• 원예과학기술지
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• 제28권6호
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• pp.1025-1038
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• 2010

당근($Daucus$ $carota$ L. var. $sativa$)은 세계적으로 널리 이용되는 작물 중 하나이다. 또한 Vitamin A의 전구체인 ${\beta}$-carotene의 함량이 높아 영양적으로도 주요한 작물이다. 하지만 종자 표피세포에서 생성되는 종자모는 종자발아시 흡수를 저해하며 발아를 억제하여 기계적인 제모작업을 거쳐 상품화되고 있다. 이러한 과정에서 발생하는 여러가지 단점을 보완하기 위해 무모종자 당근 품종의 육종이 필요하다. 따라서 본 연구는 단모종자 표현형 CT-ATR615 OP 666-13 개체와 control 유모종자 표현형 CR-ATR615 OP-CK1-9개체의 종자 cDNA library를 작성하여 EST sequence비교를 통해 표현형의 차이에 따라 종자모 형성에 관련하여 발현양상을 비교 분석하였다. BlastX 결과를 바탕으로 개체간 동일한 결과를 제외한 EST sequence를 각각 FunCat 기능별 category로 분류하였다. Metabolism category에서 단모종자 표현형 개체가 오히려 유모종자 표현형 개체보다 높은 발현량을 보이는 것을 확인하였으며, 단모 및 장모종자 개체간의 protein folding and stabilization, subcellular localization category에서 나타난 뚜렷한 발현량 차이는 종자모 형성에 많은 영향을 미치는 것으로 예측되었다. 또한 분석된 EST sequece를 바탕으로 개체별로 각각 50개 및 59개의 SSR site를 확인하였으며, 각각 2개씩의 SNP site를 확인하였다. 이들 SSR 및 SNP site의 primer 작성하여 마커로 개발하였으며, 이를 종자모 형성에 관련된 분자마커 개발에 이용하는 것은 물론 당근의 계통 분류 및 여러가지 형질 관련 분자 마커 연구에 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제25권7호
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• pp.839-848
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• 2015

분자 마커는 유기체에서 다른 유기체와 분자적 수준에서 식별하는 마커이다. 유전적 분석을 위한 분자 마커의 발달은 식물 유전학, 다양한 구조와 가능을 이해하는데 기여하였다. DNA 마커는 임의유전자 증폭에서 다형성을 탐지하는 기법이나 방법(예를 들면 서든 블로팅, 핵산 교잡법, PCR을 이용한 중합효소 연쇄 증폭 반응, DNA 서열화)으로 RFLP, AFLP, RAPD, SSR, SNP 등을 이용하였고 현재에도 이용하고 있다. 최근 기능성 유전자를 이용한 기능성 마커가 각광을 받고 있다. 기능성 마커는 다형성 서열에서 유래한 것으로 표현형 변이를 내포하고 있다. 이런 개념에서 출발한 기능성 마커는 모든 유전자를 타깃으로 할 수 있으나 식물에서는 P450, 튜블린 형성 유전자의 다형성(TBPs), 전이요소 마커(TEMs), 병원균 저항성 유전자 마커(RGMs), RNA를 기반으로 한 마커(RBMs) 등이 널리 이용되고 있다. 본 연구는 Poczai 등의 총설을 기반으로 구성하였다. 식물에서 이런 분자 마커의 이용은 식물의 분화, 진화, 생리적 기능성 유전자의 변화 등 생물학 전반에 관한 정보 획득에 도움을 될 것이다.

• 생명과학회지
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• 제14권5호
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• pp.821-828
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• 2004

엽면적과 엽장 및 엽폭은 식물의 광합성 효율과 관련이 있다. 단위 엽면적당 광합성율을 증가는 콩에서 종실 수량을 증가시킨다 따라서 본 연구는 큰올콩과 신팔달콩 및 익산10호를 각각 교배하여 얻은 두 집단이 잎의 엽장과 엽폭 및 장폭비를 확인할 수 있는 SSR 마커를 선발하기 위하여 실시하였다. 잎의 장폭비는 두 집단에서 엽폭과 유의적인 부의 상관을 보였다. 엽장은 큰올콩/신팔달롱 조합에서 연관군 DIb+W와 L에서 두개의 작은 양적 형 질 유전자좌 (QTL)를 탐색하였으며, 큰올콩/익산10호 조합에서는 연관군 1와 L에서 두개 의 양적 형 질 유전자좌가 관련하였다. 엽폭은 큰올콩/신팔달콩 조합에서 2개, 큰올콩/익산10호 조합에서 3개의 양적형질 유전자좌가 관련하였으며 이들은 각각 전체 형질 변이의 13% 및 18.04%를 설명할 수 있었다. 장폭비는 큰올콩/신팔달콩 조합에서 연관군 I와 L에서 2개, 큰올콩/익산10호 조합에서 연관군 Cl과 E 및 L에서 3개의 양적형질 유전자좌가 관련하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제96권6호
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• pp.667-675
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• 2007

