Differentiation of Pleurotus eryngii is laborious and time-consuming tasks especially in mycelial status. For development of a method for differentiation of P. eryngii cultivars, simple sequence repeats (SSR) from whole genomic DNA sequence analysis was used for genotyping and two multiplex-SSR primer sets were developed. These SSR primer sets were employed to distinguish 12 cultivars and strains. Five polymorphic markers were selected based on the genotypes. PCR with the each primer produced one to four distinct bands ranging in size from 200 to 300 bp. Polymorphism information content (PIC) values of the five markers were in range of 0.6627 to 0.6848 with an average of 0.6775. Unweighted pair-group method with arithmetic mean clustering analysis based on genetic distances using five SSR markers classified 12 cultivars into 2 clusters. Cluster I and II comprised of 4 and 8 cultivars, respectively. Two multiplex sets, Multi-1 (SSR312 and SSR366) and Multi-2 (SSR178 and SSR277) completely discriminated 12 cultivar and strains with 21 allele with a PIC value of 0.9090. These results might be useful to provide an efficient method for the identification of P. eryngii cultivars with separate PCR reactions. (This work was supported by a grant from the Gold Seed Project [Supported by a grant from the IPET (213003-04-3-WTI11), MIFAFF, Republic of Korea.]

앙골라에 잘 적응하는 다수성 옥수수 품종 육성을 위한 기초지식을 얻기 위해 앙골라 옥수수 재래종 자원 89점을 대상으로 24개의 SSR 마커를 이용하여 유전적 다양성 분석을 실시한 결과는 다음과 같다. 총 254개의 allele가 탐지되었고 마커당 평균 allele 수는 10.6이었다. 마커의 PIC 값은 0.23 ~ 0.92 범위에 있었으며 평균값이 0.64이었다. 앙골라 옥수수 재래종 유전자원들은 매우 높은 유전적 다양성을 보여 계통간 비유사성(dissimilarity) 평균값이 0.643 이었고, 뚜렷하게 소수의 그룹들로 구분되지 않았다. 이러한 고도의 다양성을 가진 재래종 옥수수 유전자원을 이용하여 앙골라에 잘 적응하는 다양한 다수성 품종을 육성할 수 있을 것으로 기대된다.

Twenty Inter simple sequence repeat (ISSR) and 30 SSR primers were used to assess genetic diversity of 64 Agaricus strains including 45 A. bisporus strains and other 19 Agaricus spp. Of them, four ISSR primers, (GA)₈T, (AG)₈YC, (GA)₈C and (CTC)₆and seven SSR markers produced PCR polymorphic bands between the Agaricus species or within A. bisporus strains. PCR polymorphic bands were inputted for UPGMA cluster analysis. Forty five strains of A. bisporus are genetically clustered into 6 groups, showing coefficient similarity from 0.75 to 0.9 among them. The varieties, Saea, saedo, Saejeong and Saeyeon that have recently been developed in Korea were involved in the same group with closely genetic relationship of coefficient similarity over 0.96, whereas, other strains were genetically related to A. bisporus strains that were introduced from USA, Eroupe and Chinese.

본 연구는 국내에서 육성 또는 도입된 재배국화 85점을 4 개의 분자마커(SSR marker)를 이용해 유전자형을 분석하여 품 종판별에 대한 활용성을 검토하고, 유전관계를 분석하여 국화 품종 육성에 필요한 기초자료로 제공하기위해 본 실험을 수행 하였으며 결과를 요약하면 다음과 같다 1. 85점의 재배국화에 대하여 4개의 SSR 마커로 총 95개의 대립인자가 관찰되었다. 대립인자의 수는 11개 (KNUCRY-35) 에서 34개(KNUCRY-84)로 비교적 다양하게 나타났으며, 평균 대립인자 수는 23.8개였다. 유전적 다양성을 나타내는 gene diversity (GD)와 PIC 값의 범위는 0.81-0.89, 0.79-0.89로 관 찰되었다 2. 국화의 이용에 따라 재배국화를 관상국, 스탠다드국, 스 프레이국, 분화국, 화단국으로 그룹을 나눠 집단간의 유전적 다양성을 분석하였다. 각 집단의 평균 expected heterozygosity (H)와 PIC 값을 비교하였을 때 화단국이 0.25와 0.42로 가장 낮 게 나타났고 스프레이국이 0.80과 0.79로 가장 높게 나타났다. 3. SSR마커 4개 중 allele수, 특이적 allele 수, gene diversity 및 PIC 값이 높은 마커 KNUCRY-84, KNUCRY-98, KNUCRY- 77, KNUCRY-35를 단계별로 이용하여 단계별 phylogenetic tree를 작성하여 재배국화 85점을 모두 판별하였다.

