We have attempted to verify 30 strains of Hypsizigus marmoreus from various mushroom stocks in Korea using random amplified polymorphic DNA (RAPD) methodology. Chromosomal DNAs of them were extracted and subjected to PCR analyses with 3 random primers. Each PCR produced approximately 30 distinct PCR bands with the size from 200 bp to 3000 bp. A dendrogram was acquired using the unweighted pair-group method with arithmetic average (UPGMA) clustering methodology on the basis of the DNA band pattern. The analysis revealed that 30 strains of H. marmoreus were clustered into two distinct clusters. Cluster 1 contained 3 subgroups while the cluster 2 consisted of rather diverse strains. Interestingly, Hm3-10, a wild strain collected from Deog-Yu mountain, was not included in either clusters, indicative of uniqueness of this strain. We nextly attempted to develop strain-specific DNA markers to verify a specific strain. A unique band in the RAPD gel lane of Hm0-4 was extracted and its sequence was determined. PCR with a primer set from the determined sequence revealed that the primer set gave a 250 bp DNA band only for Hm0-4, indicating that this approach works well for the strain-specific identification of H. marmoreus.
Kim, Dong Chan;Choi, Hyun Gu;Pak, Ha Seung;Lee, Young Hye;Won, Mikyung;Jung, Yun Kyung;Lee, Jung-Soo
Horticultural Science & Technology
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v.33
no.5
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pp.789-795
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2015
The new garden chrysanthemum (Dendranthema grandiflorum Ramat.) cultivar 'Nuri Ball' was developed at Yesan Chrysanthemum Experiment Station of Chungcheongnam-do Agricultural Research and Extension Services in 2011. 'Nuri Ball' was bred through a cross between the '02-145-01' line as the female parent with yellow flower color and '02-04-32' as the male plant with white flower color in 2004. Three years of adaptation trials were conducted from 2006 to 2009 under natural conditions. This study compared the external shape type with that of 'White Miri' and conducted ploidy and RAPD (Random amplified polymorphic DNA) marker analyses. These tests showed that 'Nuri Ball' cultivar has its own characteristics compared with the control 'White Miri'. 'Nuri Ball' was a shrub type variety with semi-double flowers of 4.0 cm in width with white petals. It could produce 1025.2 flowers per plant in autumn. Compared with the control 'White Miri', 'Nuri Ball' was similar in terms of shape and color of flowers, but was different in flower size and number. The natural flowering time of 'Nuri Ball' was late September. It had very vigorous growth and an early budding plant. 'Nuri Ball' was demonstrated to be a new cultivar based on ploidy test and RAPD analysis. 'Nuri Ball' is intended for use as a bed chrysanthemum and expected to contribute to farm incomes in landscaping.
Background: Necdin (NDN), a member of the melanoma antigen family showing imprinted pattern of expression, has been implicated as causing Prader-Willi symptoms, and known to participate in cellular growth, cellular migration and differentiation. The region where NDN is located has been associated to QTLs affecting reproduction and early growth in cattle, but location and functional analysis of the molecular mechanisms have not been established. Methods: Here we report the sequence variation of the entire coding sequence from 72 samples of cattle, yak, buffalo, goat and sheep, and discuss its variation in Bovidae. Median-joining network analysis was used to analyze the variation found in the species. Synonymous and non-synonymous substitution rates were determined for the analysis of all the polymorphic sites. Phylogenetic analysis were carried out among the species of Bovidae to reconstruct their relationships. Results: From the phylogenetic analysis with the consensus sequences of the studied Bovidae species, we found that only 11 of the 26 nucleotide changes that differentiate them produced amino acid changes. All the SNPs found in the cattle breeds were novel and showed similar percentages of nucleotides with non-synonymous substitutions at the N-terminal, MHD and C-terminal (12.3, 12.8 and 12.5%, respectively), and were much higher than the percentage of synonymous substitutions (2.5, 2.6 and 4.9%, respectively). Three mutations in cattle and one in sheep, detected in heterozygous individuals were predicted to be deleterious. Additionally, the analysis of the biochemical characteristics in the most common form of the proteins in each species show very little difference in molecular weight, pI, net charge, instability index, aliphatic index and GRAVY (Table 4) in the Bovidae species, except for sheep, which had a higher molecular weight, instability index and GRAVY. Conclusions: There is sufficient variation in this gene within and among the studied species, and because NDN carry key functions in the organism, it can have effects in economically important traits in the production of these species. NDN sequence is phylogenetically informative in this group, thus we propose this gene as a phylogenetic marker to study the evolution and conservation in Bovidae.
