• 제목/요약/키워드: Simple Sequence Repeat

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한국 콩 육성품종의 SSR마커에 의한 유전적 다양성과 유연관계 (Genetic Diversity and Relationship by SSR Markers of Korean Soybean Cultivars)

  • 김성훈;정종욱;문중경;우선희;조용구;정승근;김홍식
    • 한국작물학회지
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    • 제51권3호
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    • pp.248-258
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    • 2006
  • 우리나라에서 1913년부터 2002년까지 육성된 콩 91개 품종에 대하여 SSR 마커를 이용하여 유전적 다양성을 평가하고 유연관계를 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. Primer 20개를 이용하여 분석한 결과 총 149개의 대립 인자가 확인되었고, 각 유전좌별로 최소 3개(Satt477)에서 최대 15개(Sat_036, Sat_043)의 대립인자가 확인되었으며, primer당 평균 7.5개였다. 2. 우리나라 콩 육성품종들의 유전적 다양성은 $0.424{\sim}0.905$의 범위로 평균 0.711이었고, Sat_043가 0.905로 가장 높았고 SOYHSP176가 0.424로 가장 낮았다. 3. 비가중 평균 결합법에 의한 군집분석에서 90개 품종(검정콩 4호 제외)이 7개 그룹으로 분류되었으며, I 그룹은 26품종(28.6%), IV그룹은 24품종(26.4%) 및 VI그룹은 18품종(19.8%)이 속하는 큰 그룹이었다. 4. 유전적 다양성은 육성년대별로 1970년대(0.576)에 육성된 품종이 가장 낮았고, 1990년대(0.706)에 육성된 품종들이 가장 높았고, 용도별로는 장류 및 두부용콩 품종들이 가장 높았고(0.691), 풋콩 및 올콩 품종들이 가장 낮았으며(0.514), 육성모지별로는 큰 차이가 없었다. 5. 유전적거리는 육성년대 별로는 1969년 이전과 1970년대에 육성된 품종 간에 가장 가까웠고, 1970년대와 1990년대 육성된 품종 간에는 가장 멀었다. 용도별로는 장류 및 두부용콩 품종과 풋콩 및 올콩 품종 간에 가장 멀었고, 밥밑콩 품종과 풋콩 및 올콩 품종 간이 가장 가까웠다. 육성모지별 간에는 수원과 익산에서 육성된 품종 간에 멀었고, 밀양과 익산에서 육성된 품종 간에는 가까웠다.

SSR 마커에 의한 한국 원산 Soja 아속의 다양성과 지리적 유연관계 (Diversity and Geographical Relationships by SSR Marker in Subgenus Soja Originated from Korea)

  • 조양희;윤문섭;이정란;백형진;김창영;김태산;조은기;이희봉
    • 한국작물학회지
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    • 제51권3호
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    • pp.239-247
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    • 2006
  • 우리나라에서 자생하는 야생콩(Glycine soja) 81점과 재래종 콩(G. max) 130점에 대해 7개의 SSR 마커의 다형성을 통해 두 종간의 변이를 조사하고 지리적 유연관계를 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 전체 두종에서 총 144 개의 대립인자(평균 20.6개)를 확인하였고, 각 유전자좌별 복수 대립인자수는 $13{\sim}41$개로 나타났다. 각 종별 대립인자수로 야생콩은 총 117개의 대립인자수(평균 16.7개)를 나타냈으며 재래종 콩은 총 69개의 대립인자(평균 9.9개)를 나타냈고, 두종간에 서로 공유된 대립인자수는 총 42개였다. 2. 전체 두종에 대한 유전자좌별 유전자 다양성 값 범위는 0.69(Satt141)${\sim}0.96$(Sat_074)이었다. 또한 전체 다양성 값은 0.81을 나타냈고 야생콩은 0.88, 재래종 콩은 0.69였다. 3. 야생콩과 재래종 콩의 유전적 변이에서 SSR 분석에 의한 정준판별분석 결과, Canl(84.2%)에 의해 좌측은 G. soja(I군), 우측은 G. max(II군) 그리고 두 종이 서로 중복되는 군(III군)으로 구분되었으며, 유전적 기저가 넓은 야생콩이 재래종에 비해 변이가 크게 나타났다. 4. 야생콩의 지리적 유연관계는 2개의 군으로 구분되었는데 I군은 강원, 경상, 전라, 충청도 지역이, II군에는 경기도 지역이 독립된 군을 형성하였으며, I군내에서는 강원도와 경상도 지역이, 그리고 전라도와 충청도 지역이 각각 같은 군을 형성하였다. 재래종 콩도 2개의 군으로 구분되었는데 I군에는 강원도, 경기도, 경상도 지역이, II군에는 전라도, 충청도 지역이 포함되었다. 또한, I군내에서는 경상도 지역이 독립된 군을 형성하였으며, 강원도와 경기도 지역이 강한 유연관계를 나타냈다.