Ampelopsis brevipedunculata, a porcelain berry that is a kind of Korean domestic wild berry (Viticeae), has been known to be resistant to diseases and insects. A total of 2,622 unigenes containing 912 contigs and 1,710 singletons were obtained by sequencing 5,839 expressed sequence tag (EST) clones derived from the cDNA library of wild grape, A. brevipedunculata. In the gene ontology analysis, 1,175 genes related to biological process, 1,516 genes related to molecular function, and 1,413 ones related to cell components were annotated. Among the genes showing molecular function, 17 clones were classified into defense-related genes, and 102 were known to be related with responses to stress in plants. Domains, such as leucine-rich repeat, Serine/threonine protein kinase-related, WD40 repeat, EF-hand calcium-binding, pentatricopeptide repeat, and pathogenesis-related transcriptional factor were highly expressed. Genes encoding defense related proteins, such as chitinase, catalase, protein-serine/threonine kinases, were also clustered into an abundant group in cDNAs from A. brevipedunculata. Approximately, 80 simple sequence repeats with 2~5 nucleotides were detected in the cDNAs of A. brevipedunculata. These data could provide useful information for the genetic analysis of wild grapevines and in programs for breeding grape cultivars.

본 연구는 농업유전자원센터에 보존되어있는 불가리아 재래종 고추 유전자원 61 점을 대상으로 농업형질을 조사하고, 22개의 분자마커(SSR marker)를 이용하여 불가리아 재래종 고추 유전자원의 유전적 다양성 및 집단분석을 통하여, 자원보존 및 효율적인 작물 육종을 위한 기초정보를 제공하고자 본실험을 수행하였으며 결과는 다음과 같다. 1. 파종 후 발아까지 소요일수는 최소 11일에서 최대 26 일,평균 16.9 일이었고 개화 소요일수는 최소 48일, 최대 65일, 평균 56.9일이었으며 성숙까지의 소요일수는 최소 73일, 최대 98일, 평균 90.7일이었다. 2. 농업형질의 특성을 바탕으로 PCA 분석을 이용하여 불가리아 고추의 다양성을 분석한 결과, 파종 후 개화까지의 소요일수에 따라 조생종, 중생종, 만생종 3개의 그룹으로 나눌 수있었다. 3. 61점의 고추자원에 대하여 22개 SSR 마커에 의해 나타난 대립유전자 (allele)수는 총 82개였다. 마커당 평균 allele수는 3.7 개였고, allele 수의 범위는 2개에서 5개로 확인되었다. 유전적 다양성을 나타내는 PIC 값의 범위는 0.061-0.636이었으며 평균 PIC 값은 0.349로 확인되었다. 4. 분자마커(SSR)를 이용하여 UPGMA, PCoA, STUCTURE 분석을 통한 고추의 다양성 및 집단 구조를 분석한 결과, 3개의 그룹으로 나뉘어졌다. 결론적으로, 농업형질 특성을 바탕으로 한 불가리아 재래종고추의 다양성과 분자학적 특성을 이용한 다양성 결과와는 차이가 있었다.

