• 제목/요약/키워드: marker-assisted selection (MAS)

검색결과 65건 처리시간 0.024초

Genomic Tools and Their Implications for Vegetable Breeding

  • Phan, Ngan Thi;Sim, Sung-Chur
    • 원예과학기술지
    • /
    • 제35권2호
    • /
    • pp.149-164
    • /
    • 2017
  • Next generation sequencing (NGS) technologies have led to the rapid accumulation of genome sequences through whole-genome sequencing and re-sequencing of crop species. Genomic resources provide the opportunity for a new revolution in plant breeding by facilitating the dissection of complex traits. Among vegetable crops, reference genomes have been sequenced and assembled for several species in the Solanaceae and Cucurbitaceae families, including tomato, pepper, cucumber, watermelon, and melon. These reference genomes have been leveraged for re-sequencing of diverse germplasm collections to explore genome-wide sequence variations, especially single nucleotide polymorphisms (SNPs). The use of genome-wide SNPs and high-throughput genotyping methods has led to the development of new strategies for dissecting complex quantitative traits, such as genome-wide association study (GWAS). In addition, the use of multi-parent populations, including nested association mapping (NAM) and multiparent advanced generation intercross (MAGIC) populations, has helped increase the accuracy of quantitative trait loci (QTL) detection. Consequently, a number of QTL have been discovered for agronomically important traits, such as disease resistance and fruit traits, with high mapping resolution. The molecular markers for these QTL represent a useful resource for enhancing selection efficiency via marker-assisted selection (MAS) in vegetable breeding programs. In this review, we discuss current genomic resources and marker-trait association analysis to facilitate genome-assisted breeding in vegetable species in the Solanaceae and Cucurbitaceae families.

넙치 Lymphocystis 바이러스 질병 내성 유전자 Marker (A Genetic Marker Associated with Resistance to Lymphocystis Disease in the Olive Flounder, Paralichthys olivaceus)

  • 강정하;남보혜;한현섭;이상준
    • 한국수산과학회지
    • /
    • 제40권3호
    • /
    • pp.128-132
    • /
    • 2007
  • We identified a microsatellite marker, Poli121TUF, which appears to be significantly linked (P<0.001) with a lymphocystis disease virus (LCDV)-resistance gene in the olive flounder, Paralichthys olivaceus. The olive flounder is an economically important food fish, that is widely cultured in Korea, Japan, and China. Lymphocystis disease has spread in these countries and has seriously reduced the economic value of the fish. LCDV causes lymphocystis cells (LC) to form on the body surface, fins, gills, mouth, and intestine. Fish with LC lose commercial value due to their deformed appearance. The identified micro satellite marker can be used as a candidate locus for marker-assisted selection (MAS) in order to enhance the efficiency of selection for LCDV resistance in the olive flounder.

토마토 과색 돌연변이 유전자(old-gold-crimson) 선발을 위한 dCAPS 분자표지 개발 (A Gene-based dCAPS Marker for Selecting old-gold-crimson (ogc) Fruit Color Mutation in Tomato)

  • 박영훈;이용재;강점순;최영환;손병구
    • 생명과학회지
    • /
    • 제19권1호
    • /
    • pp.152-155
    • /
    • 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.

Molecular Mapping of Resistant Genes to Brown Planthopper, Bphl and bph2, in Rice

  • Cha, Young-Soon;Cho, Yong-Gu;Shin, Kyeong-Og;Yeo, Un-Sang;Choi, Jae-Eul;Eun, Moo-Young
    • 한국작물학회지
    • /
    • 제44권4호
    • /
    • pp.345-349
    • /
    • 1999
  • This study was carried out to map Bphl and bph2 gene in Mudgo and Sangju13 (Oryza sativa L.) respectively conferring resistance to brown plan-thopper (BPH) and to establish the marker-assisted selection (MAS) system. Bulked seedling (grown for 20 days) test was conducted with the 73 F4 lines derived from a cross between Nagdongbyeo and Mudgo for Bphl and with 53 BC3F5 lines derived from the Milyang95/Sangju13 cross for bph2. Bph1 was mapped between RG413 and RG901 on chromo-some 12 at a distance of 7.5 cM from RG413 and 8.4 cM from RG90l. A recessive gene bph2 was located near RZ76 on chromosome 12 at a distance of 14.4 cM. Bphl and bph2 were linked to each other with a distance of about 30 cM. An RFLP marker, RG413 linked to Bphl, was converted to an STS marker to facilitate the marker-assisted selection. BPH resistant genotypes could be selected with 92% accuracy in a population derived from a line of NM47-B-B.