Hong, Kyung-Nak;Choi, Young Cheol;Kang, Bum-Yong;Hong, Yong-Pyo
Journal of Korean Society of Forest Science
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v.90
no.4
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pp.565-572
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2001
The spatial genetic structure of Needle fir(Abies holophylla Max.) seedlings on forest gap within a Needle fir forest at Mt. Odae in Korea was analyzed on the basis of ISSR(inter-simple sequence repeats) marker analysis. The gap size was $1,500m^2(50m{\times}30m)$, and we sampled 416 one- or two-year-old seedlings by 2m intervals. Some trees at the upper crown layer except Needle firs and all trees at the middle and lower crown layers were removed, and Needle firs at the upper crown layer showed very weak growth strength or to be withering to death. The results of spatial autocorrelation using 31 polymorphic ISSR markers revealed that it was genetically homogeneous within spatial distance of 15.6m and the randomness of genetic distribution was from 15.6m to 31.2m. The genetic patch size of seedlings in forest gap might be restricted by the density of mother trees, making allow for the average height of adult Needle firs, the seed dispersal area, and the average distance between adults. For the directionality of seedling distribution, we investigated the variography using 'genetic configuration' which was the value of configuration in Multidimensional Scaling by genetic distance. In directional variogram, the increment of spatial distance from East to West direction was inversely proportional to genetic homogeneity. We presumed that this anisotrophy of seedling distribution at this forest gap resulted from the directionality of seed dispersal rather than the difference of fecundity between mother trees or the microhabitat variation, taking the evenness of forest floor condition, a vast seed production and the random distribution of seedlings at the studied site into consideration.
Seo, Dong Won;Park, Hee Bok;Choi, Nu Ri;Jin, Shil;Yoo, Chae Kyoung;Sultana, Hasina;Heo, Kang Nyeong;Jo, Cheorun;Lee, Jun Heon
Korean Journal of Poultry Science
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v.42
no.1
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pp.77-86
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2015
Chicken is one of the major livestock, especially for supplying proteins to human. The chicken genome size is approximately one-third compared with that of the human genome and regarded as a valuable model animal for genetics and development biology. In this study, we constructed the genetic linkage map for Korean native chicken (KNC) using 131 microsatellite (MS) and 8 single nucleotide polymorphism (SNP) markers. As a result, the total map length was calculated as 2729.4 cM and the average genetic distance between markers was 19.64 cM. The marker orders and genetic distances were well matched with the consensus linkage map except for the physical order of ADL0278 and MCW0351 in GGA8. In addition, the recombination rates in marcrochromosomes were 3.7 times higher than that of microchromosomes. The average numbers of alleles, expected heterozygosity (Hexp) and polymorphic information content (PIC) values were calculated as 5.5, 0.63 and 0.58, respectively. These results will give useful information for the understanding of genetic structure and QTL studies in KNC.
Direct seeding is one of the rice seedling establishment methods that is increasingly being practiced by farmers to save labor and reduce costs. However, this method often causes poor germination under flooding conditions after sowing. In this study, we developed japonica elite lines with quantitative trait loci (QTL) associated with anaerobic germination (AG) tolerance to overcome poor germination and seedling establishment in wet direct seeding. The QTL introgression lines were developed from a cross between weedy photoblastic rice as the AG donor and the Nampyeong variety via phenotypic and genotypic selection. Compared to Nampyeong, the survival rates of the selected lines were improved by approximately 50% and 240% under field and greenhouse conditions, respectively. To improve selection efficiency by marker assisted selection, the QTL markers associated with AG tolerance were converted to cleaved amplified polymorphic sequence markers designed based on next-generation sequence analysis. These lines retained similar agronomic traits and yield potential to the parent, Nampyeong. Among these lines, we selected the most promising line, which exhibited high survival rate and good agricultural traits under flooding conditions and named the line as Jeonju643. This line will contribute to breeding programs aiming to develop rice cultivars adapted to wet direct seeding. This study demonstrates the successful application of marker-assisted selection to targeted introgression of anaerobic genes into a premium quality japonica rice variety.
The objective of this study was to develop simple sequence repeat (SSR) markers from expressed sequence tags (EST) of lettuce (Lactuca sativa) and identify 9 germplasms from 3 wild species of lettuce and 61 commercial cultivars using the developed EST-SSR markers. A total of 81,330 lettuce ESTs from NCBI databases were used to search for SSR and 4,229 SSR loci were identified. The highest proportion (59.12%, 2500) was represented by trinucleotide, followed by dinucleotide (29.70%, 1256) and hexanucleotide (6.62%, 280) among SSR repeat motifs. Totally 474 EST-SSR primers were developed from EST and a random set of 267 primers was used to assess the genetic diversity among 9 germplasms and 61 cultivars. Out of 267 primers, 47 EST-SSR markers showed polymorphism between 7 cultivars. Twenty-six EST-SSR markers among 47 EST-SSR markers showed high polymorphism, reproducibility, and band clearance. The relationship between 26 markers genotypes and 70 accessions was analyzed. Totally 127 polymorphic amplified fragments were obtained by 26 EST-SSR markers and two to nine SSR alleles were detected for each locus with an average of 4.88 alleles per locus. Average polymorphism information content was 0.542, ranging from 0.269 to 0.768. Genetic distance of clusters ranged from 0.05 to 0.94 between 70 accessions and dendrogram at a similarity of 0.34 gave 7 main clusters. Analysis of genetic diversity revealed by these 26 EST-SSR markers showed that the 9 germplasms and 61 commercial cultivars were discriminated by marker genotypes. These newly developed EST-SSR markers will be useful for cultivar identification and distinctness, uniformity and stability test of lettuce.