I-SSR 표지자를 이용하여 영월지역의 줄댕강나무 2개 집단의 유전적 다양성과 공간구조가 조사되었다. 줄댕강나무는 분포가 제한되어있고 집단크기가 작음에도 불구하고 개체 수준에서 추정된 유전변이는 다른 관목류와 유사한 수준으로 판단되었다.(S.I.=0.336, h=0.217). Genet 수준에서 조사된 유전다양성 역시 개체 수준의 값과 큰 차이가 없었다(S.l.=0.339, h=0.219). 전체 유전변이의 약 18.7%가 집단 간 차이로 나타나, 다른 관목류에 비해 다소 높거나 비슷한 수준이었다. $N_G/N$ 값과 Simpson's index로 추정된 유전자형 다양성 역시 다른 관목류에 비해 높았다($N_G/N=0.729$. $D_G=0.988$). 한 genet의 최대직경은 5.5 m로 비교적 작게 나타났다. 높은 수준의 유전자 및 유전자형 다양성과 genet의 작은 직경 크기는, 무성번식이 줄댕강나무 집단의 유전적 구성에 차지하는 비중이 그렇게 크지 않음을 보여주었다. 개체 및 genet 수준에서 큰 차이 없이, 약 12-18 m 거리 내에 분포하는 개체 간에 자기상관성이 인정되었다. 줄댕강나무 집단의 현지외 보전을 위한 표본 추출 시, 연속 분포하는 집단에서는 최소 18m 이상의 간격을 두는 것이 좋고, 소규모 단편으로 분리되어 분포하는 경우 최대한 많은 단편으로부터 표본을 채취하는 것이 효율적일 것으로 판단되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제104권4호
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• pp.543-548
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• 2015

단목모수, 군상모수, 군상개벌, 대상개벌 등의 천연갱신 방법이 적용된 소나무림의 nSSR 유전변이를 조사하였다. 작업(벌채) 전 성목과 작업 후 임내에서 자연 발생한 1년생 치수들의 유전다양성을 비교한 결과 큰 차이가 없는 것으로 나타났으며(성목: A=13.4; $A_e$=4.3; $H_o$=0.596; $H_e$=0.598, 치수: A=13.6; $A_e$=4.3; $H_o$=0.571; $H_e$=0.597), 각각의 작업종에서도 통계적으로 유의한 차이를 발견할 수 없었다. 성목과 치수의 유전분화 정도는 매우 낮은 것으로 나타났으며($F_{ST}$=0.002), 각 작업종별 유전분화 정도 역시 낮은 값($$F_{ST}{\leq_-}0.01$$)을 보여 작업 전, 후 임분의 유전구조 변화는 크지 않은 것으로 추정되었다. 결과적으로 본 연구가 수행된 소나무 임분의 경우 유전다양성과 유전적 조성 변화에 미치는 천연갱신 작업종의 효과가 두드러지지 않은 것으로 나타났다. 그러나, 천연갱신 작업종이 유전변화에 미치는 영향을 보다 정확하게 평가하기 위해서는 작업 후 남겨진 개체(모수)의 교배로부터 발생한 치수들의 시계열적 유전변이와 유전구조 변화를 지속적으로 추정할 필요가 있는 것으로 판단된다.

• 한국육종학회지
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• 제43권4호
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• pp.304-310
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• 2011

1. 선행 연구에서 염색체 3번의 RM60~RM231 부근에서 종자중, 수당립수에 관여하는 QTL이 탐지되었고, 이를 확인하기 위하여 이 지역에 크기와 위치가 다른 O. glaberrima 단편이 이입된 5 계통을 선발하여 표현형을 조사하였다. 실험 결과 계통별로 출수기, 임실률, 수당립수, 종자중을 제외한 형태적 특성들이 밀양23호와 비슷한 양상을 보였다. 이는 대부분의 염색체 지역이 밀양23호로 회복되었기 때문이라고 보여진다. 2. 유전자의 위치를 자세히 알기 위해 RM60과 RM22 부위에 위치하는 SSR 마커를 이용하여 5개 계통의 유전자형을 검정하였다. 종자중과 수당립수에서 차이를 보이는 4계통, IL3, IL26, IL25와 IL51을 비교한 결과 종자중과 수당립수를 조절하는 유전자는 RM60-RM523 사이의 재조환 지점과 단완 끝 부분 사이에 위치하는 것으로 판단되며 그 거리는 약 1.2-Mb이다. 3. 본 연구에서 탐지된 연관된 종자중과 수당립수 QTL은 재배벼의 수량성 증진에 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Molecules and Cells
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• 제23권1호
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• pp.72-79
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• 2007