본 연구는 ICuGI Database를 활용하여 수박 상용 F1 품종의 순도검정용 EST-SSR 마커를 개발하기 위해 수행되었다. 총 353개 EST-SSR primer set을 선발하여 (주)NH종묘의 수박 F1 품종 7종과 각 품 종의 양친 11종에 대해 검정하였다. 이중 1차 테스트한 96개 primer set 중, ‘오렌지’는 primer WMU0056, ‘흑보’는 WMU0400, ‘신동’은 WMU0056와 WMU0400, ‘새로나’는 WMU0056, WMU0400, WMU0529에 대해 각 품종의 양친들이 다형성이 보였고 F1 개체에서는 이형접합의 유전자형 을 보였다. ‘해동’ F1의 순도검정용 마커를 찾기 위해 추가적인 122개의 primer set에 대해 PCR을 수 행한 결과, WMU0056, WMU0400, WMU0580, WMU1211, WMU4136, WMU448이 순도검정에 적합한 것으로 나타나, WMU0056와 WMU0400이 ‘해동’에서도 유용할 수 있었다. ‘꿀나라’와 ‘황피’의 경우에는 공시된 타 품종들에 비해 양친간 다형성율이 각각 5%와 2%로 매우 낮아 모든 353개 primer set을 테스트하였으며, 그 결과 ‘꿀나라’는 WMU5339, ‘황피’는 WMU7003이 순도검정 마커로 적합 한 것으로 확인되었다. 개발된 마커를 이용하여 실제 농가채종된 4개의 F1 품종의 순도를 검정한 결과, 모두 97.5% 이상의 순도로 확인되었다. 이와 같이 ICuGI Database에 공시된 수박 EST-SSR 마커는 공 우성의 유전자 특이적 마커로서 F1 순도검정에 효과적으로 사용될 수 있었다.

본 연구는 농업유전자원센터에 보존되어있는 우리나라 및 불가리아 재래종 강낭콩 유전자원 130점을 대상으로 형태적특성을 조사하고, 155점에 대해 분자마커를 이용하여 우리나라와 불가리아 재래종 강낭콩 유전자원의 유전적 다양성을 분석하였으며 결과는 다음과 같다. 1. 개화일수는 최소 50일에서 최대 79일, 평균 54.5일이었으며 성숙일수는 최소 25일, 최대 64일, 평균 38.9일 이었고 생육일수는 최소 83일, 최대 123일, 평균 93.4일이었다. 불가리아 재래종 자원들이 한국 재래종 자원보다 개화일수는 3.1일, 성숙일수는 3.6일, 생육일수는 6.7일 늦은 것으로 조사되었다. 2. 공시자원의 100립중은 19~71g 사이에 분포하였고, 평균 100립중은 41.2 g이었으며, 우리나라 재래종 자원은 평균 100립중이 40.9 g, 불가리아 재래종 자원은 42.4 g 이었다. 3. 조사대상 자원의 질적형질 중 생육습성은 한국 자원은 직립형이 87.6%인 반면 불가리아 자원은 덩굴성이 60.0%였으며, 한국 자원의 화색은 보라색 줄무늬가 있는 백색이 80%로 가장 많았으나 불가리아 자원은 백색자원이 52%를 차지하였다. 종피색은 한국 자원은 적색이 61%, 불가리아 자원은 백색이48%를 차지하여 국가간 선호도와 용도에 따른 차이가 있을것으로 보였다. 4. 10개의 SSR 마커를 이용하여 다양성을 분석한 결과 PIC 0.6181을 얻었으며, 국가별 분석 결과 다양성은 gene diversity와 PIC로 볼 때 불가리아 자원이 다양성이 높은 것으로 조사되어 불가리아에서 도입한 강낭콩 유전자원이 강낭콩 수집단의 유전적 다양성 증대에 기여한 것으로 평가된다.

