• 제목/요약/키워드: genetic linkage map

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Analysis of the Genome Sequence of Strain GiC-126 of Gloeostereum incarnatum with Genetic Linkage Map

  • Jiang, Wan-Zhu;Yao, Fang-Jie;Fang, Ming;Lu, Li-Xin;Zhang, You-Min;Wang, Peng;Meng, Jing-Jing;Lu, Jia;Ma, Xiao-Xu;He, Qi;Shao, Kai-Sheng;Khan, Asif Ali;Wei, Yun-Hui
    • Mycobiology
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    • 제49권4호
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    • pp.406-420
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    • 2021
  • Gloeostereum incarnatum has edible and medicinal value and was first cultivated and domesticated in China. We sequenced the G. incarnatum monokaryotic strain GiC-126 on an Illumina HiSeq X Ten system and obtained a 34.52-Mb genome assembly sequence that encoded 16,895 predicted genes. We combined the GiC-126 genome with the published genome of G. incarnatum strain CCMJ2665 to construct a genetic linkage map (GiC-126 genome) that had 10 linkage groups (LGs), and the 15 assembly sequences of CCMJ2665 were integrated into 8 LGs. We identified 1912 simple sequence repeat (SSR) loci and detected 700 genes containing 768 SSRs in the genome; 65 and 100 of them were annotated with gene ontology (GO) terms and KEGG pathways, respectively. Carbohydrate-active enzymes (CAZymes) were identified in 20 fungal genomes and annotated; among them, 144 CAZymes were annotated in the GiC-126 genome. The A mating-type locus (MAT-A) of G. incarnatum was located on scaffold885 at 38.9 cM of LG1 and was flanked by two homeodomain (HD1) genes, mip and beta-fg. Fourteen segregation distortion markers were detected in the genetic linkage map, all of which were skewed toward the parent GiC-126. They formed three segregation distortion regions (SDR1-SDR3), and 22 predictive genes were found in scaffold1920 where three segregation distortion markers were located in SDR1. In this study, we corrected and updated the genomic information of G. incarnatum. Our results will provide a theoretical basis for fine gene mapping, functional gene cloning, and genetic breeding the follow-up of G. incarnatum.

배 '원황'(Pyrus pyrifolia) 유전체 해독에 기반한 SSR 마커 개발 및 유전자 지도 작성 (Construction of a Genetic Map using the SSR Markers Derived from "Wonwhang" of Pyrus pyrifolia)

  • 이지윤;서미숙;원소윤;임경아;신일섭;최동수;김정선
    • 한국육종학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.434-441
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    • 2018
  • 본 연구에서는 배 '원황'(Pyrus pyrifolia)의 유전체 정보를 바탕으로, 유용 유전자 관련 SSR 마커를 선발하였고, 선발된 SSR과 SNP 마커를 이용하여 '원황' ${\times}$ 'Bartlett' $F_1$ 교배집단에 대한 유전자 지도를 작성하였다. '원황'의 scaffold에서 제작된 SSR 마커 유래 염기서열들과 NCBI nucleotide DB와 BLASTn 분석하여, 유용한 유전자들과 높은 상동성을 보이는 510개 SSR 마커를 선발하였다. 이들 마커를 사용하여 양친과 F1 집단 94개체의 대립 단편의 증폭 양상을 확인한 결과, 88개 마커들이 헤테로 집단에 맞는 분리비를 보였다. 선발된 88개의 SSR 마커는 GBS 분석을 통해 획득한 579개 SNP 마커와 함께 '원황'의 유전자지도를 작성하였다. 70개의SSR 마커들은 배 염색체 수와 같은 17개의 염색체에 잘 위치하였고, 모든 염색체에 한 개 이상의 마커로 위치하였다. 유전자지도의 총 유전거리는 3784.2cM이고 마커간 평균거리는 5.8cM이었다. 본 연구에서 개발된 SSR 분자마커 및 이를 기반으로 만들어진 유전자지도는 배의 육종 및 유전 연구에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대한다.

