• Molecules and Cells
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• 제21권1호
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• pp.135-140
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• 2006

Cytoplasmic male sterility (CMS) in plants, which is due to failure to produce functional pollen, is a maternally inherited trait. Specific nuclear genes that suppress CMS, termed fertility restorer (Rf) genes, have been identified in several plants. In this study, Rfl-inked molecular markers in pepper (Capsicum annuum L.) were detected by bulked segregant analysis of eight amplified fragment length polymorphisms (AFLPs). Only AFRF8 was successfully converted to a cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) marker. This was named AFRF8CAPS and genotype determination using it agreed with that obtained with the original AFRF8. A linkage map with a total size of 54.1 cM was constructed with AFRF8CAPS and the seven AFLP markers using the Kosambi function. The AFRF8CAPS marker was shown to be closest to Rf with a genetic distance of 1.8 cM. These markers will be useful for fast and reliable detection of restorer lines during $F_1$ hybrid seed production and breeding programs in pepper.

• The Plant Pathology Journal
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• 제36권6호
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• pp.600-607
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• 2020

Phytophthora capsici Leonian is a major pathogen of pepper worldwide and few resistance sources to this pathogen have been identified so far. The goals of this study were to identify new sources of resistance against P. capsici in Capsicum landraces and analyze the relationship between the resistance indicator of plant symptoms and some plant phenotype parameters of plant height, stem width, leaf length and leaf width. Thirty-two landraces of pepper were collected from fourteen states in Mexico. From each population, 36 plants were inoculated with 10,000 zoospores of P. capsici under controlled conditions. This experiment was repeated twice. Out of the 32 landraces, six showed high level of resistance, four showed intermediate resistance and five showed low level of resistance when compared with the susceptible control 'Bravo' and the resistant control 'CM334', indicating that these landraces are promising novel sources of resistance to P. capsici. There was no correlation between the symptoms and plant phenotype parameters. However, these parameters were not affected in the group classified as highly resistant, indicating that P. capsici does not affect the growing of these resistant pepper landraces. The other resistant groups were significantly affected in a differently manner regarding their phenotype, indicating that this pathogen reduce their growth in different ways. This study reports novel resistance sources with great potential that could be used in breeding programs to develop new pepper cultivars with durable resistance to P. capsici.

• 원예과학기술지
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• 제30권3호
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• pp.294-300
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• 2012

캡사이신은 고추의 매운맛을 결정하는 화합물이며 HPLC등과 같은 액상 크로마토그래피를 통한 정량법이 가장 많이 이용되고 있다. HPLC 방법은 정확하게 캡사이신 함량을 측정할 수 있으나 전처리 시간이 길고 고가의 장비를 필요로 하는 단점이 있다. Gibb's reagent로 불리는 2,6-dichloroquinone chlorimide는 캡사이신의 벤젠 구조와 반응하여 발색을 하며 이 반응을 이용해 상대적인 캡사이신의 양을 측정할 수 있다. 본 연구는 Gibb's reagent를 통한 발색반응은 캡사이신의 양에 비례하여 증가하며, 고추 태좌를 이용하였을 때에도 동일한 결과를 확인할 수 있었다. 또한, 이러한 방법을 대량 신속 캡사이신의 함량 측정을 위하여 고추의 과실을 절단하여 발색반응을 시키거나 Gibbs reagent를 미리 도포시켜 놓은 조건에서도 동일하게 신뢰할만한 결과를 확인하였다. 육종 목표에 따라 Gibb's reagent를 통한 개체 선별을 쉽게 하여 실제 육종 포장에서 간이적인 방법으로 매운 맛에 대해서 정성적 분석과 대략적인 정량적 분석이 가능하게되었다. 이러한 방법은 기존의 액상 크로마토그래피 등의 방법에 비해 시간과 비용이 절약되며 정확성에서도 큰 차이를 보이지 않아 고추 육종 포장에서의 활용을 기대할 수 있다.

• 원예과학기술지
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• 제35권2호
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• pp.149-164
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• 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.