우리나라 참나리 2배체와 3배체 중 임의 선발된 56 개 지역의 참나리에 대하여 EST-SSR이용하여 각 genome 간의 유전적 변이와 유연관계를 분석하고자 수행되었다. 최근 백합속에서 개발된 19개의 EST-SSR 중에서 7개의 primer가 참나리 2, 3배체 종내 유전적 변이 분석에 적합한 것으로 나타났다. 서해안, 남해안 제주도의 원거리 지역에 분포하는 2배체 참나리들은 지역에 관계없이 다양한 유전적 변이를 나타내었으나, 소청도, 울릉도 및 내륙에 분포하는 3배체 참나리는 비교적 단순한 변이를 나타내었다. 다형성을 나타낸 총 121개의 SSR 밴드를 사용하여 UPGMA 방법으로 계 통도를 작성한 결과 2배체 집단에서는 유전적 변이가 다양한 반면 3배체 집단에서는 비교적 변이가 적은 것 으로 나타났다. 2배체 집단에서 아차도 계통들이 남해 안의 다른 2배체와 뚜렷이 구분되는 cluster를 형성하 였고, 3배체 집단에서는 소청도 참나리가 다른 지역과 는 구별되는 독특한 밴드패턴을 나타내었다. 본 연구에 서 선발된 EST-SSR마커들은 금후 참나리 2, 3배체 집단의 유연관계를 분석하는데 유용하게 사용될 수 있 을 것으로 생각된다.

국화과(Compositae)는 현화식물 중 세계에서 가장 넓게 분포하고, 쌍자엽식물 중 가장 진화된 식물분류군이며, 우리나라에는 약 300여종이 존재하는 것으로 알려져 있다. 구절초, 감국, 쑥, 쑥갓, 개미취, 참취, 곰취 등 국화과 식물들은 예로부터 민간에서 약용 및 식용 소재로써 다양하게 사용되어왔다. 본 연구는 국화 및 국화근연종 유용유전자원 선발을 통하여 육종 소재를 확대하고, 중간모본 및 신품종 육성기반을 구축하고자 DNA 마커시스템의 개발을 위해 수행되었다. 1. 화단국인 Smileball(Dendranthema grandiflorum) 품종을 사용하여 SSR-enriched library를 작성하였고, GS FLX 분석을 통해 18.83Mbp의 염기서열 결과를 얻었으며, read의 평균 길이는 280.06bp로 나타났다. 2. 단순반복염기서열(SSR) 부위를 포함하는 26,780개 clones 중 di-nucleotide motifs가 16,375개(61.5%)로 우세하였고, trinucleotide motifs(6,616개, 24.8%), tetra-nucleotide motifs(1,674개, 6.3%), penta-nucleotide motifs(1,283개, 4.8%), hexa-nucleotide motifs(693개, 2.6%) 순으로 나타났다. 3. 얻어진 di-nucleotide motifs들 중에서는, AC/CA class가 93.5%로 대부분이었고, tri-nucleotide motifs에서는 AAC class가 50.5%, tetra-nucleotide motifs는 ACGT class가 43.6%이고, pentanucleotide motif에서는 AACGT class 27.2%이며, hexa-nucleotide motif에서는 ACGATG class 21.8%였다. 4. 얻어진 염기서열 결과를 토대로 다양한 motif를 갖는 100개의 SSR 마커를 제작하였고, 차후 이를 활용하여 국화 유전자원의 다형성 및 유전자형 분석을 통해 분자유전학적 다양성 및 집단의 구조분석이 가능하고, 국화의 분자육종기반 구축을 위한 유용한 도구가 될 것 이다.

