우리는 LD계수｜D;｜을 block 분할에 이용하여 생물학적인 의미를 부여한 후, 전산적인 최적해를 찾는 접근을 이용했다. 또한, 기존 연구에서는 large-scale data에 대한 처리가 불가능해서 chromosome의 일부분의 데이터에 대해서안 분석이 시도되었다. 더욱 광범위한 분석을 위해서 chromosome 단위의 처리가 필요하다. 우리는 chromosome단위의 SNP data를 한 번에 처리가 가능한 시스템인 MarSel를 구현하였다

• 한국초지조사료학회지
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• 제37권2호
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• pp.168-175
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• 2017

옥수수 품종판별 마커 개발을 위하여 SNAP 방법을 변형하여 2bp 불일치 SNP PCR 방법을 옥수수 품종판별에 적용하였다. SNP 마커개발을 위하여 MaizeGDB 웹사이트(www.maizegdb.org)를 통해서 200 SNP 위치를 확인하였으며, 표준맵으로 알려진 B73 옥수수 게놈서열을 바탕으로 2bp 불일치 Primer을 디자인하였다. PCR 생성물은 200-500bp 사이에서 결정되었으며 SNP site가 있을시 PCR 생성물이 생성되지 않게 디자인 되었다. 선행연구에서 선발된 16개의 Primer조합을 이용해서 농촌진흥청에서 개발된 사료용 옥수수 10품종(강다옥, 광평옥, 다평옥, 안다옥, 양안옥, 신광옥, 장다옥, 청다옥, 평광옥, 평안옥)과 수입 사료용 옥수수 40품종과의 판별 가능성을 검정하였다. SNP PCR 결과를 바탕으로 한 Cluster분석에서 신광옥과 PI1395 그리고 몇몇 수입 사료용 옥수수를 제외하고는 모두 판별 가능한 것으로 검정되었다. SNP 통한 품종판별 최소조합수를 선발한 결과 강다옥은 IBM911과 IBM1798, 장다옥은 IBM440과 IBM549, 평강옥은 IBM440과 IBM1269, 평안옥은 IBM795와 IBM1601였다. 이는 SNP 마커 개발을 통해 빠르고, 손쉽게 품종판별이 가능한 마커로 활용가능하다는 것을 보여준다.

• 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.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권3호
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• pp.242-249
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• 2018

본 연구는 국내 육종 회사에서 개발된 수박(Citrullus lanatus L.) 우량 육성계통 20종을 대상으로 Genotyping-by-sequencing(GBS) 분석을 통해 품종식별, 순도검정, 그리고 마커이용여교잡(Marker-assisted backcross, MABC)용 SNP 세트를 개발하고자 수행되었다. GBS 분석 결과 총 1,100,000천개 raw read 중 77%가 수박 유전체에 mapping되었으며 평균 mapping region은 약 4,000 Kb로 2.3%의 genome coverage를 보였다. Filtering을 통해 평균 depth 31.57의 SNP 총 2,670개를 얻었으며, 20개 계통에 대한 이들의 Polymorphic information content(PIC) 값의 범위는 0.1 ~ 0.38 였다. 이 중 PIC 값이0.3이상이며 각 염색체 별로 5개씩 균등히 분포된 SNP 총 55개를 최종 선발하였다. 사용된 20개 계통의 유연관계분석을 위해 선발된 55개 SNP를 기반으로 한 주성분 분석(Principle component analysis, PCA) 결과 주성분 1 (52%)과 주성분 2 (11%)를 기준으로 4개의 그룹으로 분류 되었으며 각 계통 간 유전자형에 따른 뚜렷한 식별이 가능하였다. 계층적 군집화(Hierarchical clustering) 분석에서도PCA에서와 유사한 분류양상을 관찰할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 개발된 SNP 세트는 적용 가능성이 검증된 20개 계통뿐 만 아니라 향후 다양한 수박 육종소재 및 품종에 대한 품종식별, F1 순도검정 및 MABC에 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국양봉학회지
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• 제32권3호
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• pp.147-154
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• 2017