• 원예과학기술지
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• 제30권2호
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• pp.185-191
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• 2012

본 시험은 고추의 육종을 위한 병 저항성 고추를 선발하고자 하였다. 국내에서 시판중인 역병 저항성 품종인 PR계통 21품종, 미국에서 도입해온 36품종과 역병감수성 품종인 '슈퍼마니따'를 사용하여 역병, 탄저병, 흰가루병의 병 저항성 검정을 수행하였다. $Phytophthora$ $capsici$에 의해 발병하는 고추역병의 유묘검정은 서로 다른 교배형(A1, A2, Sterile)을 가지는 3 균주를 사용하여 접종하였다. 그 결과 대부분의 PR계통 고추들은 각각의 교배형에 대하여 저항성 또는 중도저항성을 나타내는 것으로 조사되었다. '역강홍장군'은 서로 다른 교배형의 세 가지 균주에 대하여 저항성을 나타냈으며, 'PR-다따'와 'PR-마니따'는 각각의 교배형에 저항성 또는 중도저항성을 보였다. 외래종의 경우, 'NuMex J.E.Parker', 'Omni Color'과 'SCM-334' 품종은 세 가지 균주에 저항성을 나타냈고, 'Sweet Banana'와 'Tabasco'를 포함한 몇몇 품종들은 각각의 균주에 중도저항성을 나타냈다. 흰가루병에 대하여 'Orange Habanero', 'black Cuban'은 저항성을 나타냈으며, '슈퍼마니따'와 'PR 금동'은 중도저항성을 나타냈다. 'Santa Fe Grnade', 'NuMex Pinata' 품종은 흰가루병에 매우 심한 감수성인 것으로 조사되었다. 탄저병의 경우, 'Aji Limon'과 'C. baccatum var. pendelum 3-4' 품종은 저항성인 것으로 조사되었다. 'Pobalno', 'Omni Color', 'Negro', 'Mesilla', 'Mulato', 'Bhut Jolokia', 'Big Dipper', 'Black Cuban', 'NuMex Pinata'와 'NuMex Big Jim'은 중도저항성을 나타내는 것으로 조사되었다. '태산'을 제외한 대부분의 PR계통들은 탄저병에 대하여 감수성 내지 심한 감수성인 것으로 확인되었다. 본 연구에서 확인된 저항성 개체는 이후에 고추 병저항성 육종에 유용한 유전자원으로 이용될 수 있다.

• Molecules and Cells
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• 제19권2호
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• pp.262-267
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• 2005

The capsaicinoid synthetase (CS) gene cosegregated perfectly with the C locus, which controls the presence of pungency, in 121 $F_2$ individuals from a cross between 'ECW123R' and 'CM334', both of Capsicum annuum. We concluded that CS and C are tightly linked. Sequence analysis of the genes of four pungent and four non-pungent pepper lines showed that the non-pungent peppers had a 2,529 bp-deletion in the 5' upstream region of CS. We have developed molecular markers of the C locus to detect pungency at the seedling stage. Based on the deleted sequence, we developed five SCAR markers, two of them being codominant. These SCAR markers will be useful for easy, accurate, and early detection of non-pungent individuals in breeding programs.

• The Plant Pathology Journal
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• 제22권3호
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• pp.265-270
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• 2006

Cultivated hot pepper crops showing severe mosaic symptom were found in Korea in 2004 and their causal agent was identified as Cucumber mosaic virus (CMV). These pepper crops was resistant to the virus in the filled, and they belonged to pathotype 0 (P0) resistant pepper. Resistance screening of selected pepper plants showed that a pepper isolate of CMV was the P0 resistance-breaking virus. This P0 resistance-breaking isolate of CMV, named as Ca-P1, was isolated from leaves of the virus-infected Capsicum annuum cv. Manidda that showed systemic severe mosaic symptom. Ca-P1-CMV could induce systemic mosaic symptoms on P0-susceptible (P0-S) and P0-resistant (P0-R) cultivars whereas an ordinary strain (Fny-CMV) could not infect P0-R. This result suggests that Ca-P1-CMV can overcome P0 resistant pepper cultivars. To analyze its genome sequence, the complete nucleotide sequence of RNA3 of Ca-P1-CMV was determined from the infectious full-length cDNA clone of the virus. RNA3 of Ca-P1-CMV consisted of 2,219 nucleotides. Overall sequence homology of RNA3-encoded two viral proteins (movement protein and coat protein) revealed high similarity (75.2-97.2%) with the known CMV strains. By sequence analysis with known representative strains of CMV, Ca-P1-CMV belongs to a typical member of CMV subgroup IB. The resistance and resistance-breaking mechanisms of pepper and counterpart CMV, respectively, remain to be investigated, which will enrich the genetic resources and accelerate CMV-resistant pepper breeding programs.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제32권3호
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• pp.111-117
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• 2014