본 연구는 농업유전자원센터에 보존되어있는 우리나라 원산재래종 팥 유전자원 164점을 대상으로 농업기초형질을 조사하고, 팥 근연종을 포함하여 180점을 대상으로 분자마커를 이용하여 우리나라 재래종 팥 유전자원의 유전적 다양성을 분석한결과는 다음과 같다. 1. 기초 특성조사 된 자원의 개화일수는 최소 44일에서 최대 83일, 평균 67.1일이었으며 성숙일수는 최소 27일, 최대 42일, 평균 34.2일 이었고 생육일수는 최소 83일, 최대 118일, 평균 101.2이었다. 조사된 자원들은 북한원산자원들이 남한원산자원들보다 다소 일찍 개화하나 늦게성숙하는 경향을 보였다. 2. 대비품종인 충주팥의 개화일수는 65일, 성숙일수는 42일, 생육일수는 107일로 대비품종에 비해 우리 재래종 팥 자원의 평균개화일수는 약 2일 늦은 반면 성숙일수는 약 8일정도 빨랐고, 생육일수는 약 6일정도 빨라 평가 대상재래종자원은 대비품종인 충주팥에 비해 조숙종이 많은것으로 조사되었다. 3. 본 시험에 이용된 우리나라 재래종 자원은 일본의 기상생태형에 배치해본 결과 비교적 조생종에 속하는 것으로분석되었다. 4. 10개의 SSR 마커를 이용하여 다양성을 분석한 결과 PIC0.70을 얻었으며, 집단별로 분석한 결과 다양성은 야생종집단이 가장 다양성이 높고 남한원산 자원이 가장 낮은것으로 조사되었다.

Phylogenetic relationships among 53 accessions of D.glomerata collected from 5 continents were investigated using simple sequence repeat (SSR) markers. 15 SSR primer pairs generated a total of 127 alleles, with an average of 8.5 alleles per locus. The average polymorphic rate (P) was 95.21 %. The genetic similarity (GS) among all accessions ranged from 0.43 to 0.94, with an average of 0.63. Analysis of molecular variance (AMOVA) indicated that larger proportions of variability existed within geographical regions (73.75%). High degree of genetic diversity was observed in Asia (P, 90.55%) and Europe (P, 86.61%) groups. Based on the cluster and principal component analysis, 53 accessions could be divided into five groups (GS=0.64) according to the nearest phylogenetic relationship.

The soybean Kunitz trypsin inhibitor (KTI) protein is responsible for the inferior nutritional quality of unheated or incompletely heated soybean meal. Ti locus controls presence or absence of Kunitz trypsin inhibitor protein. Genetic recombination or tight linkage between Ti locus and Satt228 marker that has been identified to be tightly linked to the Ti locus was detected for marker assisted selection (MAS) using two F2 populations of titi genotype in this study. Two F2 populations were developed from the cross of A29 (KTI protein present, TiTi genotype, AA genotype in Satt228 marker) x Gaechuck#1 and Gaechuck#2 (KTI protein absent, titi genotype, BB genotype in Satt228 marker). Among 31 F2 plants derived from A29 x Gaechuck#1, twenty nine F2 plants show BB genotype that indicates no recombination between Satt228 marker and Ti locus. Only 2 F2 plants show AA genotype that indicates recombination between Satt228 marker and Ti locus. Twenty eight F2 plants derived from A29 x Gaechuck#2 show BB genotype that indicates no recombination between Satt228 marker and Ti locus. Expected genetic ratio between Satt228 marker and Ti locus was 3.6 cM in F2 population.

In crop breeding program, information about genetic dissimilarity on breeding resources is very important to corroborate genealogical relationships and to predict the most heterozygotic hybrid combinations and inbred breeding. This study aimed to evaluate the genetic variation in Kenyan sunflower breeding lines based on simple sequence repeat (SSR). A total of 83 alleles were detected at 32 SSR loci. The allele number per locus ranged from 2 to 7 with an average of 2.7 alleles per locus detected from the 24 sunflower accessions and the average value of polymorphic information contents (PIC) were 0.384. A cluster analysis based on the genetic similarity coefficients was conducted and the 24 sunflower breeding resources were classified into three groups. The principal coordinates (PCoA) revealed 34% and 13.38% respectively, and 47.38% of total variation. It was found that the genetic diversity within the Kenyan sunflower breeding resources was narrower than that in other sunflower germplasm resources, suggesting the importance and feasibility of introducing elite genotypes from different origins for selection of breeding lines with broader genetic base in Kenyan sunflower breeding program.

