Random genes were screened in two transforming ways to investigate the new genes of a ladybug using the Harmonia axyridis cDNA library stock cell cloned in the LITMUS 28i vector in a previous study. Phenotypic variation was observed after injection of the synthesized double-stranded RNA through the in vitro transcription process. The cDNA library of H. axyridis was transformed into E. coli $DH5{\alpha}$ and 10B competent cells by heat shock. Analysis of the nucleotide sequences of the 42 clones with the insert DNAs revealed that 21 clones were homologous with the genes of insects, and only one clone had a gene from H. axyridis. Thirteen of the 21 insect genes were homologous with genes from coleopteran insects. Fourteen genes were selected, which were identified by the gene screening results, and were synthesized as double-stranded RNA through in vitro transcription. One microgram of the synthesized double-stranded RNA between segments T1 and T2 were injected using a syringe into each anesthetized fourth larvae which were under 2 days old. As a result, a phenotypic variation appeared in the larva injected with the two genes. While the eggs of H. axyridis injected with distilled water hatched out three days after oviposition, the eggs of H. axyridis injected with dsHma 06 did not hatch but become shrivel a week after oviposition. Most of the H. axyridis injected with dsHma 08 died and were unable to complete the pupation or eclosion during ecdysis.
Body weights of 862 Angora goats between birth and 36 months of age, recorded on a semiyearly basis from 1988 to 2000, were used to estimate genetic, permanent environmental and phenotypic covariance functions. These functions were estimated by fitting a random regression model with 6th order polynomial for direct additive genetic and animal permanent environmental effects and 4th and 5th order polynomial for maternal genetic and permanent environmental effects, respectively. A phenotypic covariance function was estimated by modelling overall animal and maternal effects. The results showed that the most variable coefficient was the intercept for both direct and maternal additive genetic effects. The direct additive genetic (co)variances increased with age and reached a maximum at about 30 months, whereas the maternal additive genetic (co)variances increased rapidly from birth and reached a maximum at weaning, and then decreased with age. Animal permanent environmental (co)variances increased with age from birth to 30 months with lower rate before 12 months and higher rate between 12 and 30 months. Maternal permanent environmental (co)variances changed little before 6 months but then increased slowly and reached a maximum at about 30 months. These results suggested that the contribution of maternal additive genetic and permanent environmental effects to growth variation differed from those of direct additive genetic and animal permanent environmental effects not only in expression time, but also in action magnitude. The phenotypic (co)variance estimates increased with age from birth to 36 months of age.
Improvement of crop yield can be achieved through understanding genetic variation in reproductive characters and its impact on yield components. The present study was performed to evaluate genetic diversity for reproductive growth characters in exotic germplasm resources and to determine the relationships between developmental and growth periods with yield and yield components in soybean cultivar groups. For phenotypic evaluation such as reproductive and agronomic traits, a total of 80 indigenous and exotic soybean cultivars collected from four different geographical regions (China, Japan, Korea, and Vietnam) were grown from May to November of 2003 at the Seoul National University Farm, Suwon, Korea ($127^{\circ}02'E$ longitude, $37^{\circ}26'N$ latitude). Most of all the characters exhibited wide range of phenotypic variation, of which pod number, seed number, and plant yield showed greater range as compared to other characters. Korean cultivar groups showed greater diversity than the other cultivar groups in seven characters. Correlation analysis showed that days to flowering (DTF) and days to maturity (DTM) had close association with agronomic traits as well as yield and yield components. Both DTF and DTM had positive correlation with the other characters except one hundred seed weight. Stepwise multiple linear regression revealed that seed and pod number were identified as being significant for plant yield. The results in this study indicated wide variation in agronomic traits including DTF and DTM, suggesting the valuable genetic resources in a soybean breeding program.
