• 원예과학기술지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.64-72
• /
• 2012

고추 역병은 그 동안 우리나라 고추 생산에 있어서 심각한 수량감소의 피해를 주어 왔으며, 2004년 처음으로 고추 역병 저항성 품종이 보급되기 시작하면서, 국내 건고추 육종에 있어서 역병 저항성의 도입은 필수불가결한 것으로 되었다. 그러므로 저항성 식물체 선발의 정확성 제고 및 육종의 효율 향상을 위하여 역병 저항성과 연관된 분자표지의 개발이 요구된다. 지금까지 고추 역병 저항성 주동 유전자에 연관된 분자표지가 일부 개발되어 있지만, 부분적으로 밖에 사용할 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 역병 저항성 소재에 상관없이 저항성을 구별해 낼 수 있는 분자표지를 개발하고자 하였다. 이를 위해 '수비초' ${\times}$ 'CM334' 조합의 $F_2$ 분리집단($SF_2$)과 역병 저항성 시판 $F_1$품종('독야청청')을 자가수정한 $F_2$ 분리집단($DCF_2$)을 만들었다. BSA-AFLP 방법으로 총 1,024 프라이머 조합을 사용하여 역병 저항성과 연관된 세 개의 AFLP 분자표지(AFLP1, AFLP2 및 AFLP3)를 선발하였으며, 이를 CAPS 분자표지(M1-CAPS, M2-CAPS 및 M3-CAPS)로 전환하였다. 이 중 M3-CAPS 분자표지를 10개의 역병 저항성 계통, 14개의 이병성 계통, 'CM334'를 화분친으로 사용한 5개의 $F_1$ 조합, 그리고 53개의 시판 $F_1$ 품종에 적용해 본 결과, 역병 저항성 표현형과 M3-CAPS 분자표지의 마커형이 잘 일치하였고, P5-SNAP과 Phyto5.2-SCAR 분자표지보다 높은 실용성을 보이는 결과를 얻었다. 따라서, M3-CAPS 분자표지는 역병 저항성 고추 계통 육성에 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 생각한다.

• 원예과학기술지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.219-223
• /
• 2013

DNA markers can determine the genotype of many species. Single nucleotide polymorphism (SNP) detection is difficult without sequencing but it becomes easier with sdCAPS method. Here an experiment was performed for developing molecular markers using two SNPs, CSatpB-SNP and CSycf1-SNP, of chloroplast in cucumber plants. Properly designed primers with nucleotide sequences for restriction enzymes proved success of PCR and efficacy of digestion by the restriction enzymes. Then these markers were used to study the genotyping of cucumber breeding lines and cultivars obtained from various sources in respect of their chilling stress response. We confirmed that a U.S. cucumber line, 'NC76' known to possess a nuclear factor for the chilling tolerance showed the chloroplast genotypes related to chilling tolerance. However all Korean cucumber cultivars tested in this study showed the chloroplast genotypes related to chilling susceptibility. In conclusion, to develop chilling tolerant cucumber, both maternal and a nuclear factors related to chilling tolerance should be transferred from 'NC76' when 'NC76' is used as a female source and other elite lines as recurrent parents.

• 한국작물학회:학술대회논문집
• /
• 한국작물학회 2017년도 추계학술대회
• /
• pp.220-220
• /
• 2017

• 한국작물학회:학술대회논문집
• /
• 한국작물학회 2020년도 춘계학술대회
• /
• pp.133-133
• /
• 2020

• 원예과학기술지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.286-293
• /
• 2012

