• 생명과학회지
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• 제17권1호
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• pp.24-30
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• 2007

꽃치자(Gardenia jasminoides var. radicans)와 열매치자(C. jasminoides for. grandiflora)는 Gardenia속으로는 우리나라에 두 분류군밖에 없으며 열매치자는 약용, 식용, 꽃치자는 방향제로 쓰인다. 그런데 꽃이 지고 나면 형태적으로 구분이 거의 되지 않는다 ISSR분석으로 이들 종의 유전적 다양도와 집단구조를 실시하였다. 88개의 DNA 분절에서 한 분류군에만 나타나는 특이밴드가 탐지되었다. 한국의 세 야생 집단은 분리되어 있고 패치 분포를 보이지만 재배종에 비해 높은 유전적 다양성을 유지하친 있었다. 열매치자가 꽃치자보다 유전적 다양성이 높았으며 ISSR 마커로 이들 분류군이 잘 분리되었다. 또한 야생 집단이 재배 집단보다 다양성이 약간 높으나 유의성은 없었다. 이는 재배화과정에서 유전적 다양성의 일부 상실이 있었으나 인위적인 채취와 식재로 야생 집단과 재배 집단의 유전적 교류가 존재하였음을 시사한다.

• 농업과학연구
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• 제39권4호
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• pp.477-482
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• 2012

Low-temperature germination is one of the major determinants for stable stand establishment in the rice direct seeding method in temperate regions and at high altitude areas. Quantitative trait loci (QTL) controlling low-temperature germinability in rice were identified using 96 introgression lines (ILs) derived from a cross between Oryza rufipogon and the Korean japonica cultivar, 'Hwaseongbyeo'. The germination rate at $15^{\circ}C$ was measured to represent low-temperature germination and used for QTL analysis. The germination rate at $15^{\circ}C$ for 7 days of Oryza rufipogon and Hwaseongbyeo was 93.3 and 28.7%, respectively, and that of progenies ranged from 0 to 48%. A linkage map was constructed using 135 simple sequence repeat (SSR) markers. Five putative QTLs associated with low-temperature germination were detected on chromosomes 1, 3, 4, 10 and 11. The QTL, qltg10 on chromosome 10 accounted for 19.2% of the total phenotypic variation for low-temperature germinability. Four additional QTL, accounted for 10.4 - 15.1% of the total phenotypic variation. The O. rufipogon alleles in all detected QTLs loci increased the low-temperature germination rate. No QTL associated with low temperature germinability has been detected near the qltg10 QTL in this study suggesting that qltg10 is a new QTL. The locus, qltg10 is of particular interest because of its independence from undesirable height and maturity effects. The DNA markers linked to the QTL for low temperature germinability would be useful in selecting lines with enhanced low temperature germinability in rice breeding program.

• 한국자원식물학회지
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• 제28권6호
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• pp.697-703
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• 2015

Twenty apple germplasm accessions from the Korean Genebank were successfully cryopreserved using two-step freezing to back up genetic resources maintained by field collections. This study examined the morphological and genetic stability of cryopreserved dormant apple buds that were stored in liquid nitrogen, and then rewarmed and regrown. Whole plants were regenerated directly from dormant buds through budding without an intermediary callus phase. The cryopreserved buds produced high levels of shoot formation (76.2-100%), similar to those of noncryopreserved buds (91.3-100%), with no observed differences between cryopreserved and noncryopreserved materials. Three of the twenty cryopreserved apple germplasm accessions were used to assess morphological and genetic stability. No differences in morphological characteristics including shoot length, leaf shape, leaf width/length ratio, and root length were observed between controls (fresh control and noncryopreserved) and cryopreserved plantlets. The genetic stability of regenerants (before and after cryopreservation) was investigated using inter simple sequence repeat (ISSR) markers. The ISSR markers produced 253 bands using four primers, ISSR 810, SSR 835, ISSR 864, and ISSR 899. These markers showed monomorphic banding patterns and revealed no polymorphism between the mother plant and regenerants before and after cryopreservation, suggesting that cryopreservation using two-step freezing does not affect the genetic stability of apple germplasm. These results show that two-step freezing cryopreservation is a practical method for long-term storage of apple germplasms.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제28권2호
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• pp.181-187
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• 2013

