벼에서 RAPDs 분석에 의한 양친의 유전적 유사성과 잡종강세의 상관

안상낙,김윤선,Ahn, Sang-Nag,Kim, Yun-Sun Institute of Agricultural Science 2001 Korean Journal of Agricultural Science Vol.28 No.1

RAPDs 분석에 의한 양친의 유전적 유사성 정도가 F1 잡종강세 예측에 효율적으로 이용될 수 있는지 알아보고자 통일형 6 품종(밀양42, IR747, 백운찰벼, 삼강벼, 수원307, 이리356) 간 반이면 교배 F1 15조합을 작성하였다. 양친과 F1을 공시하여 조사한 수량 등 8개의 특성과 RAPDs 분석을 통해 구한 양친의 유전적거리와의 관계를 조사하였다. 120개의 Operon 프라이머를 6개 품종의 DNA 증폭에 이용한 결과 3367개의 밴드가 발생되었으며 이중 168개가 6개 품종 중 1개 이상의 품종에서 변이를 보였다. 6품종간 유전적 거리는 최소 0.157(백운찰벼와 수원 307호 간), 최대 0.383(삼강벼와 이리356호 간)의 분포를 보였다. 잡종강세의 정도는 정조수량(129%), 수당립수(125%), 수장(109%) 등이 높은 잡종강세를 보였고, 유전적거리는 수당립수와 통계적으로 유의한 부의 상관을 보였지만, 정조수량, 천립중 등과는 유의한 상관을 보이지 않았다. In this study we evaluated genetic divergence among six Tongil-type rice varieties and assessed the relationship between genetic distance and hybrid performance in all possible non-reciprocal crosses between them. The 15 F1 hybrids along with the six parents were evaluated for eight traits of agronomic importance including yield in a replicated field trial. The six parents were examined for DNA polymorphism using 120 random decamer oligonucleotide primers. A total of 168 polymorphic variants were generated and based on the polymorphism data, genetic distances (GDs) ranged from 0.157 to 0.383. Heterosis was observed in hybrids for most of the traits, and yield exhibited the highest heterosis among the eight traits examined. The correlation values of GDs with F1 performance were not significant. Also the correlations of GDs with midparent and better-parent heterosis were not significant except for spikelets per panicle. Our results have indicated that GDs based on the RAPDs markers may not be useful for predicting heterotic combinations in Tongil-type rice and are supportive of the idea that the level of correlations between hybrid performance and genetic divergence is dependent on the germlplasm employed.

Relationship Between Heterosis and Genetic Divergence in Tongil-type Rice(Oryza sativa L.)

Ahn, Sang-Nag,Kim, Yun-Sun 충남대학교 농업과학연구소 2001 농업과학연구 Vol.28 No.1

RAPDs 분석에 양친의 유전적 유사성 정도가 F1 잡종강세 예측에 효율적으로 이용될 수 있는지 알아보고자 통일형 6 품종 (밀양42, IR747, 백운찰벼, 삼강벼, 수원307, 이리 356) 간 반이면 교배 F1 15조합을 작성하였다 양친과 F1을 공시하여 조사한 수량 등 8개의 특성과 RAPDs 분석을 통해 구한 양친의 유전적거리와의 관계를 조사하였다. 120개의 Operon 프라이머를 6개 품종의 DNA 증폭에 이용한 결과 336개의 밴드가 발생되었으며 이중 168개가 6개 품종 중 1개 이상의 품종에서 변이를 보였다. 6품종간 유전적 거리는 최소 0.157(백운찰벼와 수원307호 간), 최대 0.383(삼강벼와 이리356호 간)의 분포를 보였다. 잡종강세의 정도는 정조수량(129%), 수당립수(125%), 수장(109%) 등이 높은 잡종강세를 보였고, 유전적거리는 수당립수와 통계적으로 유의한 부의 상관을 보였지만, 정조수량, 천립중등과는 유의한 상관을 보이지 않았다 In this study we evaluated genetic divergence among six Tongil-type rice varieties and assessed the relationship between genetic &stance and hybrid performance in all possible non-reciprocal crosses between them The 15 F1 hybrids along with the six parents were evaluated for eight traits of agronomic importance including yield in a replicated field trial The six parents were examined for DNA polymorphism using 120 random decamer oligonucleotide primers A total of 168 polymorphic variants were generated and based on the polymorphism data. genetic distances (GDs) ranged from 0157 to 0.333 Heterosis was observed in hybrids for most of the traits, and yield exhibited the highest heterosis among the eight traits examined The correlation values of GDs with F1 performance were not significant. Also the correlations of GDs with midparent and better-parent heterosis were not significant except for spikelets per panicle Our results have indicated that GDs based on the RAPDs markers may not be useful for predicting heterotic combinations in Tongil-type rice and are supportive of the idea that the level of correlations between hybrid performance and genetic divergence is dependent on the germplasm emploved.