고추에 있어서 Tobamovirus 저항성은 고추 염색체 11번 긴 팔 끝부분에 위치한 L 유전자좌의 다섯 개 대립유전자($L^0$, $L^1$, $L^2$, $L^3$, and $L^4$)에 의해 조절된다고 알려져 있다. 표현형 분석 없이 L 대립유전자를 구분할 수 있는 분자표지를 개발하기 위해서 다섯 개의 고추 판별 계통{Capsicum annuum Early California Wonder(ECW, $L^0L^0$), C. annuum Tisana($L^1L^1$), C. annuum Criollo de Morelos 334(CM334,$L^2L^2$), Capsicum chinense PI 159236($L^3L^3$), and Capsicum chacoense PI 260429($L^4L^4$)}을 식물재료로 사용하였다. 대립유전자 특이적 분자표지는 고추 판별 계통에 대해 $L^3$ 연관 분자표지(189D23M, A339, and 253A1R)와 BAC 염기서열(FJ597539 and FJ597541)의 PCR 증폭산물 염기서열을 비교 분석하여 개발되었다. 총 53개의 상용 고추 품종 중 48개에서 분자표지에 의한 추정 유전자형과 Tobamovirus{Tobacco mosaic virus(pathotype 0, $P_0$), Tomato mosaicvirus($P_1$), and Pepper mild mottle virus($P_{1,2}$)} 접종 표현형과 일치했다. 결과적으로 본 연구에서 개발된 분자표지는 고추 육종에 있어서 TMV 저항성 도입에 필요한 선발마커로 충분히 활용될 수 있을 것이다.

• 원예과학기술지
• /
• 제35권1호
• /
• pp.108-120
• /
• 2017

Modern watermelon cultivars (Citrullus lanatus [Thunb.] Matsum.& Nakai var. lanatus) have fruits with diverse phenotypes, including fruit shape, rind patterns, and flesh color. Molecular markers enable efficient selection of plants harboring desirable phenotypes. In the present study, publicly available DNA markers tightly linked to fruit shape, rind stripe pattern, and flesh color were evaluated using 85 watermelon accessions with diverse fruit phenotypes. For fruit shape, the dCAPS SUN - Cla011257 marker revealed an 81% of marker - trait match for accessions with elongated or round fruits. For rind stripe pattern, the SCAR wsb6-11marker was effective for selecting Jubilee-type rind pattern from other rind patterns. For flesh color, the Clcyb.600 and Lcyb markers derived from a mutation in the Lycopene ${\beta}$ - cyclase (Lcyb) gene, were effective at selecting red or yellow flesh. Forty-eight accessions possessing diverse fruit - related traits were selected as a reference array and their genetic relationships assessed using 16 SSR markers. At a coefficient of 0.11, the 48 accessions grouped into two major clades: Clade I and Clade II. Clade I subdivided further into subclades I - 1 and I - 2 at a coefficient of 0.39. All accessions with colored flesh were classified into Clade I, whereas those with white - flesh were classified into Clade II. Differences in fruit traits between subclades I - 1 and I - 2 were observed for rind pattern and fruit color; a majority of the accessions with Crimson-type striped or non-striped rind were grouped together in subclade I - 1, while most accessions in subclade I - 2 had a Jubilee - type rind stripe pattern. These results imply that reference array watermelon accessions possess distinguishable genetic structure based on rind stripe pattern. However, no significant grouping pattern was observed based on other fruit-related traits.

• 원예과학기술지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.72-79
• /
• 2013

Inactivation of the gene coding for dihydroflavonol 4-reductase (DFR) is responsible for the color difference between red and yellow onions (Allium cepa L.). Two inactive DFR-A alleles, DFR-$A^{PS}$ and DFR-$A^{DEL}$, were identified in our previous study. A functional marker was developed on the basis of the premature stop codon that inactivated the DFR-$A^{PS}$ allele. A derived cleaved amplified polymorphic sequences (dCAPS) primer was designed to detect the single nucleotide polymorphism, an A/T transition, which produced the premature stop codon. Digested PCR products clearly distinguished the homozygous and heterozygous red $F_2$ individuals. Meanwhile, to develop a molecular marker for detection of the DFR-$A^{DEL}$ allele in which entire DFR-A gene was deleted, genome walking was performed and approximately 3 kb 5' and 3' flanking sequences of the DFR-$A^R$ coding region were obtained. PCR amplification using multiple primers binding to the extended flanking regions showed that more of the extended region of the DFR-A gene was deleted in the DFR-$A^{DEL}$ allele. A dominant simple PCR marker was developed to identify the DFR-$A^{DEL}$ allele using the dissimilar 3' flanking sequences of the DFR-A gene and homologous DFR-B pseudogene. Distribution of the DFR-$A^{PS}$ and DFR-$A^{DEL}$ alleles in yellow onion cultivars bred in Korea and Japan was surveyed using molecular makers developed in this study. Results showed predominant existence of the DFR-$A^{PS}$ allele in yellow onion cultivars.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
• /
• 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
• /
• pp.56-56
• /
• 2018

