• 한국축산식품학회지
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• 제25권2호
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• pp.218-225
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• 2005

본 연구는 mt DNA의 D-loop 영역을 probe로 이용한 Southern blot hybridization 분석 기법을 이용하여 한우에서 mt DNA의 RFLP를 분석하고 RFLP marker가 유생산에 미치는 영향을 분석하여 산유량 관련 DNA marker를 개발하고자 수행하였다. Mt DNA의 D-loop 영역내 404번부터 15061까지 1142 bp 크기의 염기 서열 부위를 특이적인 primer를 이용하여 PCR로 증폭하였다. Mt DNA를 HpaII, BamHI, XbaI, HinfI, EcoRI, HindII 및 RsaI 7종류의 제한효소를 이용하여 각각 절단한 후 DIG로 표지된 D-loop probe를 이용하여 검출한 결과 XbaI, RsaI, BamHI 및 HpaII 4종류의 제한효소에서 각각 RFLP 다형성이 검출되었고 EcoRI, HindIII 및 HinfI 3종류 제한효소는 변이가 존재하지 않았다. 다유 계통과 저유 계통 선발 집단간의 각 제한효소별 RFLP type의 출현빈도를 비교한 결과 BamHI 및 RsaI 제한효소에서 두 집단간의 RFLP type의 출현율에 각각 통계적 유의성(P<.05)이 인정되었다. 다유 및 저유성으로 극단의 육종가 값을 갖는 두 계통의 mt DNA D-loop영역의 염기 서열을 비교 분석한 결과 441번째 염기가 G/C, 469번째 염기는 T/C, 503번째 염기는 C/T, 569번째 염기는 G/A, 614번째 염기는 C/A그리고 644번째 염기는 C/T로 각각 염기가 치환되었고 특히, 다유 계통 개체의 677번째의 A염기가 저유 계통 개체에서는 결실되어 있다는 사실이 확인되었다. 한편, 한우 암소의 유생산에 영향을 미치는 효과를 규명하기 위하여 mt DNA RFLP 형과 송아지 이유시 체중, 생시체중 및 비유량을 측정하여 얻어진 육종가의 성적을 근거로 통계 분석한 결과 XbaI 제한효소의 RFLP type이 산유 능력 육종가와 유의적인 관련성이 확인되었다 (P<05). 즉, RFLP A type을 갖는 축군의 평균 육종가 추정치가 6.233으로 B type을 갖는 축군의 평균 육종가 추정치 0.757보다 월등히 높은 것으로 나타났다. 결론적으로 산유량과 관련성이 확인된 mt DNA RFLP type은 한우의 산유량 향상을 위한 DNA marker로 이용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국육종학회지
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• 제49권3호
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• pp.180-189
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• 2017

현재까지 국내에서는 생명공학작물이 상업적인 재배가 되고 있지 않으나 생명공학작물의 환경 방출을 위해서는 환경위해성 평가가 필수적 수행되어야 한다. 본 연구에서는 해충저항성 Bt 벼(Agb0101)로부터 모품종인 낙동벼와 잡초성벼인 R55 및 인디카벼인 IR36 로의 화분 매개에 의한 유전자 이동성을 평가하였다. 낙동벼로부터 729,917 립의 종자를 얻었으며, 잡초성벼(R55)로부터는 230,635 립의 종자와 인디카벼(IR36)에서는 596,318 립의 종자를 수확하였다. 교잡개체는 3회의 제초제 살포를 수행하여 제초제 저항성 개체 선별과 Cry1Ac1 immunostrip 검정으로 확인하였으며, 해충저항성 Bt 벼(Agb0101)에 특이적인 프라이머를 이용한 분자생물학적 방법을 통해 유전자 이동성 여부를 최종적으로 검증하였다. 총 파종된 종자수에 대한 교잡율은 낙동벼에서는 0.0027%, R55는 0.0017%, IR36은 0.0005%로 나타났으며, 모든 교잡개체들은 해충저항성 Bt 벼(Agb0101)에 근접한 1.2m 내에서 발견되었다. 화분 매개에 의한 해충저항성 Bt 벼(Agb0101)의 유전자 이동 특성은 기존에 연구된 결과들과 유사한 경향으로 보였으며, 벼의 개화기간 중 온도와 강우량 등 기상 조건이 화분에 의한 교잡을 결정하는데 중요한 요인으로 작용하였다. 이에 재배 지역의 기상 환경과 개화시기 중복 여부 등을 유전자변형 벼에 의한 일반 재배품종 및 야생(잡초성)벼로의 유전자 이동에 따른 저감 기술 개발과 안전관리 기준 작성에서 주요 영향 인자들로 고려되어야 할 것이다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제6권1호
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• pp.38-46
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• 2021