Identification of Quantitative Trait Loci Associated with Isoflavone Contents in Soybean Seed

  • Kim Myung Sik;Park Min Jung;Hwang Jung Gyu;Jo Soo Ho;Ko Mi Suk;Chung Ill Min;Chung Jong Il
    • 한국작물학회지
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    • 제49권5호
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    • pp.423-428
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    • 2004
  • Soybean seeds contain high amounts of isoflavones that display biological effects and isoflavone content of soybean seed can vary by year, environment, and genotype. Objective of this study was to identify quantitative trait loci that underlie isoflavone content in soybean seeds. The study involved 85 $F_2$ populations derived from Korean soybean cultivar 'Kwangkyo' and wild type soybean 'IT182305' for QTL analysis associated with isoflavone content. Isoflavone content of seeds was determined by HPLC. The genetic map of 33 linkage groups with 207 markers was constructed. The linkage map spanned 2,607.5 cM across all 33 linkage groups. The average linkage distance between pair of markers among all linkage groups was 12.6 cM in Kosambi map units. Isoflavone content in $F_2$ generations varied in a fashion that suggested a continuous, polygenic inheritance. Eleven markers (4 RAPD, 3 SSR, 4 AFLP) were significantly associated with isoflavone content. Only two markers, Satt419 and CTCGAG3 had F-tests that were significant at P<0.01 in $F_2$ generation for isoflavone content. Interval mapping using the $F_2$ data revealed only two putative QTLs for isoflavone content. The peak QTL region on linkage group 3, which was near OPAG03c, explained $14\%$ variation for isoflavone content. The peak QTL region on linkage group 5, which was located near OPN14 accounted for $35.3\%$ variation for isoflavone content. Using both Map-Maker-QTL $(LOD{\geq}2.0)$ and single-factor analysis $(P{\leq}0.05)$, one marker, CTCGAG3 in linkage group 3 was associated with QTLs for isoflavone content. This information would then be used in identification of QTLs for isoflavone content with precision

RAPD 마커를 이용한 무의 유전자지도 작성 (Construction of a Genetic Linkage Map in Radish(Raphanus sativus L.) Using RAPD Markers)

  • 안춘희;최수련;임용표;정해준;예병우;윤화모
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제29권3호
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    • pp.151-159
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    • 2002
  • 작물의 신품종 육성 과정에 있어서 선발은 육종의 성패를 좌우하는 중요한 과정이다. 하지만 개체가 나타내는 표현형은 유전적 요인과 환경적 요인이 동시에 작용하여 나타나기 때문에 유전적인 효과만 구분하여 선발하는 것은 매우 어렵다. 최근에 분자생물학 분야의 연구가 급속도로 발전함에 따라 분자 수준의 표지 인자를 유용 유전자의 간접선발 지표로 활용하여 선발 효율을 높일 수 있게 되었다. 작물의 유전자 지도 및 분자 표지인자는 작물 육종에 매우 유용하게 활용될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 무에서 양친인 '835'와 'B$_2$'에서 유래한 여교잡 집단 82개체를 이용하여 RAPD 유전자군 지도를 작성하고 관련 마커를 탐색하여 육종에 이용하고자 연구를 수행하였다. Primer 375종류를 이용하여 양친, 835와 B$_2$ 사이의 다형화 밴드 128개를 찾았다. BC$_1$F$_1$집단 조사를 통해 MAPMAK ER/EXP를 이용하여 연관군 지도를 작성하였다. 분리 분석된 RAPD 표지인자 128개 중 126개는 멘델의 이론 분리비 1:1에 적합하였으며. 2개는 동형접합체 (모본형) 쪽으로 편중되어 분리되었다. LOD 3.0 수준에서 128개의 표지인자가 9개의 연관군으로 나뉘어졌고 전체거리는 1,688.3 cM이었으며, 표지인자 간 평균거리는 13.8 cM으로 Lefebvre 등 (1996)이 발표한 자료를 참고하여 무 genome 전체의 유전적 거리를 계산한 결과 무의 유전자지도는 무 genome전체의 68.7%~80.1%를 포함하는 것으로 추정할 수 있었다. RAPD 마커에서 문제시되는 재현성 문제를 검정하기 위해 이를 STS 마커로 변환하고자 OPE10 primer에 의해 증폭된 특정 밴드를 클로닝하고 염기서열을 분석한 다음 얻어진 염기서열을 기본으로 하여 primer를 제작하여 PCR 하였다. 그 결과 10mer인 OPE10을 이용하여 분석했을 때와 동일하였으며 목적 밴드 외 다른 밴드는 생성되지 않아 앞으로 분자 마커로서 충분히 이용될 수 있음을 보여주었다.