분자마커 이용 여교잡 육종을 위한 토마토 유전자원 평가 및 SSR 마커 개발 (Evaluation of Germplasm and Development of SSR Markers for Marker-assisted Backcross in Tomato)

  • 황지현;김혁준;채영;최학순;김명권;박영훈
    • 원예과학기술지
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    • 제30권5호
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    • pp.557-567
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    • 2012
  • 본 연구는 마커이용여교잡(marker-assisted backcross, MAB)을 통한 내병성 토마토 신품종육성에 필요한 기초 정보를 얻기 위해 수행되었다. TYLCV, 시들음역병, 청고병, 흰가루병에 내병성인 공여친 계통 10종과 이병성이지만 우수 원예형질을 지닌 회복친 계통 4종에 대해 병리검정과 TYLCV 내병성 연관 분자마커 분석을 수행하였다. MAB를 위한 회복친 유전자 선발(background selection)용 마커개발을 목표로 SOL Genomics Network에 공시된 토마토 유전자지도(reference map)로부터 전 게놈에 균등히 분포된 108개(염색체 당 평균 9개) SSR 마커를 분석하여, 총 303개의 다형성 마커를 기반으로 공여친, 회복친 계통 간 유연관계를 분석하였다. 그 결과, 유사도 값의 전체 범위는 0.33-0.80으로계통 간 가장 높은 유사도 값(0.80)을 나타낸 것은 청고병에 저항성인 '10BA333'와 '10BA424'이었고, 가장 낮은 유사도 값(0.33)을 나타낸 것은 시들음역병에 내병성인 야생종 L3708(Solanum pimpinelliforium L.)과 청고병에 저항성인 '10BA424'이었다. 유사도 값을 이용하여 UPGMA 분석한 결과, 유사도 0.58를 기준으로 나누었을 때 3개의 군(cluster)으로 분류되었는데, 대부분 동일한 내병성을 지닌 공여친계통 간 유전적 거리가 가까워 이들은 공통된 저항성 재료를 이용한 육성과정에서 파생된 계통일 것이라 판단되었다. 계통수(dendrogram)를 기준으로 유전적 거리가 지나치게 멀지 않으면서 비교적 다수의 회복친 유전자 선발용 SSR 마커의 확보가 가능한 여교배 조합(공여친 ${\times}$ 회복친)은 TYLCV 내병성의 경우 'TYR1' ${\times}$ 'RPL1', 청고병의 경우 '10BA333' 또는 '10BA424' ${\times}$ 'RPL2', 흰가루병의 경우 'KNU12' ${\times}$ 'AV107-4' 또는 'RPL2'로 판단되었다. 시들음역병의 경우 내병성 공여친인 'L3708'은 야생종으로서 모든 회복친 계통들과 유전적 거리가 매우 멀었으며, 적절한 조합은 유사도 값이 0.41이며 계통 간 45개의 다형성 SSR 마커가 선발된 'L3708' ${\times}$ 'AV107-4'로 판단되었다.