꼬막 종류 중 하나인 Tegillarca granosa는 해양 이매패류로서 한국, 중국, 일본 등의 중요한 수산 자원 중 하나이다. 꼬막의 염색체 수는 2n=38로 알려져 있지만, 유전체의 크기와 유전 정보에 대해서는 아직 명확하게 알려져 있지 않다. 꼬막의 유전체 크기 예측을 위하여 NGS Illumina HiSeq 플랫폼을 이용하여 얻은 짧은 DNA 서열 정보를 통하여 in silico 분석으로 유전체 크기를 분석하였다. 그 결과 꼬막의 유전체 크기는 770.61 Mb로 예측되었다. 이후 MaSuRCA assembler를 통하여 드래프트 게놈 조립 작업을 수행하고, QDD pipeline을 이용하여 SSR (simple sequence repeats) 분석을 수행하였다. 꼬막의 유전체로부터 43,944개의 SSR을 발굴하였으며, 다이-뉴클레오타이드(di-nucleotide) 69.51%, 트라이-뉴클레오타이드(tri-nucleotide) 16.68%, 테트라-뉴클레오타이드(tetra-nucleotide) 12.96%, 펜타-뉴클레오타이드(penta-nucleotide) 0.82% 그리고 헥사-뉴클레오타이드(hexa-nucleotide) 0.03%로 구성되었다. 이후 꼬막의 유전적 다양성 연구에 활용할 수 있는 100개의 마이크로새틀라이트 마커의 프라이머 세트를 선별하였다. 앞으로 이번 연구를 통해서, 꼬막의 집단유전학적 연구와 유전적 다양성을 규명하는데 도움이 될 것이며, 나아가 동종들 간의 원산지 분류를 알아낼 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제33권8호
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• pp.623-631
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• 2023

본 연구는 차세대 염기서열 분석법(NGS)을 사용하여 벤자리의 microsatellite 마커를 개발하고, 개발한 마커를 사용하여 벤자리 집단의 유전학적 특성을 분석하기 위해 수행되었다. 차세대 염기서열 분석 장비인 Illumina Hiseq X ten을 사용하여 총 402,244,934개의 read들을 얻어 assembly를 실행한 결과, 전체의 약 0.33%에 해당하는 1,320,995개의 read들이 assembly 되었으며, 이 read들의 총 길이는 705,613,658 bp로 확인되었다. 크기가 640 bp 이상이 되는 contig는 952,326개로 나타났으며, 이 중 microsatellite 영역을 포함하는 contig를 151개(0.016%)로 1차 선별하고, PCR 증폭 여부를 통해 microsatellite 후보 34개를 2차로 선별하였다. 그 중 벤자리 집단의 마커로서 유용한 15개의 microsatellite 마커를 최종 선택하였다. 새로 개발한 15개의 microsatellite 마커를 사용하여 벤자리 집단을 대상으로 분석한 결과, 관찰된 유효 대립유전자 수(N_A)는 평균 12(6~25)로 나타났다. 평균 관측치 이형접합도(H_O)와 평균 기대치 이형접합도(H_E)는 각각 0.750(0.530-0.873)와 0.793 (0.647-0.895)으로 나타냈으며, 이는 해산어의 평균 값인 0.79와 유사한 수치를 나타내었다. 따라서 본 연구에서 개발한 15개의 microsatellite 마커는 벤자리 집단의 유전학적 특성 분석에 유용할 것으로 사료된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제54권1호
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• pp.1-8
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• 2012