Inheritance between Le Gene and Ti Gene in Soybean (Glycine max L.)

  • Lee, Kyoung Ja;Park, Mo Se;Sung, Mi Kyung;Kim, Myung Sik;Chung, Jong Il
    • 한국육종학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.97-100
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    • 2008
  • Lectin protein and Kunitz trypsin inhibitor (KTI) protein of mature soybean seed are a main antinutritional factor in soybean seed. The Le gene controls a lectin protein and Ti gene controls the KTI protein in soybean. Ti locus has been located on linkage group 9 in the classical linkage map of soybean. Position of Le locus on linkage map was not identified. Genetic relationship between Ti locus and Le locus could be useful in soybean breeding program for the genetic elimination of these factors. The objective of this study was to determine the independent inheritance or linkage between Ti locus and Le locus in soybean seed. Two $F_2$ populations were developed from three parents (Gaechuck#1, T102, and PI548415). The $F_1$ seeds from Gaechuck#1 (titiLeLe) ${\times}$ T102 (TiTilele) and Gaechuck#1 (titiLeLe) ${\times}$ PI548415 (TiTilele) were obtained. The lectin and KTI protein were analysed from $F_2$ seeds harvested from the $F_1$ plants to find independent assortment or linkage between Ti locus and Le locus. The segregation ratios of 3 : 1 for Le locus (129 Le_ : 44 lele) and Ti locus (132 Ti_ : 41 titi) and were observed. The segregation ratios of 9 : 3 : 3 : 1 (95 Le_Li_ : 34 Le_titi: 37 leleTi_ : 7 leletiti) between Le gene and Ti gene in $F_2$ seeds were observed. This data showed that Ti gene was inherited independently with the Le gene in soybean. These results will be helpful in breeding program for selecting the line with lacking both KTI and lectin protein in soybean.

콩의 RAPD 연관지도를 RFLP 연관지도와 합병 (Incorporation of RAPD linkage Map Into RFLP Map in Glycine max (L, ) Merr)

  • Choi, In-Soo;Kim, Yong-Chul
    • 생명과학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.280-290
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    • 2003
  • RAPD 연관지도를 RFLP 연관지도와 합병을 하는 것은 각각의 유전 marker들의 단점을 서로 보완하여 세밀화된 유전자 지도작성을 용이하게 할 수 있다. 본 연구는 Essex와 PI 437654의 $F_2$$F_3$ 후대계통들을 재료로 하여 작성된 RAPD 연관지도를 콩의 RFLP 연관지도와 합병을 함에 있어서 나타난 몇가지 특징들을 기술하고자 함을 목적으로 하는 바 그 특징들은 아래와 같이 요약된다. 1. RAPD 연관지도상에서의 RFLP probe들의 위치가 RFLP 연관지도상에서의 위치와 부분적으로 변동된 현상이 나타났다. RAPD 연관그룹 L.G.C-3을 RFLP 연관그룹 a1 및 a2와 합병하는 과정에서 pSAC3와 pA136, 그리고 pA170/EcoRV와 pB170/HindIII이 서로 반대방향으로 위치하였다. pK400은 RFLP 연관지도상에서는 pA96-1과 pB172의 사이에 위치한 반면 RAPD 연관지도상에서는 i locus와 pA85 사이에 위치하였다. 2. RAPD 연관지도상에서의 두 marker들간의 간격이 RFLP 연관지도상에서의 간격보다 멀어진 현상이 두드러지게 나타났다. pA890과 pK493간의 간격은 RAPD 연관그룹 L.G.C-1에서는 48.6 cM이었던 반면 RFLP 연관 그룹상에서는 단지 13.3 cM으로 나타났다. 또한 pB32-2와 pA670, pA670과 pA668사이의 간격은 RAPD 연관그룹 L.G.C-2에서는 50.9 cM과 31.7 cM이었던 반면, RFLP 연관지도상에서의 간격은 각각 35.9 cM과 13.5 cM으로 나타났다. 3. 하나의 RFLP probe로부터 두개 이상의 다형화 현상을 나타낸 marker들이 동일한 연관그룹이나 다른 연관그룹에 위치하는 현상이 나타났다. 제한효소 HindIII로 절단된 probe pK418은 세개의 marker를 나타내었는데, 그 중 하나는 L.G.C-20에 위치하였으며, 다른 두개는 L.G.C-4에 위치하였다. 위에 나타난 특징들은 RAPD 연관지도는 intraspecific cross의 후대계통들을 재료로 하여 작성된 반면 RFLP 연관지도는 interspecific cross의 후대계통들을 재료로 하여 작성된 결과에선 비롯된 차이점 때문인 것으로 추측된다.