감귤 분자육종을 위한 분자표지 개발 현황 및 전망 (Current status and prospects of molecular marker development for systematic breeding program in citrus)

  • 김호방;김재준;오창재;윤수현;송관정
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제43권3호
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    • pp.261-271
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    • 2016
  • 세계적인 과수작물로서의 경제적 중요성에도 불구하고, 감귤 생산은 주로 자연교잡 실생이나 눈 돌연변이로부터의 선발 또는 단순 품종 도입 등을 통해 이루어지고 있는 실정이다. 긴 유년기, 다배성, 자가불화합성과 같은 감귤 고유의 식물학적 특성, 주요 형질들(병저항성, 수량성, 품질 등)의 QTL에 의한 조절 등은 전통 육종을 통한 우수 품종의 개발을 어렵게 하는 요인이다. 지구 온난화에 의한 생산 여건의 급격한 변화, 소비자 요구 다양화 등은 고품질 감귤의 조기 선발과 안정적 생산, 품종 다양화, 육종 비용 절감 등을 위한 체계적인 감귤 분자육종 프로그램의 도입을 요구하고 있다. 동위효소를 이용한 최초의 감귤 연관지도 작성이 이루어진 이래, 다양한 분자표지를 이용한 연관지도 작성, 생물(CTV, CiLV, ABS, 선충] 및 비생물적(염분, 저온) 스트레스, 아포믹시스, 다배성, 과실착색(카로티노이드, 안토시아닌), 무종자, 웅성불임, 신맛 적음, 생식, 형태(나무, 잎, 꽃, 열매 등), 과실 품질, 종자수, 수량성, 조기 착과 등과 연관된 분자표지 발굴, QTL 맵핑 등이 이루어졌다. CTV 저항성과 적육(안토시아닌 축적) 형질에 대해서는 유전자 클로닝이 이루어졌고, 교배 육종 효율 증대 및 비용 절감을 위해 교잡배와 주심배를 구분하기 위한 다수의 simple sequence repeat (SSR) 분자표지가 개발되었다. 최근, 스위트오렌지와 '클레멘타인' 만다린에 대한 고품질의 표준 유전체가 완성되어 유전체 기반 감귤 분자육종을 위한 토대가 마련되었다. 표준 유전체 정보를 토대로 대규모 분자표지(SNP, SSR, InDel) 기반의 표준 연관 및 물리지도 작성, 비교 유전체 지도 작성, gene annotation, 전사체 분석 등이 활발히 이루어지고 있다. 감귤 유전자원 및 핵심집단에 대해 표준 유전체 기반 비교 유전체 분석, GBS (genotyping-by-sequencing), GWAS (genome wide association study) 등을 통해 감귤의 다양한 형질과 연관된 분자마커 발굴 및 개발, 유용/변이 유전자 클로닝 등에 관한 연구가 가속화될 것으로 전망된다. 또한 표적 유전체 교정 및 VIGS (virus-induced gene silencing) 기술도 유전자 마커의 검증을 비롯한 감귤 분자육종 프로그램에 활발히 이용될 것이다.

RAPD와 SSR 마커를 이용한 사과 품종의 유전적 다양성 분석 (Analysis of Genetic Diversity of Apple Cultivars Using RAPD and SSR Markers)