Lettuce is an important annual leafy vegetable and bitterness is its potent flavor character. Lettuce germplasm differ their phenotypic characters and sesquiterpene lactones (SLs) contents which are important for consumer's acceptance. This study was carried out to evaluate the phenotypic characters and SLs contents in one hundred lettuce germplasm in Jeonju, Korea. Twenty-three agro-morphological (16 qualitative and 7 quantitative) traits and two SLs (lactucin and lactucopicrin) contents were studied in these germplasm. Germplasm exhibited the variation in qualitative and quantitative characters. Average plant weight was 423.9 g with a range from 116.0 to 905.0 g. Lactucin content was varied from 19.7 (IT 294226) to $194.4{\mu}g/g$ (IT 294298) with an average concentration of $84.7{\mu}g/g$. Lactucopicrin ranged from 82.5 (IT 300134) to $2228.6{\mu}g/g$ (IT 294210) with an average concentration of $586.3{\mu}g/g$. Total SLs content was ranged from 120.1 (IT 300134) to 2286.6 (IT 294210)${\mu}g/g$ with the average concentration of $671.0{\mu}g/g$. Significant ($p{\leq}0.05$) differences were found between crisp head and butter head germplasm for lactucin, lactucopicrin and total SLs content. Crisp head germplasm revealed the highest average lactucin ($112.9{\mu}g/g$), lactucopicrin ($734.8{\mu}g/g$) and total SLs content ($847.7{\mu}g/g$). Crisp head and leafy type germplasm exhibited more total SLs content (847.7 and $744.7{\mu}g/g$, respectively) than cos ($524.9{\mu}g/g$) and butter head type ($519.4{\mu}g/g$). Principal component analyses of the quantitative traits indicated that the first principal component axis accounted more than 91% of the total variation. This study revealed the ample genetic variation in the agro-morphological traits and SLs contents to support the selection for improved lettuce varieties.
The application of modern ecological, ultrastructural and molecular methods, aided by the cultivation of numerous cyanobacterial morphotypes, has substantially changed our knowledge of these organisms. It has led to major advances in cyanobacterial taxonomy and criteria for their phylogenetic classification. Molecular data provide basic criteria for cyanobacterial taxonomy; however, a correct phylogenetic system cannot be constructed without combining genetic data with knowledge from the previous 150 years research of cyanobacterial diversity. Thus, studies of morphological variation in nature, and modern morphological, ultrastructural, ecophysiological and biochemical characters need to be combined in a “polyphasic” approach. Taxonomic concepts for generic and infrageneric ranks are re-evaluated in light of combined phenotypic and molecular criteria. Despite their usefulness in experimental studies, the limitations of using strains from culture collections for systematic and nomenclatural purposes is highlighted. The need for a continual revision of strain identification and proper nomenclatural practice associated with either the bacteriological or botanical codes is emphasized. Recent advances in taxonomy are highlighted in the context of prospects for understanding cyanobacterial diversity from natural habitats, and the evolutionary and adaptational processes that cyanobacteria undergo.
We investigated the leaf demography of a temperate woody liana, Akebia trifoliata, in a temperate forest in Japan, Akebia is semi-evergreen: some leaves are shed before winter, while others remain through the winter. Previous studies of semi-evergreen species found that variation in leaf life span was caused by variation in the timing of leaf emergence, Leaves that appeared just before winter over-wintered, while leaves appearing earlier were shed, However, it is unclear whether leaves of the same cohort (i.e., leaves that appear at the same time within a single site) show variation in life span under the effect of strong seasonality. To separate variation in life span among the leaves in each cohort from variation among cohorts, we propose a new method - the single leaf diagram, which shows the emergence and death of each leaf. Using single leaf diagrams, our study revealed that Akebia leaves within a cohort showed substantial variation in life span, with some over-wintering and some not. In addition, leaves on small ramets in the understory showed great variation in life span, while leaves on large ramets, which typically reach higher positions in the forest canopy, have shorter lives, As a result, small ramets were semi-evergreen, whereas large ramets were deciduous, The longer lives of leaves on small ramets can be interpreted as a shade-adaptive strategy in understory plants.
Somaclonal variation, defined as phenotypic and genetic variations among regenerated plants from a parental plant, could be caused by changes in chromosome structure, single gene mutation, cytoplasm genetic mutation, insertion of transposable elements, and DNA methylation during plant regeneration. The objective of this study was to evaluate DNA variations among somaclonal variants from the cotyledonary node culture in soybean. A total of 61 soybean somaclones including seven $\textrm{R}_1$ lines and seven $\textrm{R}_2$ lines from Iksannamulkong as well as 27 $\textrm{R}_1$ lines and 20 $\textrm{R}_2$ lines from Jinju 1 were regenerated by organogenesis from the soybean cotyledonary node culture system. Field evaluation revealed no phenotypic difference in major agronomic traits between somaclonal variants and their wild types. AFLP and SSR analyses were performed to detect variations at the DNA level among somaclonal variants of two varieties. Based on AFLP analysis using 36 primer sets, 17 of 892 bands were polymorphic between Iksannamulkong and its somaclonal variants and 11 of 887 bands were polymorphic between Jinju 1 and its somaclonal variants, indicating the presence of DNA sequence change during plant regeneration. Using 36 SSR markers, two polymorphic SSR markers were detected between Iksannamulkong and its somaclonal variants. Sequence comparison amplified with the primers flanking Satt545 showed four additional stretches of ATT repeat in the variant. This suggests that variation at the DNA level between somaclonal variants and their wild types could provide basis for inducing mutation via plant regeneration and broadening crop genetic diversity.