톱다리개미허리노린재의 COI 유전자 분석에 의한 전파 경로 추정

박창규,서보윤,김광호,이상계,최병렬,이시우 한국응용곤충학회 2014 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.10

수원을 비롯한 전국 5개 지역에서 톱다리개미허리노린재를 채집하였고, 이미 가지고 있던 21개 계통을 바탕으로 미토콘드리아의 Cytochrome Oxidase I 유전자 를 분리, 염기서열을 조사하여, 각 지역 계통 간 DNA의 염기서열과 비교, 분석하였 다. 분석 결과, 우리나라의 톱다리개미허리노린재 유전자 최초 변이 발생 및 전파 경로는 크게 2가지로 분류되며 이들의 유전적 거리는 매우 가까운 것으로 밝혀졌 다. 이 결과를 바탕으로 발생, 전파 경로를 유추하면 톱다리개미허리노린재의 조사 유전자형은 화성과 단양이 유전자 변이의 근원으로 생각된다. 이후 급격히 전국으 로 퍼져나가 전국 어디에서도 지역별 유전적 변이가 거의 같게 나타나고 있다. 따라 서 CO1 유전자의 분석만으로는 톱다리개미허리노린재의 이동 경로 추정이 매우 어려우며 톱다리개미허리노린재 이동 경로에 대한 보다 정확한 추정을 위해 마이 크로새터라이트를 이용한 집단 유전 분석이 필요할 것으로 생각된다.

ISSR 마커를 이용한 달래와 산달래의 분류

이샛별(SaisBeul Lee),김창길(ChangKil Kim),오중열(Jung-Yeol Oh),김경민(Kyung-Min Kim) 한국원예학회 2011 원예과학기술지 Vol.29 No.6

Allium속에 포함된 6종의 122점을 수집하고, 이 종들의 유전적 관계는 ISSR 마커를 이용하여 확인하였다. 형태적 분석은 6개의 양적 형질을 측정하고 1개의 질적 형질은 수치화하였다. SSR 분석은 17개의 primer를 사용하여 총 370개의 다형성 밴드를 얻었다. 형태적 특성 분석은 유전적 거리로 구분할 경우 3개의 그룹으로 분류되었으나, 부분적으로 몇 몇 종들은 분류에 어려움이 있었다. ISSR 결과를 바탕으로 Allium 속의 군집분석은 5개의 그룹으로 분리되었다. 형태적 분석과 SSR분석 간의 상관 관계는 유의성이 매우 낮았다(r = 0.036). 따라서 본 연구에서 개발한 ISSR 마커는 달래와 산달래의 분류와 교배 육종에 유용하게 이용될 수 있을 것이다. One hundred twenty two accessions of 6 species in genus Allium were collected throughout 5 regions of Korea. Their genetic relationship was investigated by using inter simple sequence repeat (ISSR) markers. The morphological analysis was measured for 6 quantitative and quantified for 1 qualitative trait. ISSR analysis obtained a total of 370 polymorphic bands by using seventeen primers. The cluster analysis of genus Allium based on morphological data could identify three groups. The accessions of Allium belonged to the Allium monanthum clustered into five groups at genetic distance ranging from 0.94 on the base of ISSR analysis. Correlation analysis between morphological and ISSR analysis showed low coefficient(r = 0.036). These markers are thought to be used in research of molecular markers for classification and cross breeding of Allium monanthum and A. grai.