연관지도를 이용한 새우난초, 금새우난초, 변이종의 화색의 유전분석 (Genetic Analysis of Flower Color Traits in Calanthe discolor, C. sieboldii, and Variants Using Molecular Linkage Map)

  • 조동훈;정미영;지선옥;김창길;정재동;김경민
    • 생명과학회지
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    • 제19권9호
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    • pp.1239-1244
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    • 2009
  • 본 연구는 제주도에서 자생하는 새우난초 3개체, 금새우난초 3개체 그리고 변이종 14개체를 포함하여 총 20개체를 화색에 따라 분류하고 유전자지도를 작성하여 QTL분석을 하였다. 화색은 새우난초가 어두운 자색으로 CIE Lab값이 $40{\sim}50$ 정도였으며, 금새우난초는 황색으로 $110{\sim}130$ 정도였고, 변이종 개체들은 새우난초와 유사하거나 다소 높았다. PCR 결과 얻은 polymorphism이 인정되는 154개 marker에 대한 분리비 적합도 검정에서 51개 marker에서 5% 수준의 유의성이 인정되었으며, 유의성이 인정된 51개 marker 중에서 새우난초 type은 37개, 금새우난초 type은 14개 였다. Polymorphism이 인정된 154개 marker에 대하여 MAPL program을 이용하여 이들 marker 상호간의 연관관계를 분석한 결과는 16개의 연관군과 1개의 독립군으로 구분되었으며, 이들 연관군에 대한 분자연관지도는 전체 group의 크기가 220.4 cM (centi Morgan)이고, marker간의 평균거리는 3.3 cM이었다. 양적 형질에 대한 분자연관지도상의 QTL 분석 결과, LOD 3.0 이상인 화색과 설판색의 QTL은 각각 3개와 1개였다. 이상에서 얻어진 자료는 새우난초 속의 화색 연구에 도움이 될 것으로 사료된다.

Characterization of Single Nucleotide Polymorphisms in 55 Disease-Associated Genes in a Korean Population

  • Lee, Seung-Ku;Kim, Hyoun-Geun;Kang, Jason-J.;Oh, Won-Il;Oh, Berm-Seok;Kwack, Kyu-Bum
    • Genomics & Informatics
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    • 제5권4호
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    • pp.152-160
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    • 2007
  • Most common diseases are caused by multiple genetic and environmental factors. Among the genetic factors, single nucleotide polymorphisms (SNPs) are common DNA sequence variations in individuals and can serve as important genetic markers. Recently, investigations of gene-based and whole genome-based SNPs have been applied to association studies for marker discovery. However, SNPs are so population-specific that the association needs to be verified. Fifty-five genes and 384 SNPs were selected based on association with disease. Genotypes of 337 SNPs in candidate genes were determined using Illumina Sentrix Array Matrix (SAM) chips by an allele-specific extension method in 364 unrelated Korean individuals. Allelic frequencies of SNPs were compared with those of other populations obtained from the International HapMap database. Minor allele frequencies, linkage disequilibrium blocks, tagSNPs, and haplotypes of functional candidate SNPs in 55 genetic disease-associated genes were provided. Our data may provide useful information for the selection of genetic markers for gene-based genetic disease-association studies of the Korean population.