Demand for low-input sustainable crop cultivation is increasing to meet the need for environment-friendly agriculture. Consequently, developing genotypes with high nutrient use efficiency is one of the major objectives of crop breeding programs. This study was conducted to identify QTLs for traits associated with physiological nitrogen use efficiency (PNUE). A recombinant inbred population (DT-RILs) between Dasanbyeo (a tongil type rice, derived from an indica ${\times}$ japonica cross and similar to indica in its genetic make-up) and TR22183 (a Chinese japonica variety) consisting of 166 $F_8$ lines was developed and used for mapping. A frame map of 1,409 cM containing 113 SSR and 103 STS markers with an average interval of 6.5 cM between adjacent marker loci was constructed using the DT-RILs. The RILs were cultivated in ordinary-N ($N-P_2O_5-K_2O=100-80-80kg/ha$) and low-N ($N-P_2O_5-K_2O=50-80-80kg/ha$) (100 kg/ha) conditions. PNUE was positively correlated with the harvest index and grain yield in both conditions. Twenty single QTLs (S-QTLs) and 58 pairs of epistatic loci (E-QTLs) were identified for the nitrogen concentration of grain, nitrogen concentration of straw, nitrogen content of shoot, harvest index, grain yield, straw yield and PNUE in both conditions. The phenotypic variance explained by these S-QTLs and E-QTLs ranged from 11.1 to 44.3% and from 16.0% to 63.6%, respectively. The total phenotypic variance explained by all the QTLs for each trait ranged from 35.8% to 71.3%, showing that the expression of PNUE and related characters depends signify- cantly upon genetic factors. Both S-QTLs and E-QTLs may be useful for marker-assisted selection (MAS) to develop higher PNUE genotypes.

• 농업과학연구
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• 제43권2호
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• pp.221-231
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• 2016

Microsatellites, which are sequences of repetitive short nucleotides, are abundant in the genome and have relatively many alleles at a locus. Hence, microsatellite markers are used in various research areas such as medicine, agriculture, and biology. Thanks to recent advanced techniques and databases associated with microsatellite marker development, foreign research relying on microsatellite markers is increasing in various study areas. In this study, by analyzing microsatellites-related articles published during 2000-2014 from eight Korean national journals representing zoology, botany, genetics, ecology and environmental science, breeding science, and forest science ('Animal Cells and Systems', 'Journal of Plant Biology', 'Genes and Genomics', 'Korean Society of Environment and Ecology', 'Korean Journal of Breeding Science', 'Journal of Agricultural Science, Chungnam National University', 'Journal of Korean Forest Society' and 'Forest Science and Technology'), we found that the number of articles and diversity of study subjects and objects have increased considerably. However, there are fewer applications of microsatellites in the national forest science area. During 2000-2014 in 'Journal of Korean Forest Society', the percentage of articles dealing with microsatellite markers was found to be the lowest with 4.2% among articles focusing on PCR-based markers including RAPD, AFLP, and ISSR. However, in 'Canadian Journal of Forest Research' and 'Forest Ecology and Management', microsatellite marker articles were represented at their highest with 69.2% and 76.2%, respectively. Given the advantages of microsatellite markers, the publication of research papers using microsatellites should be increased in Korean forest science journals to the level of studies published in prominent international journals.

• 한국산림과학회지
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• 제90권1호
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• pp.155-160
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• 2001