  • PDF

Utilization of DNA Marker-Assisted Selection in Korean Native Animals

  • Yeo, Jong-sou;Kim, Jae-Woo;Chang, Tea-Kyung;Pake, Young-Ae;Nam, Doo-Hyun
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
    • /
    • 제5권2호
    • /
    • pp.71-78
    • /
    • 2000
  • The recent progress od DNA technologies including DNA fingerprinting (DFP) and random amplified DNA polymorphism (RAPD) analysis make it possible to identify the specific genetic trits of animals and to analyze the genetic diversity and relatedness between or withinspecies or populations. Using those techniquse, some efforts to identify and develop the specific DNA markers based on DNA polymorphism, which are related with economic traits for Korean native animals, Hanwoo(Korean native cattle),Korean native pig and Korean native chicken, have been made in Korea for recent a few years. The developed specific DNA markers successfully characterize the Korean native animals as the unique Korean genetic sources, distinctively from other imported breeds. Some of these DNA markers have been related to some important economic traits for domestic animals, for example, growth rate and marbling for Honwoo, growth rate and back fat thinkness fornative pig, and growth rate, agg weight and agg productivity for native chicken. This means that those markers can be used in important marker-assised selection (MAS) of Korean native domestic animals and further contribute to genetically improve and breed them.

  • PDF

딸기 흰가루병 저항성 계통 선발을 위한 분자마커 개발 (Development of Cleaved Amplified Polymorphic Sequence (CAPS) Marker for Selecting Powdery Mildew-Resistance Line in Strawberry (Fragaria×ananassa Duchesne))

  • 제희정;안재욱;윤혜숙;김민근;류재산;홍광표;이상대;박영훈
    • 원예과학기술지
    • /
    • 제33권5호
    • /
    • pp.722-729
    • /
    • 2015
  • 딸기 흰가루병은 Podosphaera aphanis에 의해 발병되며 수확기에 가장 큰 피해를 주는 병으로 현재 유황, 농약으로 주로 방제 되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 딸기 흰가루병 저항성 품종 육성을 위한 흰가루병 저항성 특이마커 개발로 내병성 육종효율을 높이고자 하였다. 흰가루병 저항성 계통 선발을 위한 분자마커를 개발하기 위해 아키히메${\times}$설향 집단을 대상으로 자가수분을 통해 후대 양성 후 병저항성을 검정하였다. 마커분석은 RAPD primer 200 세트 중 OPE10 331bp에서부터 흰가루병 저항성 특이 마커 선발하였다. 흰가루병 저항성 특이밴드만 선발하기 위하여 클로닝 후 유전자정보 분석하여 SP1F/R의 Primer를 제작하였다. 그러나 SP1F/R을 이용하여 PCR한 결과 저항성, 감수성간에 다형성이 확인되지 않아 염기서열을 정렬한 후 SNP, In/del의 다형성 유무를 확인한 결과 6개의 SNP를 확인하였다. 이들 PCR 산물을 해당 사이트와 연관된 제한효소로 절단한 결과 그 중 Eae I(Y/GGCCR)의 절단으로 231bp 위치에서 저항성과 감수성간의 다형성을 확인함으로써 흰가루병 저항성 계통선발을 위한 분자마커를 선발하였다. 이러한 과정을 통해 딸기 흰가루병 저항성 품종 육성을 위한 MAS(marker assisted selection) 체계 확립으로 내병성 육종효율 증진에 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

Fine Mapping of the Rice Bph1 Gene, which Confers Resistance to the Brown Planthopper (Nilaparvata lugens Stal), and Development of STS Markers for Marker-assisted Selection