거문군도 희귀식물 박달목서 개체군 특성과 보존생물학적 연구

정재민,김상용,문현식 경상대학교 농업생명과학연구원 2022 농업생명과학연구 Vol.56 No.3

본 연구는 전남 여수시 소재 거문군도에 분포하는 박달목서의 개체군 분포특성과 개체군 동태, 보존생물학적 연구를 통해 박달목서 개체군의 보전방안을 제시하기 위해 수행되었다. 거문군도 내 4개의 도서에 분포하는 박달목서는 고도에 31개체, 동백섬 41개체, 서도 49개체, 동도 1개체로 총 122개체가 조사되었으며, 서도와 동백섬에서는 개체 수가 점차 증가할 것으로 추정되었다. 122개체 중 성숙목은 81개체였으며, 41개체는 미성숙목 이었다. 성숙목 중 암나무는 39개체, 수나무 42개체로 성비는 1.08로 추정되었다. 유효집단크기는 23.0~30.9으로 성숙목 집단의 크기보다 작은 것으로 나타났다. 암․수나무의 공간분포는 암나무가 수나무에 비해 집중분포하는 경향을 보였다. 박달목서의 유전적 다양성은 10개의 isozyme에서 12개의 유전자좌가 산출되었고, Nei의 유전적 다양성은 평균 E=0.148로 다소 낮은 수준이었다. 그리고 아집단간 유전적 분화 정도는 Fst=0.078로서 매우 낮은 수준이었으며, 유전자 이동(Nm)은 2.94로서 높은 결과를 보였다. 거문군도에 분포하는 박달목서의 분포특성과 개체군 동태 및 보존생물학 적 연구결과를 종합하여 박달목서 개체군의 보전방안을 제시하였다. This study was to suggest a conservation plan for the Osmanthus insularis populations througha study on the population characteristics and conservation biology of O. insularis distributed in Geomun archipelago, Yeosu-si, Jeonnam- do. A total of 122 individuals of O. insularis distributed in Godo, Dongbaek, Seodo and Dongdo within Geomundo archipelago were investigated: 31 individuals in Godo, 41 individuals in Dongbaek, 49 individuals in Seodo, and 1 individual in Dongdo. It was estimated that the number of individuals in Seodo and Dongbaek would gradually increase. Among 122 individuals, 39 individuals were female and 42 individuals were male, with a sex ration of 1.08. The effective population size ranged from 23.0 to 30.9, and it was found to be smaller than the size of the mature population. Female trees tended to be more concentrated in the spatial distribution of O. insularis. As for genetic diversity of O. insularis, 12 loci were generated from 10 isozymes, and the genetic diversity of Nei was average E=0.148. The degree of genetic differentiation was very low as Fst=0.078, and the gene transfer (Nm) was high as 2.94. Conservation plan for the O. insularis population distributed in Geomundo archipelago was presented by synthesizing the results on distribution characteristics, population dynamics, and conservation biology research.

ITS2 DNA 염기서열 정보를 활용한 주요 벼 멸구류 구별법

서보윤,정진교,박창규,이상계,이관석,김황용 한국응용곤충학회 2014 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.04

ITS2(Internal Transcribed Sequence 2) DNA 영역은 핵내 5.8S와 28S 리보솜 RNA 사이에 존재하는데 종간 변이가 크고 적은 양으로도 PCR 증폭이 잘 되기 때문에 곰팡이나 벌목 분류에 자주 사용되고 있다. 본 연구에서는 공중포충망과 유아등에 포획된 벼 멸구류들로부터 간편하게 DNA를 추출하고, 형태적 구별이 어려운 유사 벼 멸구류들을 구별하는데 ITS2 DNA 영역을 활용할 수 있는지 검토하였다. 그 결과 벼 멸구류의 ITS2영역은 전체길이가 551∼700bp였으며 그중 벼멸구, 애멸구, 흰등멸구가 각각 694bp, 601bp, 551bp로 종간 DNA 염기서열 길이 차이가 있었다. 또한 DNA 염기서열을 배열하여 비교 후, 유전적 거리 추정방법과 추론된 분자계통도를 통해 종간 차이를 구별할 수 있었다.

