• 생명과학회지
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• 제19권1호
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• pp.152-155
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• 2009

old-gold-crimson ($og^c$) 과색 돌연변이는 라이코펜의 함량이 증가된 진붉은색 토마토 과실을 생산한다. 이러한 돌연변이는 토마토의 carotenoid 생합성경로에 관여하여 라이코펜을 ${\beta}$-carotene으로 전환시키는 라이코펜 ${\beta}$-cyclase (Crt-b) 유전자(B)에 point mutation을 일으켜 정상적인 효소생성을 저해한다. 높은 함량의 라이코펜을 생성시키는 토마토 품종개발은 유전자 연관 DNA 마커를 이용한 분자표지이용선발(MAS)을 통해 가속화 될 수 있다. $og^c$ 돌연변이는 라이코펜 ${\beta}$-cyclase(Crt-b) 유전자 내 poly-A 서열반복 지점에서 adenine (A) 단일 뉴클레오티드의 결손에 의한 frame-shift mutation에 의해 일어나며, 이러한 대립유전자의 운영과 검증을 위해 $og^c$ 대립유전자로부터 합성되는 PCR 산물에 Hin fI 제한효소 인식부위가 인위적으로 생성되도록 PCR 프라이머에 단일 뉴클레오티드 mismatch 부위를 만들어 dCAPS 마커를 개발하였다. 본 dCAPS 마커는 유전자 유래의 공우성 PCR 마커로서 고함량 라이코펜 토마토개발을 위한 육종 프로그램의 MAS에 효과적으로 사용될 수 있다.

• 원예과학기술지
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• 제30권1호
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• pp.64-72
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• 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
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• 제31권1호
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• pp.72-79
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• 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.

• 원예과학기술지
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• 제35권1호
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• pp.108-120
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• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.593-601
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• 2021

축류팬은 여러 산업분야에서 사용되며, 환기 및 제연을 목적으로 사용하는 송풍기의 핵심 요소이다. 유체 운동을 이용하는 축류팬의 연구는 공력성능에 대한 연구가 많이 진행되어 왔다. 본 연구 대상은 100마력의 송풍기에 사용되는 축류팬이며, 직경 1800 mm의 대형 송풍기이다. 송풍기의 축류팬은 블레이드, 허브, 허브 캡, 보스로 구성되어 있으며, 블레이드와 허브는 중요한 구성부품이다. 공력성능에 많은 영향을 미치는 블레이드에 대한 설계는 공력성능 예측 프로그램을 이용해 3차원 점 데이터를 추출하여 이를 3D 모델링 형상을 생성하게 된다. 중요 구성부품이 절삭가공을 이용해 가공하게 되면 제품의 수정이 용이하다. 하지만, 블레이드와 허브는 다이캐스팅이나 중력주조를 통해 제작하는 환경으로 인해 금형 제작 전에 구조안전에 대한 연구가 필요하게 되었다. 본 연구에서는 축류팬 정격운전속도와 그 이상의 운전속도에서 주요 구성부품에 대한 구조안전성에 대한 특성과 취약부위에 대한 해석결과는 최대응력과 안전계수를 통해 검증하고 설계시 반영된 여유간극은 블레이드의 회전과 다른 부품과의 간섭 여부를 확인하기 위해 변위 결과를 도출하여 축류팬의 구조안전성에 대해 검증하고자 한다.