톱다리개미허리노린재(Riptortus pedestris (Fabricius))는 한국, 일본, 중국 등을 포함한 아시아 지역에서 콩에 심각한 피해를 야기 시키는 해충이다. 본 연구에서는 NGS를 이용하여 얻은 톱다리개미허리노린재 유전자 정보를 바탕으로 4개의 microsatellite 마커를 선발하였다. 선발된 유전자 마커를 이용하여 국내 15개 지역 톱다리개미허리노린재 지역 집단들 간의 유전적 차이를 분석하였다. 총 384 개체를 이용하여 분석한 결과 초위성체 마커에 따라 대립유전자의 수는 7-21개 였다. AMOVA 검정 결과 전체 유전적 변이의 92%는 개체 간에, 7%는 집단 간에 그리고 1%는 개체 내에서부터 유래되었다. 집단 간 유전적 거리 차이를 보면 군산과 구례 개체군간 차이가 가장 적었으며 (Fst =0.005), 칠곡과 구례 개체군 간 차이가 가장 컸다 (Fst = 0.067). PCoA 분석결과 첫 두 주요인에 의한 분산이 전체 분산의 75.58%를 차지하였다. Bayesian clustering 결과 의 최대값은 K=3일 때 6.77로 가장 컸으며 이는 우리나라에 분포하는 톱다리개미허리노린재 개체군은 최소 3개의 공통 조상으로부터 유래되었다는 것을 의미한다.

이 연구의 목적은 성염색체 특이적 초위성체마커의 대립 유 전자 다양성과 빈도를 조사하여 한국 재래소 3품종의 (칡소, 한우 그리고 제주흑우) 유전적 근연관계 및 특징을 조사하여 우리 고유 유전자원으로서의 가치를 구명하고자 하였다. 한국 재래소 3품종은 30개의 초위성체 마커에서 선별된 4개의 초 위성체 마커(INRA30, TGLA325, UMN0905 및 UMN0929) 를 이용하여 식별하였다. 대립 유전자의 다양성, 대립 유전자 빈도, 이형접합도 그리고 다형 정보량(PIC)을 산출 하였다. 칡 소, 제주 흑우와 한우에 대한 관찰 이형접합도의 평균은 각각 0.541, 0.406 및 0.61이었고 PIC의 평균은 각각 0.542, 0.377 그리고 0.6이었다. 제주흑우의 경우 칡소나 한우에 비해 낮은 이형접합도와 PIC를 보여준다. 이들 4개의 초위성체 마커를 이용하여 칡소, 제주흑우 그리고 한우의 품종을 구별에 이용 할 수 있다. 이러한 결과들로 볼 때 한국 재래소 3품종은 가 축유전자원으로서 중요한 가치를 지니고 있으며 이들 품종의 보존, 관리 및 활용에 중요한 기초자료로 이용될 것으로 사료 된다.

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.]

근래의 육종산업에 있어서 재래 혹은 토착품종 등 고유 가축유전자원의 효율적인 보존 및 관리는 중요한 관심사이다. 본 연구는 제주재래돼지와 외래돼지 품종들간의 유전적 다양성, 집단의 구성 및 근연관계를 구명하기 위하여 수행되었다. 제주재래돼지, Landrace, Yorkshire, Berkshire 등 4품종 총 200개체를 대상으로 30개 초위성체 마커를 대상으로 대립유전자를 분석한 결과, 전체 265개의 대립유전자가 관찰되었다. 대립유전자 수의 범위는 5개(SW168)에서 22개(S0005)였으며, 전체 좌위에 대한 평균 값은 8.83개로 산출되었다. 30개 마커에 대한 기대 및 관측 이형접합도의 평균치는 0.731 및 0.615, 다형정보지수의 평균값은 0.697로 확인되었다. 제주재래돼지의 유전적 다양성은 외래 품종에 비하여 낮게 나타났다. 계통유전학적 유연관계, 요인대응분석 및 집단구조 분석 결과, 제주재래돼지는 서양유래의 상용품종과 유전적으로 명확히 구분되었다. 따라서 본 연구 결과는 제주재래돼지의 유전적 고유성 및 유전자원으로써 가치판단을 위한 과학적 근거가 될 것으로 사료된다.