In the first step, birth weights and weights at 9 and 12 months were analysed and their variability were studied. Birth weight of kids had large within breed variation ranging from 0.50 to 1.60 kg. There were more than 100 kids with birth weights ranging from 1.2 to 1.6 kg. The birth weight of kids increased with the increase of kidding weight of dams. The weights of kids at 9 and 12 months also showed large within variation ranging from 5.0 to 18.0 kg and 16.0 to 19.0 kg respectively. In the second step, these existing large within breed variations were exploited selecting best animals for further mating. The birth weight of selected group($1.13{\pm}0.2kg$) was significantly(p<0.01) higher than the random group($0.93{\pm}0.05kg$). The weights in selected group for 3 and 6 months were $4.94{\pm}0.04$ and $8.40{\pm}0.05kg$ and that of random group was $3.99 {\pm}0.08$ and $7.07{\pm}0.11kg$ respectively and differences wee significant. Significantly higher average daily gains were noticed for selected group ($42.7{\pm}0.43g/day$) as against random group($33.3{\pm}0.81g/day$). From the results it may be concluded that selection and mating of best performing animals have some effect on the improvement of growth performance of kids which may be exploited for future planning and development in the field of goat production.
Association mapping is widely used in rice and other crops to identify genes underlying important agronomic traits. Most association mapping studies use diversity panels comprising accessions with various geographical origins to exploit their wide genetic variation. While locally adapted breeding lines are rarely used in association mapping owing to limited genetic diversity, genes/alleles identified from elite germplasm are practically valuable as they can be directly utilized in breeding programs. In this study, we analyzed genetic diversity of 179 rice varieties (161 japonica and 18 Tongil-type) released in Korea from 1970 to 2006 using 192 microsatellite markers evenly distributed across the genome. The 161 japonica rice varieties were genetically very close to each other with limited diversity as they were developed mainly through elite-by-elite crosses to meet the specific local demands for high quality japonica rice in Korea. Despite the narrow genetic background, abundant phenotypic variation was observed in heading time, culm length, and amylose and protein content in the 161 japonica rice varieties. Using these varieties in association mapping, we identified six, seven, ten, and four loci significantly associated with heading time, culm length, and amylose and protein content, respectively. The sums of allelic effects of these loci showed highly significant positive correlation with the observed phenotypic values for each trait, indicating that the allelic variation at these loci can be useful when designing cross combinations and predicting progeny performance in local breeding programs.
뽕나무의 정엽중 즉 수량을 예측하고 수량과 제형질과의 관계를 알고자 우리나라 상수주요품종 4품종을 재료로 상수의 8개형질상호간의 유전상관, 표현형상관 그리고 환경상관을 계산한바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 각형질상호간의 표현형공분산, 유전공분산 그리고 환경공분산을 계산한 바 제1표와 같이 표현형공분산은 유전공분산의 값과 근사하나 다소 높고 환경공분산의 값은 그 변동이 심하다. 2. 각형질상호간의 유전상관, 표현형관계 그리고 환경상관 등은 계산한바 제2표와 같이 유전상관은 표현형상관보다 그 값이 높고 지조장과 주당지수간, 주당지수와 지총중간에 1이상의 이상치가 보였다. 3. 지조직경과 제형질상호간에는 어느 경우에 있어서도 상관의 정도가 낮고, 정엽중 즉 수량과 제형질간의 상관관계를 본바 수량과 지조직경간에는 그값이 낮으나 기타 제형질은 수량과 높은 상관관계를 보였다. 뽕나무의 제형질중 예취전에 측정할 수 있는 지조장, 절간수, 지조직경, 주당지수의 4개형질이 수량의 예측이나 선발대상형질로서 중요한 형질이나 본실험의 결과 지조직경은 수량과 상관의 정도가 낮고, 주당지수는 전보의 결과에서 유전력이 낮았으므로 지금까지의 결과로는 지조장과 절간수가 더욱 중요한 형질로서 취급하여야 할 것으로 믿으며 이들 형질들과 수량과의 직접효과와 간접효과를 구명하여 보는 것이 앞으로 남은 한 과제가 될 수 있을 것으로 믿는다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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