천궁(Cnidii Rhizoma)의 식별을 위한 분자마커 개발

송임근(I. G. Song),안보람(B. R. An),서부일(B. I. Seo),박선주(S. J. Park) 한국자원식물학회 2009 한국자원식물학회 학술심포지엄 Vol.2009 No.5

A systematic and ecological study on the collembola in well-preserved habitats (Focusing on caves)

Gyu-Dong Chang 한국응용곤충학회 2022 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.04

박과작물의 유연관계 분석을 통한 수박 EST-SSR 마커의 종간 적용성 검정

김혁준(Hyeogjun Kim),여상석(Sang-Seok Yeo),한동엽(Dong-Yeop Han),박영훈(Young-Hoon Park) 한국원예학회 2015 원예과학기술지 Vol.33 No.1

본 연구는 수박의 EST-SSR 마커를 이용하여, 네 개의 주요 박과(Cucurbitaceae) 작물인 수박, 호박, 오이, 멜론의 유연관계를 분석하고 마커의 타 박과 작물에 활용 가능성을 알아보기 위해 수행되었다. Cucurbit Genomics Initiative(ICuGI) database로부터 선발된 120 EST-SSR 프라이머 중 51(49.17%)가 PCR이 성공하였고, 49(40.8%)가 8개 박과 유전자원에서 다형성을 보였다. 총 24개 박과 유전자원을 24개 EST-SSR 프라이머로 분석한 결과 총 382개 대립유전자 특이적 PCR밴드를 얻었으며, 이를 토대로 짝유사행렬과 계통도를 작성하였다. 짝유사행렬의 범위는 0.01-0.85였으며, 작성된 계통도에서 24개 유전자원이 두 개의 주요그룹(Clade Ⅰ, Ⅱ)으로 분류되었다. Clade I은 다시 수박으로 구성된 하위집단 Ⅰ-1[Ⅰ-1a, Ⅰ-1b-2: 각 1개와 2수박 야생종(Citrullus lanatus var. citroides Mats. & Nakai)으로 구성, Ⅰ-1b-1: 6개수박 재배종(Citrullus lanatus var. vulgaris Schrad.)로 구성]과 멜론과 오이로 구성된 하위집단Ⅰ-2[I-2a-1: 4개 멜론 재배종(Cucumis melo var. cantalupensis Naudin.), Ⅰ-2a-2: 2개 참외 재배종(Cucumis melo var. conomon Makino.), Ⅰ-2b: 5개 오이 재배종(Cucumis sativus L.)]로 분류되었다. 호박으로 구성된 Clade Ⅱ는 다시 Cucurbita moschata(Duch. ex Lam.) Duch. & Poir와 Cucurbita maxima Duch.로 구성된 하위집단 Ⅱ-1과 Cucurbita pepo L.과 Cucurbita ficifolia Bouche로 구성된 하위집단 Ⅱ-2로 나누어졌다. 이러한 결과는 기존의 종명법에 따른 분류와 일치하며, 따라서 수박 EST-SSR 마커를 이용한 타 박과 작물의 비교 유전체 등 연구분야에 적용 가능성을 확인하였다. This study was performed to analyze genetic relationships of the four major cucurbitaceous crops including watermelon, melon, cucumber, and squash/pumpkin. Among 120 EST-SSR primer sets selected from the International Cucurbit Genomics Initiative (ICuGI) database, PCR was successful for 51 (49.17%) primer sets and 49 (40.8%) primer sets showed polymorphisms among eight Cucurbitaceae accessions. A total of 382 allele-specific PCR bands were produced by 49 EST-SSR primers from 24 Cucurbitaceae accessions and used for analysis of pairwise similarity and dendrogram construction. Assessment of the genetic relationships resulted in similarity indexes ranging from 0.01 to 0.85. In the dendrogram, 24 Cucurbitaceae accessions were classified into two major groups (Clade I and II) and 8 subgroups. Clade I comprised two subgroups, Clade I-1 for watermelon accessions [I-1a and I-1b-2: three wild-type watermelons (Citrullus lanatus var. citroides Mats. & Nakai), I-1b-1: six watermelon cultivars (Citrullus lanatus var. vulgaris S chrad.)] a nd C lade I -2 f or m elon a nd c ucumber accessions [ I-2a-1 : 4 melon cultivars (Cucumis melo var. cantalupensis Naudin.), I-2a-2: oriental melon cultivars (Cucumis melo var. conomon Makino.), and I-2b: five cucumber cultivars (Cucumis sativus L.)]. Squash and pumpkin accessions composed Clade II {II-1: two squash/ pumpkin cultivars [Cucurbita moschata (Duch. ex Lam.)/Duch. & Poir. and Cucurbita maxima Duch.] and II-2: two squash/pumpkin cultivars, Cucurbita pepo L./Cucurbita ficifolia Bouche.}. These results were in accordance with previously reported classification of Cucurbitaceae species, indicating that watermelon EST-SSRs show a high level of marker transferability and should be useful for genetic in other cucurbit crops.