고추 역병은 그 병원균의 토양전염성 때문에 약제에 의한 방제효과가 낮아 저항성 품종의 개발이 기대되어 왔다. 고추 역병에는 CM334, AC2258, PI201234 등 다수의 저항성 유전자원이 보고되었으며, 이들의 저항성의 유전에 관한 연구로 진행되었다. 그러나 저항성의 유전양식은 실험에 사용한 재료와 연구자에 따라 1개, 2개, 혹은 3개 이상의 유전자, 다수의 유전자에 의한 양적 유전 등 다양하였다. 최근에는 분자적 방법으로 양적형질유전자좌(QTL)를 구명하는 연구가 보고되고 있으며, 분자표지를 이용한 선발 기술도 이미 육종 현장에서 활용되고 있다. 최근 저항성 품종이 다수 출시됨에 따라 새로운 병원형(pathotype), 즉, 레이스(race)의 출현에 관심이 높아지면서 이에 대한 연구가 보고되고 있다. 모두 품종과 병원균주간에 특이적 변이가 있으며, 이를 토대로 몇 개의 병원형(race)으로 분류할 수 있었다. 그러나 판별품종이 통일되지 않았고 시험에 사용한 품종들의 저항성 유전자의 조성도 달라 세계적으로 통일된 레이스분류체계는 아직 없는 실정이다. 이러한 배경에서 보다 안정된 저항성 품종의 육성을 위해서는 한 가지 저항성 재료보다는 다수의 저항성 유전자원에서 저항성을 도입하고, 육성과정에 육성품종의 보급 대상지역의 여러 균주를 사용하여 선발하는 것이 필요할 것이다.

• 원예과학기술지
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• 제30권1호
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• pp.73-78
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• 2012

KC00256, KC00406, KC00462, KC00463, KC00820, and KC00821, the genetic resources that have previously been reported as moderately resistant to Phytophthora capsici, as well as the line KC01322, a new source of moderate resistance introduced from Laos, were tested against two strains (Pc003 and Pc005) of P. capsici. We also determined the nuclear restorer genotypes of these lines, in regards to their interaction with cytoplasmic male sterility, through crossing the resources with cytoplasmic male sterile Punggok-A (Srfrf) and determining the fertility of the $F_1$ hybrids. The studied lines exhibited a low level of resistance to both the strains of P. capsici compared to highly resistant CM334, but their response was fairly consistent for both P. capsici strains. KC00406, KC00462, KC00463, and KC01322 produced stable, male fertile $F_1$ plants indicating that they are restorers with genotype N(S)RfRf. KC00821 produced male sterile $F_1$ plants and was identified as a maintainer with genotype Nrfrf. The $F_1$ plants of the KC00820 cross, however, set a few male fertile flowers in the greenhouse at seedling stage, then became male sterile after being transplanted to the plastic greenhouse soil in May and remained so to the end of the growing season. Therefore, KC00820 is an unstable maintainer with genotype Nrfrf. The moderate resistance exhibited by these genetic resources may be integrated into breeding programs aimed at promoting higher levels resistance via recurrent selection or hybridization.

• 원예과학기술지
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• 제28권6호
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• pp.1014-1024
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• 2010

고추 탄저병은 국내외에서 고추 생산에 있어 많은 피해를 주는 병중의 하나로서, $Colletotrichum$ spp.에 의해 발생하며 현재 가장 많은 빈도를 나타내는 종은 $C.$ $acutatum$으로 보고되고 있다. 살균제에 대한 내성이 있는 것으로 보고되어 저항성 품종의 육성이 요구되어지고 있다. 본 연구의 목적은 $Capsicum$ $baccatum$ 종내 교잡을 통해 고추 탄저병 저항성 육종을 위한 MAS(marker assisted selection) 체계를 개발하는 기초연구로서 저항성과 관련한 QTL분석을 수행하였다. 저항성 검정결과 고추 탄저병저항성은 85%의 높은 광의의 유전력을 보였다. 양적형질 유전자좌 분석 결과 신뢰수준 이상의 LOD 수준을 보인 2개의 QTL($An8.1$, $An9.1$)이 탐색되었고, $R^2$가 2.04%와 14.36%이었다. 유전적인 효과는 $An8.1$은 상가적 효과가 0.46으로, $An9.1$은 상가적 효과가 -4.52로 나타났다. $An8.1$과 $An9.1$은 상처접종에 의해 나타나는 저항성 반응과 관련이 있는 것으로 생각되었다. 포장검정(08NR)과 관련한 QTL들은 신뢰수준이상의 LOD수준을 보이는 QTL은 탐색할 수 없었으나, $R^2$가 19.9%인 $An3.1$와 30.8%인 $An3.1$을 포함한 5개 QTL의 전체 $R^2$가 60.73%로 나타나 고추 탄저병저항성 유전과 관련한 인자가 다수 존재하는 것을 확인하였다. 따라서 이들 QTL은 더욱 정밀한 집단과 종간교잡 후대에서 적용성을 검정하여 고추 탄저병저항성 품종육성을 위한 MAS체계를 확립할 것이다.