  • 조강희;허성;김정희;신일섭;한상은;김세희;김대현;김현란
    • 한국육종학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.525-533
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    • 2010
  • 본 연구는 사과 품종의 유전적 다양성을 분석하여 육종의 기초 자료로 활용하기 위하여 최근에 국내에서 육성된 품종 및 도입품종을 포함한 34품종을 대상으로 RAPD와 SSR 분석을 수행하였다. RAPD분석에서 총 37종의 선발된 임의 primer를 분석하여 193개의 다형성 밴드(36.2%)를 얻었으며, 평균 다형성 밴드 수는 5.6개였다. SSR 마커 26종을 이용하여 분석한 결과 총 112개의 대립인자가 확인되었고, 마커 당 대립인자 수는 평균 4.3개였다. 유전적 다양성(PIC 값)은 평균 0.843이었고 범위는 0.536(CH03d12)-0.952(CH04c06)였다. RAPD와 SSR분석에서 획득된 305개의 다형성 밴드를 이용하여 UPGMA(비가중 평균결합) 방식으로 유사도 및 집괴분석을 수행한 결과 유전적 유사도 0.640를 기준으로 4개의 그룹으로 분류되었다. 제1그룹에는 '서광'이 단독으로 분류되었고, 제2그룹에는 12품종이 속하였는데 'Spur Earliblaze'와 'Jonathan'을 제외하고 대부분 'Golden delicious'를 교배친으로 이용하여 육성된 품종이 분포하는 것으로 나타났다. 제3그룹에는 'Fuji'와 'Fuji'를 교배친으로 이용되여 선발된 품종 및 그의 아조변이 품종 등 13개 품종이 속하였고 제4그룹에는 '홍로', '감홍', '새나라' 등 8품종이 포함되었다. 품종간 유전적 유사도는 0.529-0.987의 범위로 평균 유전적 유사도는 0.647이었다. 가장 높은 유사도 값(0.987)을 나타낸 품종은 '화랑'과 '단홍' 품종 간이었고 가장 낮은 유사도 지수(0.529)를 나타낸 품종은 '서광'과 '화랑' 품종 간이었다. 본 실험을 통해 사과 34품종 간의 유연관계는 알려진 pedigree와 일치하는 것을 알 수 있었다.

통일형 벼에서 메소트리온계 제초제 저항성 연관 DNA marker 탐색 (Identification of DNA Markers Related to Resistance to Herbicide Containing Mesotrione in Tongil Type Rice)

  • 이지윤;조준현;이종희;조수민;권영호;박동수;송유천;고종민
    • 한국육종학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.387-395
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    • 2018
  • 다산 등 15개의 통일형 벼 품종을 이용하여 mesotrione을 처리한 후 5일부터 다산 등 13개 품종들은 신엽에서 백화현상이 발생하였으나, 밀양154호와 수원382호는 백화현상이 발생하지 않아 저항성 품종으로 선발되었다. Mesotrione 처리 후 다산 등 13개 품종들의 초장 및 건물중 억제율은 밀양154호와 수원382호보다 더 높았으며 약량에 따른 억제율이 증가하였다. 한아름2호/밀양154호의 $F_2$ 집단을 이용한 유전분석 결과 저항성이 149개체, 감수성이 41개체로 이론적 분리비 3:1($X^2=1.19$, P=0.31)에 적합하여, mesotrione 저항성 관련 유전자는 1개의 우성유전자에 지배되는 것으로 나타났다. BSA방법을 이용하여 mesotrione 저항성 관련 유전자를 탐색한 결과, 2번 염색체의 10.2 Mb에 위치한 SSR marker RM1358과 RM3501을 선발하였다. Fine mapping을 위해 선발된 5개의 저항성 개체 중에서 $F_2-137$은 RM12921부터 RM3501까지 재조환이 일어났고, $F_2-76$은 RM324부터 RM5101까지 재조환이 일어났다. 따라서, mesotrione 저항성 관련 유전자는 RM3501과 RM324 사이인 10.2 Mb~11.4 Mb에 존재하며, RM3501과 RM324의 조환률이 각각 0.53%과 2.65%이므로, RM3501을 mesotrione저항성 유전자 DNA 연관 marker로 선발하였다. 다산 등 20개 통일형 품종 및 mesotrione에 저항성을 나타내는 자포니카 품종인 운광과 감수성인 통일형 한아름의 $BC_2F_2$ 집단을 이용하여 RM3501의 MAS 이용 가능성을 검토한 결과, mesotrione 저항성 선발 marker로 활용은 가능하나, 정확한 선발 maker로 활용하기 위해서는 추가적인 실험이 필요할 것으로 판단된다.