Evaluation of TYLCV-resistant Tomato Germplasm Using Molecular Markers

Young-Hoon Park(박영훈),Kwang-Hwan Kim(김광환),Young-Mi Choi(최영미),Hak-Soon Choi(최학순),Young Chae(채영),Kwon-Seo Park(박권서),Sang-Min Chung(정상민) 한국원예학회 2010 원예과학기술지 Vol.28 No.1

토마토 황화잎말림바이러스(tomato yellow leaf curly virus, TYLCV)병은 세계전역에 걸쳐 토마토 생산에 막대한 손실을 입히고 있으며, 국내에서도 피해 농가가 속출하고 있어, 강한 저항성을 지닌 국내 품종의 개발이 매우 시급하다. 본 연구에서는 현재까지 알려진 주요 TYLCV 저항성 유전자인 Ty-1, Ty-2, Ty-3, Ty-3a를 지니는 저항성 계통을 해외로부터 도입하여 계통이 지니는 각 저항성 유전자간 대립유전자의 조성을 DNA 분자표지를 이용하여 분석한 결과, 분자표지의 유전형과 저항성 표현형간의 완전한 일치를 관찰할 수 있었다. 또한 AFLP을 통한 유연관계분석에서 TYLCV 저항성 유전자원과 국내 시판 품종 및 육성계통간 유전적 배경이 상당히 유사한 것으로 드러나, 본 유전자원을 국내 육종재료로 활용하는 것이 매우 용이하리라 판단되었다. 본 연구에서 소개된 TYLCV 저항성 도입계통들과 분자표지를 이용하여 다양한 저항성 유전자들을 집적시킴으로써, 높은 수준의 TYLCV 저항성을 지닌 국내 품종개발이 단시간에 가능하리라 생각된다. 하지만, 보다 정확한 저항성 판별을 위해서는 효율적인 생물검정기술의 확보가 국내 품종육종에 절실하다. Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) infection causes serious economic losses in tomato production world-wide, and the development of new domestic cultivars with high levels of resistance to TYLCV is required. In this study, major advanced breeding lines carrying TYLCV-resistance loci, Ty-1, Ty-2, Ty-3, and Ty-3a were collected from overseas breeding programs, and their allelic composition of each resistance locus were confirmed by using public PCR-based DNA markers. Perfect matches between marker genotypes and the resistance indicated a feasibility of marker-assisted selection (MAS). In addition, genetic relationship of the TYLCV-resistant germplasm with commercial hybrids broadly grown in South Korea and other breeding lines were evaluated by AFLPs. A very close genetic background among these tomato germplasm revealed by the genetic similarity coefficient (0.87 to 1.00) and UPGMA implied the easiness of a rapid incorporation of the resistance genes. Phenetic tree showed a close relationship between TYLCV-resistant CLN lines and general type commercial hybrids, while Gc lines formed an independent group distinguished from both general and cherry type cultivars. Pyramiding TYLCV-resistance alleles using the resistant germplasm and DNA markers introduced in this report will greatly improve the breeding process for high levels of TYLCV-resistance. For accurate evaluation of the TYLCV-resistance, however, a reliable method of bio-assay still remains to be established.