본 연구는 한국재래돼지의 MC4R 유전자 내의 단일염기변이들을 규명하고 그 유전자형 효과가 유전자표지인자를 이용한 선발(Marker assisted selection, MAS)에 활용 가능한지를 검증하기 위해서 수행되었다. 한국재래돼지의 MC4R 유전자 총 염기서열을 분석하기 위해 6개의 Primer들을 이용하여 증폭산물을 생성하였으며, 염기서열분석을 통해 총 6개(c.-780C>G, c-135C>T, c.175C>T-Leu59Leu, c.707A>G-Arg236His, c.892A>G-Asp298Asn, c.*430A>T)의 단일염기변이를 발견하였다. 한국재래돼지 MC4R 유전자내의 총 6개의 단일염기변이들간의 연관불균형과 반수체 분석을 통해 단일염기변이들간의 연관성을 분석하였으며, c.-780C>G, c-135C>T, c.175C>T-Leu59Leu, c.707A>G-Arg236His와 c.*430A>T는 완전한 연관불균형을 이루고 있었고, c.892A>G(Asp298Asn) 단일염기변이만 $r^2$-value가 0.028, D'-value가 0.348로 연관불균형 정도가 매우 낮았다. c.707A>G (Arg236His)와 c.892A>G (Asp298Asn) 단일염기변이들을 선발하여 PCR-RFLP 유전자형 분석방법을 이용해 돼지 5품종간의 유전자형 빈도를 추정한 결과, c.707A>G (Arg236His) 단일염기변이는 요크셔 품종 집단에서 오직 A (His) 대립유전자를 관찰할 수 있었으며, 나머지 한국재래돼지, 랜드레이스, 버크셔와 듀록 품종에서는 G 대립유전자의 고정으로 나타났다. c.707A>G 단일염기변이와 육질형질을 484두에서 연관성 분석을 실시한 결과, 조지방, 등심 내의 수분, 육색, 적색도 그리고 황색도 등에서 유의적인 연관성을 관찰할 수 있었다. c.892A>G (Asp298Asn) 단일염기변이의 유전자형 빈도는 품종별로 차이가 났으며, A (Asn) 대립유전자의 빈도가 가장 높은 품종은 듀록으로 나타났고, G (Asp) 대립유전자의 빈도가 가장 높은 품종은 한국재래돼지로 조사되었다. c.892A>G (Asp 298Asn) 단일염기변이와 돼지 4 집단의 육질형질을 1,126두에서 분석한 결과, 등지방두께에 고도의 유의적인 효과를 관찰할 수 있었다(P<0.002). AA 유전자형을 가진 개체가 AG나 GG 유전자형을 가진 개체보다 등지방두께가 두꺼운 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과를 통해 MC4R 유전자 내의 c.892A>G (Asp298Asn) 단일염기변이는 돼지의 선발개량에 유전자표지인자로서 충분한 효과가 있음을 검증하였다.

• 원예과학기술지
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• 제30권1호
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• pp.64-72
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• 2012

고추 역병은 그 동안 우리나라 고추 생산에 있어서 심각한 수량감소의 피해를 주어 왔으며, 2004년 처음으로 고추 역병 저항성 품종이 보급되기 시작하면서, 국내 건고추 육종에 있어서 역병 저항성의 도입은 필수불가결한 것으로 되었다. 그러므로 저항성 식물체 선발의 정확성 제고 및 육종의 효율 향상을 위하여 역병 저항성과 연관된 분자표지의 개발이 요구된다. 지금까지 고추 역병 저항성 주동 유전자에 연관된 분자표지가 일부 개발되어 있지만, 부분적으로 밖에 사용할 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 역병 저항성 소재에 상관없이 저항성을 구별해 낼 수 있는 분자표지를 개발하고자 하였다. 이를 위해 '수비초' ${\times}$ 'CM334' 조합의 $F_2$ 분리집단($SF_2$)과 역병 저항성 시판 $F_1$품종('독야청청')을 자가수정한 $F_2$ 분리집단($DCF_2$)을 만들었다. BSA-AFLP 방법으로 총 1,024 프라이머 조합을 사용하여 역병 저항성과 연관된 세 개의 AFLP 분자표지(AFLP1, AFLP2 및 AFLP3)를 선발하였으며, 이를 CAPS 분자표지(M1-CAPS, M2-CAPS 및 M3-CAPS)로 전환하였다. 이 중 M3-CAPS 분자표지를 10개의 역병 저항성 계통, 14개의 이병성 계통, 'CM334'를 화분친으로 사용한 5개의 $F_1$ 조합, 그리고 53개의 시판 $F_1$ 품종에 적용해 본 결과, 역병 저항성 표현형과 M3-CAPS 분자표지의 마커형이 잘 일치하였고, P5-SNAP과 Phyto5.2-SCAR 분자표지보다 높은 실용성을 보이는 결과를 얻었다. 따라서, M3-CAPS 분자표지는 역병 저항성 고추 계통 육성에 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 생각한다.