토마토에서 과형은 과실의 여러 가지 형질 중에서 눈에 가장 잘 띄는 형질이며, 소비자의 토마토를 구매를 결정하는데 많은 영향을 미치는 중요한 형질이다. 토마토의 과형을 결정하는 여러 가지 유전자 중에 OVATE는 둥근 토마토 과일을 서양 배 모양(pear shape)의 과일로 전환하는데 결정적인 역할을 하는 유전자이다. OVATE 유전자에 의해서 과일의 모양이 변하는 것은 조기종결 코돈을 초래하는 열성 돌연변이에 의해서 유도되며, 단백질의 C-말단 영역이 제거됨에 따라 그 기능을 상실하여 나타나는 현상이다. OVATE 유전자는 주로 식물의 생식기관에서 발현되며, 꽃에서는 개악하기 10일전부터부터 전사체가 만들어지고 발달중인 과실에서는 개약 후 8일까지 전사체를 확인할 수 있다. 토마토 분자육종 과정에서 과형 판별을 위해서 OVATE 유전자 연관 분자표지는 보고된 바 있으나 OVATE 유전자 유래 분자표지는 보고된바가 없다. 본 연구에서 국내에서 육성된 육종 라인들의 resequencing을 통해 OVATE 유전자 염기서열간의 SNP를 발견하고 이들을 dCAPS 마커로 전환하여 분자표지를 개발했다. 이러한 분자표지는 둥근 토마토(round)와 서양 배모양(pear shape)토마토 육종 프로그램의 효율성과 정확성을 향상시키는데 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제44권1호
• /
• pp.135-144
• /
• 2020

Background: Panax species are important herbal medicinal plants in the Araliaceae family. Recently, we reported the complete chloroplast genomes and 45S nuclear ribosomal DNA sequences from seven Panax species, two (P. quinquefolius and P. trifolius) from North America and five (P. ginseng, P. notoginseng, P. japonicus, P. vietnamensis, and P. stipuleanatus) from Asia. Methods: We conducted phylogenetic analysis of these chloroplast sequences with 12 other Araliaceae species and comprehensive comparative analysis among the seven Panax whole chloroplast genomes. Results: We identified 1,128 single nucleotide polymorphisms (SNP) in coding gene sequences, distributed among 72 of the 79 protein-coding genes in the chloroplast genomes of the seven Panax species. The other seven genes (including psaJ, psbN, rpl23, psbF, psbL, rps18, and rps7) were identical among the Panax species. We also discovered that 12 large chloroplast genome fragments were transferred into the mitochondrial genome based on sharing of more than 90% sequence similarity. The total size of transferred fragments was 60,331 bp, corresponding to approximately 38.6% of chloroplast genome. We developed 18 SNP markers from the chloroplast genic coding sequence regions that were not similar to regions in the mitochondrial genome. These markers included two or three species-specific markers for each species and can be used to authenticate all the seven Panax species from the others. Conclusion: The comparative analysis of chloroplast genomes from seven Panax species elucidated their genetic diversity and evolutionary relationships, and 18 species-specific markers were able to discriminate among these species, thereby furthering efforts to protect the ginseng industry from economically motivated adulteration.