전분의 사용원료를 확인하는 방법은 전분입자의 크기 또는 형태 등으로 분류하는 이화학적인 방법이 연구되었으나 원료별 또는 동일한 원료라도 품종에 따른 차이점으로 인하여 명확하게 확인하기 어려운 단점이 있어 유전자분석법을 시도하였다. 시료는 고구마 전분, 감자 전분, 옥수수 전분 및 타피오카 전분 등 총 11종을 사용하였으며, 유전자추출은 DNeasy plant mini 키트, magnetic DNA purification system 및 CTAB 방법으로 하였으며 추출유전자의 증폭을 위하여 WGA 키트로 처리하였다. 그리고 고구마, 감자, 옥수수 및 타피오카 검출을 위한 유전자 부위는 SSR (simple sequence repeat, ib-286-F/ib-286-R), 자당합성효소(potato sucrose synthase, Pss 01n-5'/Pss 01n-3'), 전분합성효소(starch synthase, SSllb 3-5'/SSllb 3-3') 및 SSR (SSRY26-F/SSRY26-R)를 각각 사용하였다. 그 결과 대부분의 경우 WGA를 처리한 경우에는 사용원료의 확인이 가능하였다.

• Genes and Genomics
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• 제40권12호
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• pp.1351-1361
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• 2018

A new cold tolerant germplasm resource named glutinous rice 89-1 (Gr89-1, Oryza sativa L.) can overwinter using axillary buds, with these buds being ratooned the following year. The overwintering seedling rate (OSR) is an important factor for evaluating cold tolerance. Many quantitative trait loci (QTLs) controlling cold tolerance at different growth stages in rice have been identified, with some of these QTLs being successfully cloned. However, no QTLs conferring to the OSR trait have been located in the perennial O. sativa L. To identify QTLs associated with OSR and to evaluate cold tolerance. 286 $F_{12}$ recombinant inbred lines (RILs) derived from a cross between the cold tolerant variety Gr89-1 and cold sensitive variety Shuhui527 (SH527) were used. A total of 198 polymorphic simple sequence repeat (SSR) markers that were distributed uniformly on 12 chromosomes were used to construct the linkage map. The gene ontology (GO) annotation of the major QTL was performed through the rice genome annotation project system. Three main-effect QTLs (qOSR2, qOSR3, and qOSR8) were detected and mapped on chromosomes 2, 3, and 8, respectively. These QTLs were located in the interval of RM14208 (35,160,202 base pairs (bp))-RM208 (35,520,147 bp), RM218 (8,375,236 bp)-RM232 (9,755,778 bp), and RM5891 (24,626,930 bp)-RM23608 (25,355,519 bp), and explained 19.6%, 9.3%, and 11.8% of the phenotypic variations, respectively. The qOSR2 QTL displayed the largest effect, with a logarithm of odds score (LOD) of 5.5. A total of 47 candidate genes on the qOSR2 locus were associated with 219 GO terms. Among these candidate genes, 11 were related to cell membrane, 7 were associated with cold stress, and 3 were involved in response to stress and biotic stimulus. OsPIP1;3 was the only one candidate gene related to stress, biotic stimulus, cold stress, and encoding a cell membrane protein. After QTL mapping, a total of three main-effect QTLs-qOSR2, qOSR3, and qOSR8-were detected on chromosomes 2, 3, and 8, respectively. Among these, qOSR2 explained the highest phenotypic variance. All the QTLs elite traits come from the cold resistance parent Gr89-1. OsPIP1;3 might be a candidate gene of qOSR2.

• 한국육종학회지
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• 제40권4호
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• pp.414-421
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• 2008

We conducted a QTL analysis of agronomic traits using 117 $BC_3F_5$ and $BC_3F_6$ lines developed from a cross between Ilpumbyeo and Moroberekan. Genotypes of 117 $BC_3F_5$ lines were determined using 134 simple sequence repeat (SSR) markers. A total of 832 Moroberekan chromosome segments with 410 homozygous and 422 heterozygous, respectively, were detected, and the genetic distance of introgression segments ranged from 0.5 cm to 112.1 cm. A linkage map constructed using 134 SSR markers was employed to characterize quantitative trait loci (QTL). The 117 $BC_3F_5$ and $BC_3F_6$ lines were evaluated for seven agronomic traits at two locations in 2006 and 2007 and at one location in 2007. A total of 26 QTLs were identified for seven traits including days to heading, and the phenotypic variance explained by each QTL ranged from 9.2% to 24.2%. Moroberekan alleles contributed positive effects in the Ilpumbyeo background at eleven QTL loci including panicle length and spikelets per panicle. Five QTLs, two for days to heading and one each for culm length, panicle length and spikelets per panicle were consistently detected in every occasions indicating that these QTLs are stable. Among them, two QTLs, spp6 for spikelets per panicle and pl6 for paniclel length were localized in the similar region. Increase in spikelets per panicle at this locus might be due to the increase in panicle length, because both traits were associated with increase in spikelets per panicle and panicle length due to the presence of the Moroberekan allele. These Moroberekan QTLs might be useful in breeding programs to develop high-yielding cultivars.

• 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.

• 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.