• 생명과학회지
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• 제18권8호
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• pp.1090-1095
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• 2008

근내지방 축적이 왕성하게 진행되는 12개월 및 27개월령 사이에 유전자발현이 증가하는 inducible cAMP early repressor (ICER) 유전자의 클로닝 및 유전자발현 특성을 규명하기 위하여 한우조직별, 근육 내 조지방 함량에 따라 마블링 high- 및 low 한우 각 4두와 3두씩을 공시하였다. ddRT-PCR 분석을 통하여 증폭된 300 bp PCR 산물 및 EST 서열을 중심으로 1.5 kb 한우 ICER cDNA를 염기서열 분석하였으며, 조직별 유전자발현분석결과, 식이지방이 흡수되는 소장 조직에서 ICER 유전자의 발현량이 가장 높았다. 아울러, 같은 근육타입인 등심 및 우둔조직 사이에서 ICER 유전자발현은 등심조직에서 2.5배 많이 발현하였다. 한우 마블링 high, low 두 그룹 간 유전자발현 분석 결과, high 그룹에서 ICER 유전자발현이 4배 이상 증가하는 것으로 분석되었다. 따라서, ICER 유전자는 가축의 마블링과 밀접한 관련이 있는 유전자임이 사료된다.

• 한국양식학회지
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• 제17권1호
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• pp.69-80
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• 2004

The objective of the present study was to analyze genetic distances, variation and characteristics of individuals in rainbow trout, Oncorhynchus mykis using amplified fragment length polymorphism (AFLP) method as molecular genetic technique, to detect AFLP band patterns as genetic markers, and to compare the efficiency of agarosegel electrophoresis (AGE) and polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE), respectively. Using 9 primer combinations, a total of 141 AFLP bands were produced, 108 bands (82.4%) of which were polymorphic in AGE. In PAGE, a total of 288 bands were detected, and 220 bands (76.4%) were polymorphic. The AFLP fingerprints of AGE were different from those of PAGE. Separation of the fragments with low molecular weight and genetic polymorphisms revealed a distinct pattern in the two gel systems. In the present study, the average bandsharing values of the individuals between two populations apart from the geographic sites in Kangwon-do ranged from 0.084 to 0.738 of AGE and PAGE. The bandsharing values between individuals No.9 and No. 10 showed the highest level within population, whereas the bandsharing values between individuals No.5 and No.7 showed the lowest level. As calculated by bandsharing analysis, an average of genetic difference (mean$\pm$SD) of individuals was approximately 0.590$\pm$0.125 in this population. In AGE, the single linkage dendrogram resulted from two primers (M11+H11 and M13+H11), indicating six genetic groupings composed of group 1 (No.9 and 10), group 2 (No. 1, 4, 5, 7, 10, 11, 16 and 17), group 3 (No. 2, 3, 6, 8, 12, 15 and 16), group 4 (No.9, 14 and 17), group 5 (No. 13, 19, 20 and 21) and group 6 (No. 23). In AGE, the genetic distances among individuals of between-population ranged from 0.108 to 0.392. In AGE, the shortest genetic distance (0.108) displaying significant molecular differences was between individuals No.9 and No. 10. Especially, the genetic distance between individuals No. 23 and the remnants among individuals within population was highest (0.392). Additionally, in the cluster analysis using the PAGE data, the single linkage dendrogram resulted from two primers (M12+H13 and M11+H13), indicating seven genetic groupings composed of group 1 (No. 15), group 2 (No. 14), group 3 (No. 11 and 12), group 4 (No.5, 6, 7, 8, 10 and 13), group 5 (No.1, 2, 3 and 4), group 6 (No.9) and group 7 (No. 16). By comparison with the individuals in PAGE, genetic distance between No. 10 and No. 7 showed the shortest value (0.071), also between No. 16 and No. 14 showed the highest value (0.242). As with the PAGE analysis, genetic differences were certainly apparent with 13 of 16 individuals showing greater than 80% AFLP-based similarity to their closest neighbor. The three individuals (No. 14, No. 15 and No. 16) of rainbow trout between two populations apart from the geographic sites in Kangwon-do formed distinct genetic distances as compared with other individuals. These results indicated that AFLP markers of this fish could be used as genetic information such as species identification, genetic relationship or analysis of genome structure, and selection aids for genetic improvement of economically important traits in fish species.