Identification of Quantitative Trait Loci Associated with Seed Size and Weight in Soybean

  • Kim, Hong-Sik;Lee, Suk-Ha;Park, Keum-Yong;Lee, Yeong-Ho
    • 한국작물학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.227-231
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    • 2000
  • Small seed size is one of the major traits of soybean cultivars for sprouts with regard to high sprout yield. This study was conducted to identify quantitative trait loci (QTL) for seed size and weight in a set of F 6 seeds of 89 lines derived from a cross between 'Pureunkong', a soybean cultivar developed for sprouts and 'Jinpumkong 2', a soybean cultivar with no beany taste in seed due to the lack of lipoxygenases. The genetic map of 25 linkage groups with a total of 98 markers including RFLP, RAPD, SSR and classical markers was constructed from this F/sbu 5/-derived population and was used for QTL analysis. 'Pureunkong' was significantly smaller (P<0.01) than 'Jinpumkong 2' in seed size and seed weight. Genetic variation was detected and transgressive segregation was common in the population for these traits. Seven DNA markers including opT14-1600 in LG A2, opF02-400 in LG B2, Satt100, opC09-700, opG04-730 and opQll-650 in LG C2, and opY07-1100 & 1000 in LG(unknown) were significantly associated and accounted for 4.7 to 10.9% and 5.1 to 10.1 % of the phenotypic variation in seed size and seed weight, respectively. 'Pureunkong' alleles increased seed size and seed weight at the all four significant marker loci on the LG C2. These marker loci in LG C2 were closely linked and were presumed to be a single QTL. Overall, at least three independent QTLs from 3 linkage groups (A2, B2, and C2) were putatively involved in the control of seed size and seed weight.

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Construction of an Integrated Pepper Map Using RFLP, SSR, CAPS, AFLP, WRKY, rRAMP, and BAC End Sequences

  • Lee, Heung-Ryul;Bae, Ik-Hyun;Park, Soung-Woo;Kim, Hyoun-Joung;Min, Woong-Ki;Han, Jung-Heon;Kim, Ki-Taek;Kim, Byung-Dong
    • Molecules and Cells
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    • 제27권1호
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    • pp.21-37
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    • 2009
  • Map-based cloning to find genes of interest, marker-assisted selection (MAS), and marker-assisted breeding (MAB) all require good genetic maps with high reproducible markers. For map construction as well as chromosome assignment, development of single copy PCR-based markers and map integration process are necessary. In this study, the 132 markers (57 STS from BAC-end sequences, 13 STS from RFLP, and 62 SSR) were newly developed as single copy type PCR-based markers. They were used together with 1830 markers previously developed in our lab to construct an integrated map with the Joinmap 3.0 program. This integrated map contained 169 SSR, 354 RFLP, 23 STS from BAC-end sequences, 6 STS from RFLP, 152 AFLP, 51 WRKY, and 99 rRAMP markers on 12 chromosomes. The integrated map contained four genetic maps of two interspecific (Capsicum annuum 'TF68' and C. chinense 'Habanero') and two intraspecific (C. annuum 'CM334' and C. annuum 'Chilsungcho') populations of peppers. This constructed integrated map consisted of 805 markers (map distance of 1858 cM) in interspecific populations and 745 markers (map distance of 1892 cM) in intraspecific populations. The used pepper STS were first developed from end sequences of BAC clones from Capsicum annuum 'CM334'. This integrated map will provide useful information for construction of future pepper genetic maps and for assignment of linkage groups to pepper chromosomes.