An, Song-Ji;Kwon, Jin-Kyung;Yang, Hee-Bum;Choi, Hye-Jeong;Jeong, Hee-Jin;Kim, Yong-Jae;Choi, Gyung-Ja;Kang, Byoung-Cheorl
Korean Journal of Breeding Science
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v.42
no.4
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pp.397-406
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2010
Field screening method has been commonly used for purity test of $F_1$ hybrid seeds in melon and oriental melon. However, as this method takes a lot of time and cost, molecular marker-based purity test is necessary. To develop molecular markers for purity test, thirty pairs of SNP (single nucleotide polymorphism) primers were obtained from melon EST sequences, and 10 polymorphic markers showing HRM (high resolution melting) polymorphisms between parents of two melon cultivars and one oriental melon cultivar were selected. Blind tests were performed to validate usefulness of the selected markers for purity test. Blind test results showed that HRM genotypes were matched with the expected identity of individual sample, $F_1$ hybrid, male or female parents. Three HRM-based SNP markers were converted to CAPS markers for general use which is favor to breeders. We expect that SNP markers developed in this study will be useful for purity test of $F_1$ hybrid seeds in melon and oriental melon.
Seo, Dong Won;Sultana, Hasina;Choi, Nu Ri;Kim, Yeon Su;Jin, Shil;Heo, Kang Nyeong;Jin, Seon Deok;Lee, Jun Heon
Korean Journal of Poultry Science
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v.42
no.1
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pp.1-8
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2015
Recently, duck meat consumption has been rapidly increased because consumers recognized duck meat for healthy food. In relation to this, Korean duck industry need to develop Korean native duck (KND) breed for both conservation perspective and self-sufficient of the breeding stocks. In this study, 24 microsatellite (MS) markers were investigated for classification of KND and commercial duck (CD) breeds in the Korean market. Using these MS markers, the calculated number of alleles (K), expected heterozygosity (He) values and polymorphic information contents (PIC) were 1~16, 0~0.865 and 0~0.841, respectively. Also, the expected probability of identical values in random individuals (PI), random sib ($PI_{sib}$) and random half-sib ($PI_{half-sib}$) were estimated as $1.64{\times}10^{-16}$, $2.60{\times}10^{-7}$ and $1.30{\times}10^{-12}$, respectively. The results indicated that the expected probabilities of identity powers were enough for the individual identification. However, KND and CD breeds were not fully discriminated well using the 24 MS markers, which may CD and KND has shared same origin or crossbred. Therefore, further studies will be ultimately needed for developing a genetically pure line of KND breed even though the DNA markers used. Finally, these results will provide useful information for individual traceability system in ducks.
In this study, eight primers were used to detect genetic variability and phylogenetic relationships among the eighteen Salmonella strains by the arbitrary-primed PCR(AP-PCR) techniques. Five strains of Salmonella typhimurium, four strains of S entertidis, three strains of S choleraeuis, three strains of S gallinarum and three strains of S pullorum were typed by AP-PCR. The number of AP-PCR bands detected per each primer varied from 39 to 52, with an average of 43.6. A total of 349 AP-PCR bands were generated and among them, 185 bands(53.0%) were polymorphic. Among the primers, GEN 703 and GEN 708 primer showed a high level of polymorphism with 0.682 and 0.676, respectively. But GEN 603, GEN 604 and GEN 607 primer showed a low level of polymorphism with 0.404, 0.460 and 0.472, respectively. Therefore, the these primers will be the most effective for AP-PCR analysis of Salmonella strains. The level of polymorphism of S typhimurium CU 2001(0.77) was similar to that of S typhimurium CU 2002(0.77) and lower than those of other strains such as S typhimurium CU 2003(0.63), S typhimurium ATCC 14028(0.50) and S typhimurium CU 2004(0.43). The level of polymorphism of S enteritidis ATCC 13076(0.83) was similar to that of S enteritidis CU 2005(0.83) and lower than those of other strains such as S enteritidis CU 2006(0.63) and S enteritidis CU 2007(0.58). The level of polymorphism of S choleraeuis CU 2009(0.67) was similar to that of S choleraeuis CU 2010(0.67) and higher than those of other strains such as S choleraeuis CU 2008(0.53). The level of polymorphism of S gallinarum CU 2011(0.70) was similar to that of S gallinarum CU 2012(0.70) and higher than those of other strains Such as S gallinarum ATCC 9184(0.60). The level of polymorphism of S pullorum CU 2013(0.80) was similar to that of S pullorum CU 2014(0.80) and higher than those of other strains such as S pullorum No 11(0.53). Therefore, the AP-PCR analysis will be used a powerful tool for estimating genetic variation and phylogenetic relationships among Salmonella strains.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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