꿀벌은 화분매개 뿐만 아니라, 양봉산물을 생산하는 주요한 산업곤충 중 하나이다. 최근 농촌진흥청과 예천곤충 연구소에서는 국내 최초로 수밀력 우수 꿀벌 품종인 '장원벌'을 선발하여 보급하고 있다. 본 연구에서는 장원벌 계통 특이 분자 마커 개발을 위해 장원벌 부계인 D계통 특이적인 분자 마커를 개발 하고자 Sequence-Based Genotyping (SBG) 분석을 수행하였다. SGB 분석은 농촌진흥청 국립농업과학원에서 보존 육성중인 A, C, D, E, F 5개 기본종 계통에 대해 수행되었으며, 이를 통해 1,029개 SNP를 확보 할 수 있었다. 이후 A, C, D, F, E 기본종 계통 및 $D{\times}F$ 교배계통에 대한 SNP filtering 및 validation을 통해 최종적으로 AmD6 및 AmD9 두 개의 SNP 마커를 선발 하였으며, genotyping 분석을 통해 AmD9 마커가 장원벌 부계인 D 계통을 100% 구분 할 수 있는 것으로 확인되었다. 본 마커를 통해 D 계통 및 장원벌을 보다 정확하게 판별하고 육종에 활용 할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

• 농업생명과학연구
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• 제50권3호
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• pp.99-117
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• 2016

ssGBLUP을 이용한 전장 유전체 연관분석(ssGWAS)을 수행하기 위하여 이용한 표현형 자료는 2010년도부터 2015년까지 농협중앙회 한우개량사업소에서 후대 검정한 한우 거세우 총 1,829두의 부분육수율자료를 이용하였다. 유전체 자료는 Illumina Bovine 50K Beadchip을 활용하였으며 표현형 자료와 매칭이 되는 개체는 674두였다. 먼저 안심, 등심, 채끝 및 갈비수율의 유전체 육종가(GEBV)를 구하고 이를 통해 SNP 표지인자에 대한 효과와 SNP 표지인자의 분산을 계산하여 형질별 전체 유전분산 대비 SNP 표지인자의 효과를 추정한 후, QTL일 가능성이 있는 효과가 높은 SNP 좌위에 대한 결과를 주요하게 조사하였다. 안심수율의 경우, 상위 20개의 전체 유전분산 대비 SNP 표지인자의 효과에서 10번 염색체에서의 효과가 가장 높았는데 12,812,193 ~ 12,922,313bp 영역에서 전체 유전분산 대비 7.32 ~ 7.34%의 효과를 나타냈다. 채끝수율은 전체 유전분산에 대한 설명력이 가장 높은 SNP 표지인자를 포함하는 염색체는 24번 염색체로 38,158,543 ~ 38,347,278bp 영역이 약 8.36 ~ 8.56%의 전체 유전분산 대비 효과를 나타내었다. 등심수율은 다른 부분육 조사형질보다 낮은 SNP 표지인자의 효과를 나타내었다. 따라서 등심의 경우 보통 크기의 효과와 작은 효과를 갖는 많은 유전자들에 의해서 형질이 발현되는 것으로 사료된다.

• Genomics & Informatics
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• 제9권4호
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• pp.181-188
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• 2011

In planning a model-based phylogenic study for highly related ethnic data, the SNP marker number is an important factor to determine for relationship inferences. Genotype frequency data, utilizing a sub sampling method, from 63 Pan Asian ethnic groups was used for determining the minimum SNP number required to establish such relationships. Bootstrap random sub-samplings were done from 5.6K PASNPi SNP data. DA distance was calculated and neighbour-joining trees were drawn with every re-sampling data set. Consensus trees were made with the same 100 sub-samples and bootstrap proportions were calculated. The tree consistency to the one obtained from the whole marker set, improved with increasing marker numbers. The bootstrap proportions became reliable when more than 7,000 SNPs were used at a time. Within highly related ethnic groups, the minimum SNPs number for a robust neighbor-joining tree inference was about 7,000 for a 95% bootstrap support.