경기도 화성군 반월면 속달리 소재의 백합나무 종자 산지 시험림을 대상으로 모수림 작업 전후의 유전다양성의 변화를 예측하기 위해서 총 305개체에 대한 I-SSR 표지자 분석을 수행하였다. 9개의 I-SSR primer를 이용하여 PCR을 수행한 결과 총 89개의 증폭산물 변이 체를 확인했으며, 속달리 시험림에 식재되어 있는 전 개체에 대한 다양도는 0.4532로 비교적 높은 수치를 보였다. 종자산지별로 구분하여 분석한 결과 미국 채종원산 종자를 양묘하여 식재한 개체군에서 가장 높은 다양도(0.4530)를 보였으며, 그 다음이 안양 산지로 0.4152, 전북 산지의 경우 0.3929로 가장 낮은 다양도를 보였다. 식재목의 형태적 특성과 식재 간격을 고려하여 두 번에 걸친 간벌을 수반하는 모수림 작업 결과 남겨질 37개 개체목에 대한 유전다양도 및 유전적 거리를 모의 통계분석한 결과, 종자 산지내 다양도는 전북이 28.3%로 가장 크게 감소했으며, 그 다음이 안양으로 16.3%, 미국이 8.0%로 가장 적게 감소한 것으로 나타났다. 개체목 감소율의 차이가 적었음에도 불구하고(87.5~88.2%) 다양도의 변화에 큰 차이가 나는 이유는 미국산 채종원 종자는 비교적 다수의 모수로부터 유래되었으나 안양 및 전북에서 생산된 종자들은 상대적으로 소수의 모수로부터 유래되었을 가능성이 크기 때문인 것으로 추정된다. 비록 2차에 걸친 간벌에 의해서 각 종자 산지내 개체간 다양도는 평균 17.5%가 감소했으나, 전체 37개체에 대한 다양도의 감소는 불과 6.1%에 지나지 않기 때문에 속달리 시험림에 식재되어 있는 305개체 중에서 종자생산을 목적으로 본 연구에서 선정한 기준에 따라 37개체를 잔존시키는 모수림 작업을 수행하더라도 이들로부터 생산될 차대들에 있어서 전체적인 유전다양성의 현격한 감소를 초래하지는 않을 것으로 생각된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권4호
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• pp.375-381
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• 2018

귀리(Avena Sativa L., Oat)에서 이삭모양과 탈부특성이 다른 겉귀리와 쌀귀리를 품질특성으로 구분하고자 12 품종 귀리종실의 이화학적 특성 및 식이섬유를 분석하였고, 61개의 SSR 분자마커를 이용하여 근연관계 및 조양 판별 마커조합을 설정하였으며 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 공시한 12개의 귀리 품종을 생육조사 한 결과 쌀귀리는 이삭의 한 소수에서 영화수가 4~5개 생기는데 비해 겉귀리는 2~3개 생겼으며, 탈곡 후 종실의 껍질 유무 또한 쌀귀리는 없었고 겉귀리는 껍질이 남아있는 형태로 기존에 알려진 것과 같은 결과를 보였다. 2. 단백질은 쌀귀리가 13.45 ~ 16.56%, 겉귀리는 12.95 ~ 15.31%의 함량 분포를 나타내었으며, 지방은 쌀귀리가 7.26 ~ 10.34%, 겉귀리는 7.53 ~ 10.82%의 함량 분포를 나타내었으며, 베타글루칸은 쌀귀리가 4.19 ~ 5.05%, 겉귀리는 3.49 ~ 5.60%의 함량 분포를 나타내어 귀리 품종 간에는 품질특성이 차이가 나타났으나 쌀귀리와 겉귀리를 구분 할 수 있을 정도는 아니었다. 3. 지방산 조성 비율은 쌀귀리가 겉귀리에 비해 올레인산(C18:1, Oleic acid, 40.2 ~ 50.9%)과 스테아르산(C18:0, Stearic acid, 1.2 ~ 2.5%)이 높은 비율을 나타냈으며, 겉귀리는 쌀귀리에 비해 리놀레산(C18:2, Linoleic acid, 30.6 ~ 41.2%)과 리놀렌산(C18:3, Linolenic acid, 0.7 ~ 1.3%)이 더 높은 비율을 보였다. 4. 귀리의 근연관계는 계수(Coefficient) 1.22에서 그룹 하여 정리한 결과 겉귀리 6품종과 쌀귀리 1품종으로 그룹 되었고 유전적 거리(Genetic Distance)는 '동한'과 '태한'이 가장 가깝게 나타났으며 다음은 '풍한', '삼한', '옥한', '조풍', '중모2005' 순으로 나타났다. 계수(Coefficient) 1.22에서 그룹 되지 않은 귀리는 겉귀리 1품종과 쌀귀리 4품종으로 '수양', '다한', '대양', '선양', '조양' 순으로 그룹에서 먼 것으로 나타나 대체적으로 겉귀리와 쌀귀리가 서로 멀게 나타났다. 5. 12개의 귀리품종에 61개의 SSR maker를 이용하여 분석한 결과 '조양'은 AM28, 29, 32, 34, 36의 5개 SSR마커에서 다른 품종과 다른 밴드 패턴을 나타내어 품종 구분이 가능하였다.