• 원예과학기술지
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• 제31권4호
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• pp.473-482
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• 2013

효율적인 선발방법으로서 분자표지는 실제적인 고추(Capsicum annuum L.) 육종 과정에 사용되어 왔다. 최근에는 고추의 양적 형질로 알려진 매운맛, 색소 및 당 함량 등에 관한 다수의 유전분석 연구가 세계적으로 수행되고 있다. 또한 양적형질과 연관된 분자표지를 개발하기 위해서는 QTL mapping이 필수적이라고 보고되고 있다. 본 연구에서는 하나의 새로운 방법으로, 양친의 NGS resequencing을 통해 고추 유전자지도 상의 위치가 알려져 있는 분자표지를 일부 선발하여 SNP(HRM) 분자표지로 개발한 후 이를 이용하여 고추 유전체 전체를 포함하는 유전자지도 작성을 제안하고자 하였다. 식물재료는 C. annuum 'NB1'(모친)과 C. chinense 'Jolokia'(부친) 및 이들의 $F_2$ 세대 94개체를 사용하였다. 양친에 대해 NGS resequencing을 수행하여 각각 4.6Gbp와 6.2Gbp의 염기서열을 얻었다. 'NB1'과 'Jolokia' 간의 총 SNP 수는 429만개였으며, 그 중 확실한 SNP 수는 176만개였다. 이 중에서 고추 유전자지도 내 위치를 고려하여 145개의 SNP(HRM) 분석용 프라이머를 디자인하였으며, 그 중 116개가 성공적으로 다형성을 보여 유전자지도 작성에 사용되었다. 총 연관거리는 1,167.9cM였고, 연관군 수는 고추의 기본염색체 수와 일치하는 12개였다. 결과적으로 본 연구에서 제시된 방법은 시간적인 효율성과 예측의 정확성 면에서 새로운 고추 유전자지도 작성에 매우 적합함은 물론 작성된 유전자지도는 양친에서 차이를 보이는 특정 형질에 대한 QTL 분석을 하는데 바로 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 원예과학기술지
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• 제31권1호
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• pp.80-88
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• 2013

당근(Daucus carota L. var. sativa)은 세계적으로 광범위하게 사용되는 채소 작물 중 하나로 비타민 A 카로티노이드의 전구체로 잘 알려진 베타카로틴이 다량 함유되어 있어 영양학적으로도 중요한 작물이다. 하지만 당근 종자는 종피의 epidermal 세포에서 연장되는 형태로 생성되는 종자모의 캐로톨 등과 같은 다양한 요인들에 의해 종자의 수분흡수와 발아가 억제된다. 따라서 당근 종자를 상품화하기 이전에 기계적인 종자모 제거과정을 거쳐야 하며 이러한 과정 때문에 생산자는 종자의 물리적인 손실은 물론 시간과 노동력, 그리고 자본금과 같은 추가적인 손실을 감수해야만 한다. 그리고 종자의 물리적인 손실은 종자발아율을 불균일하게 한다. 이러한 문제점들을 보완하기 위해서 무모종자 당근품종 개발을 위한 육종이 필요하게 되었으며 이러한 육종과정을 위해 종자모 형질관련 분자표지에 관한 연구가 필요하게 되었다. 이에 따라, 본 연구에서는 단모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 659-1 개체와 유모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 677-14 개체, 그리고 단모종자 표현형 CT-ATR 615 OP 666-13 개체와 유모종자 표현형 CT-ATR 615 OP 671-9 개체의 cDNA library를 각각 작성하였다. 또한 각각의 개체별로 1,248개의 EST, 합계 4,992개의 EST를 sequencing하였다. 단모종자와 유모종자 개체의 EST sequence들을 2개의 조합에서 각각 비교 분석하여 19개의 SNP site, 14개의 SNP site를 확인하였으며 이를 바탕으로 SNP site에 대한 High Resolution Melting 분석을 위한 프라이머를 작성하였다. 작성된 HRM 프라이머들은 유모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 1040 개체군과 무모종자 표현형 CT-SMR 616 OP 1024, 1025, 1026 개체군을 이용하여 확인하였다. 그 중 한세트의 HRM 프라이머에서 유모 및 단모종자 표현형 개체군들의 melting curve간 특이적 다형성을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 유모종자 당근 및 단모종자 당근간의 보다 간편한 선발을 위해 allele-specific PCR 프라이머를 작성하였다. 이러한 HRM 및 AS-PCR 결과는 무모종자 당근육종에 있어 유용한 분자표지로써 사용될 수 있을 것이라 기대된다.