Background : Atractylodes japonica koidz (AJ) is a perennial herb that belongs to Atractylodes genus. The dried rhizome of AJ is known as ‘Baek-chul’. The ‘Baek-chul’ is used as important traditional medicine in north-east Asia. It is considered to be effective for the treatment of stomach disorder, virus, diuresis, inflammation, arthritis. AJ is heavily depend on import from china and only few studies have been carried out. In this study, we develop SSR marker to build a foundation of breeding, to analyze genetic diversity and to construct core collection. Methods and Results : AJ resources was collected from each different place. To find simple sequence repeat (SSR) marker, we sequenced genomic DNA of AJ resources using Illumina HiSeq 2000 System. As a result of next generation sequencing (NGS), we obtained putative SSR loci. From these SSR primers, 553 SSR primer sets were designed successfully and confirmed polymorphism by in silico analysis. Nucleotide motifs ranged from tri- to penta-. Among these, 48 primer were tested in 4 individuals by capillary electrophoresis. Finally, selected 28 SSR marker were showed clear band and polymorphism by Electrophoresis. Conclusion : In this study, we developed 28 polymorphic SSR marker using NGS, and it could be used for analyzing genetic diversity of A. japonica. These marker would be useful for breeding of new cultivar in the future.

Background : Several members of the genus Clausena have a great potential as a candidate for the identification of new drug lead molecules, but lack of their genomic information can be a hindrance for the verification of the genetic background for future use. To broaden and delve into the genomic features of this genus, Clausena excavata, an important medicinal plant in many Asian countries, was used for RNA-seq analysis. Methods and Results : A ten ㎍ of the total RNA was used for mRNA isolation using oligo-dT beads and random sheared mRNAs were used to prepare a cDNA library for a illumina hiseq 2500 analysis. In total, 17,580,456 trimmed clear reads from the illumina hiseq 2500 were used for de novo assembly using three assemblers, CLC genomics workbench, velvet-oases, and Trinity. A total of 16,638 non-redundant unigenes with an average length of 755 bp were generated by the assembly. The functional categorization of the identified unigenes by a gene ontology (GO) term resulted in 2,305 genes in the cellular component, 5,577 in the biological processes, and 8,056 in the molecular functions, respectively. The top sub-category in biological processes was the metabolic process with 4,374 genes. Among annotated genes, 3,006 were mapped to 123 metabolic pathways by KEGG metabolic pathway analysis tool. The search for simple sequence repeats (SSRs) resulted in 845 SSRs from 749 SSR-containing unigenes and the most abundant SSR motifs was AAG/CTT with 179 occurrences. Twelve SSR markers were tested for cross transferability among five Clausena species; eight of them exhibited polymorphism. Conclusion : In the present study, genomic resources of the genus Clausena were enriched through RNA-seq and SSR markers, which will serve as valuable resources for genomic/genetic studies of the genus Clausena and close relatives.

Background: Adenophora triphylla var. japonica (Regel) H. Hara shows vegetative growth with radical leaves during the first year and shows reproductive growth with cauline leaves and bolting during the second year. In addition, the shape of the plant varies within the same species. For this reason, there are limitations to classifying the species by visual examination. However, there is not sufficient genetic information or molecular tools to analyze the genetic diversity of the plant. Methods and Results: Approximately 34.59 Gbp of raw data containing 342,487,502 reads was obtained from next generation sequencing (NGS) and these reads were assembled into 357,211 scaffolds. A total of 84,106 simple sequence repeat (SSR) regions were identified and 14,133 primer sets were designed. From the designed primer sets, 95 were randomly selected and were applied to the genomic DNA which was extracted from five plants and pooled. Thirty-nine primer sets showing more than two bands were finally selected as SSR markers, and were used for the genetic relationship analysis. Conclusions: The 39 novel SSR markers developed in this study could be used for the genetic diversity analysis, variety identification, new variety development and molecular breeding of A. triphylla.