  • Cha, Young-Soon;Ji, Hyeonso;Yun, Doh-Won;Ahn, Byoung-Ohg;Lee, Myung Chul;Suh, Seok-Cheol;Lee, Chun Seok;Ahn, Eok Keun;Jeon, Yong-Hee;Jin, Il-Doo;Sohn, Jae-Keun;Koh, Hee-Jong;Eun, Moo-Young
    • Molecules and Cells
    • /
    • 제26권2호
    • /
    • pp.146-151
    • /
    • 2008
  • The brown planthopper (BPH) is a major insect pest in rice, and damages these plants by sucking phloem-sap and transmitting viral diseases. Many BPH resistance genes have been identified in indica varieties and wild rice accessions, but none has yet been cloned. In the present study we report fine mapping of the region containing the Bph1 locus, which enabled us to perform marker-aided selection (MAS). We used 273 F8 recombinant inbred lines (RILs) derived from a cross between Cheongcheongbyeo, an indica type variety harboring Bph1 from Mudgo, and Hwayeongbyeo, a BPH susceptible japonica variety. By random amplification of polymorphic DNA (RAPD) analysis using 656 random 10-mer primers, three RAPD markers (OPH09, OPA10 and OPA15) linked to Bph1 were identified and converted to SCAR (sequence characterized amplified region) markers. These markers were found to be contained in two BAC clones derived from chromosome 12: OPH09 on OSJNBa0011B18, and both OPA10 and OPA15 on OSJNBa0040E10. By sequence analysis of ten additional BAC clones evenly distributed between OSJNBa0011B18 and OSJNBa0040E10, we developed 15 STS markers. Of these, pBPH4 and pBPH14 flanked Bph1 at distances of 0.2 cM and 0.8 cM, respectively. The STS markers pBPH9, pBPH19, pBPH20, and pBPH21 co-segregated with Bph1. These markers were shown to be very useful for marker-assisted selection (MAS) in breeding populations of 32 F6 RILs from a cross between Andabyeo and IR71190, and 32 F5 RILs from a cross between Andabyeo and Suwon452.

RAPD marker를 이용한 참돔 집단의 유전적 특성 분석

  • 장요순;노충환;홍경표;명정구;김종만
    • 한국양식학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
    • /
    • pp.34-34
    • /
    • 2003
  • 한국산 선발계통 및 일본산 양식계통과 이들 두 계통간 잡종 참돔 집단의 유전적 특성을 분석하기 위하여, RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) marker를 탐색하였다. 10개의 염기로 이루어진 200개의 random primer 분석을 통하여 polymorphic pattern을 나타내는 23개의 random primer를 선발하였으며, 각 primer의 재현성을 확인하였다. 이들 중 OPA-11 primer는 크기가 각각 600 bp, 650 bp 및 750 bp 인 3개의 DNA 단편에 의하여 4개의 genotype을 나타냈으며, 각 genotype의 빈도는 집단간차이를 보였고, 한국산 선발계통 집단에서는 4개의 genotype이 모두 발견되는 반면, 일본산 양식계통 및 일본산 양식계통을 포함한 교배집단에서는 특정 genotype만 발견되었다. OPA-11 primer 유래의 polymorphic DNA 단편을 cloning하고 염기서열을 결정하였으며, SCAR (Sequence Characterized Amplified Region) primer를 제작하고 분석하였다. 본 연구는 참돔집단의 유전적 특성 파악 및 집단 구별에 RAPD marker를 활용하였으며, 참돔 육종시 형질 및 기능관련 DNA marker 탐색에 적용하기 위하여, 이후의 연구에서는 SCAR과 RFLP 분석에 RAPD marker를 이용하여 100% 정확도를 갖는 RFLP maker를 찾고, MAS (Marker-Assisted Selection)에 적용하고자 한다.

  • PDF

벼 분자육종을 위한 CTAB DNA 추출 시스템 개량 (Modified CTAB DNA Methods for efficient DNA extraction from Rice (Oryza sativa L.))

  • 이종희;곽도연;여운상;김춘송;전명기;강종래;박동수;신문식;오병근;황흥구
    • 한국육종학회지
    • /
    • 제40권3호
    • /
    • pp.286-290
    • /
    • 2008
  • 본 연구에서 분자육종을 위한 신속 DNA추출법을 개발하고자, 2% CTAB 추출법을 시스템적으로 개량한 Modified CTAB법에 대한 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. DNA 추출용 샘플마쇄는 Voltex mixer, 3개 텅스텐 구슬 및 96 deep well block을 이용하였으며, 5분 이내에 96개 샘플을 분쇄할 수 있었다. 2. Modified CTAB DNA 추출법은 1.5 ml E-tube 대신에 1.2 ml 8연식 tube를 사용하였으며 DNA 추출, PCR작업 및 전기영동까지 일련의 작업이 8채널 멀티피펫을 이용할 수 있는 시스템적으로 개선하였다. 3. Modified CTAB법은 어린잎 뿐 만 아니라 이앙 후 30일째 채취한 잎에서도 DNA 추출이 가능하기 때문에 기존의 육종포장에 재식된 재료를 활용할 수 있는 장점이 있다.