This study was conducted to elucidate the genetic relationships among native Korean cattle breeds by analyzing genetic variations and distances. Relationships among Hanwoo, Korean brindle, Korean black, Jeju black, and Holstein cattle were evaluated using 15 microsatellite markers. Korean brindle and Korean black cattle had the closest relationship based on the lowest genetic distance being observed between these breeds. A Neighbor-Net tree created using the Reynolds distances indicated that Korean brindle and black cattle formed a group separate from the Hanwoo population. However, an Fst pairwise test revealed that Hanwoo, Korean brindle, and Korean black cattle differed significantly (P <0.01). Moreover, the results of this study confirmed that Jeju black cattle became a separate established breed in Korea through a path different from that of cattle from inland regions, even though it is considered to be a Korean native breed. Overall, the results of our study indicate that Korean brindle and black cattle are indeed native Korean breeds that maintain an endangered status.

최근 가축의 유전적 다양성 유지 및 식량 안보에 있어서 재래품종의 중요성은 점차 증대되고 있다. 제주흑우는 멸종위험에 처한 품종이며, 2013년 7월 문화재청에 의해 천연기념물 제546호로 지정되었다. 본 연구의 목적은 제주흑우(124두)의 유전적 다양성, 유연관계 및 유전적 구조의 평가이며, 그 비교 대상으로 한우(128두) 및 외래품종 홀스타인(73두)을 공시하였다. 분자유전학적 특성을 평가하기 위해 11개 초위성체 마커(BM1824, BM2113, ETH10, ETH225, ETH3, INRA23, SPS115, TGLA122, TGLA126, TGLA227, TGLA53)의 대립유전자형을 분석하였으며, 그 결과를 토대로 유전적 다양성 지수들을 산출하였다. 품종별 평균 기대이형접합도(HExp)는 0.605-0.738, 관측이형접합도(HOsb)는 0.667-0.747 그리고 다형정보지수(PIC)는 0.644-0.773의 범위를 보였다. 특히, 제주흑우의 유전적 다양성 지수는 가장 낮은 결과를 보였다. STRUCTURE를 이용한 군락 분석 결과 유전적으로 3개의 군락으로 구분되었으며, 주성성분분석(PCA) 결과 또한 3개의 군집으로 분류됨을 확인하였다. 따라서 본 연구의 결과는 제주흑우의 유전적 고유성 및 유전자원으로써 가치 판단을 위한 과학적 근거가 될 것으로 사료된다.

Next Generation Sequencing을 이용한 분석 서열을 기반으로 매미나방의 Microsatellite loci 탐색 및 marker 개발을 수행하였다. 매미나방의 Genomic DNA 서열 분석은 MiSeq Sequencer (Illumina)의 1/8 plate를 이용하여 실시하였다. 판독된 유전자 서열의 길이는 총 3,974,358,483 bp로 평균 248.58 bp로 구성된 총 15,988,036 개의 분석 단편이 확보되었으며, 이를 CLC workbench를 이용하여 총 367,397,618 bp로 조합하였다. 조합된 Genomic DNA 서열을 대상으로 반복서열길이 2~4 bp, 반복횟수 4회 이상의 조건으로 총 1,864 개의 Microsatellite loci를 탐색하였다. 이 중 반복횟수 6회 이상의 430 loci에 대한 marker 제작 가능성을 TM 55.5~56.5℃, GC contents 30% 이상, primer length 18~22 bp의 조건으로 Primer3을 이용하여 분석하였으며, 총 207 개의 marker를 제작하였다. 선별된 207개 marker 중 150개 마커에 대해 일반 올리고 primer set를 제작하여 PCR을 통한 유용성 평가를 실하였으며, 그 결과 총 29개의 마커에 대한 유효성이 확인되어 Genotyping 용 형광 dye인 FAM을 부착한 분석용 마커로 제작하였다. FAM을 부착한 마커에 대한 PCR 효율 검사를 통해 최종적으로 10개 마커를 선별하여 한국 4개 지역(Korea 1, Korea 22, Korea 26, Korea 31) 및 러시아(Vladivostok), 몽고(Shagaarnur) 각 1개 지역의 개체군을 대상으로 유전적 구조 분석을 수행하였다. 유전적 유사도를 평가하기 위하여 Fst Pairwise UPGMA tree를 분석한 결과, Korea 1과 러시아 개체군, Korea 22와 Korea 26 개체군의 유전적으로 유사도가 높은 것으로 나타났으며, Korea 31과 몽고 개체군은 유사도의 기부에 위치하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, Baysian Algorithm을 기반으로 한 유전적 구조 분석에서도 각 개체 및 개체군의 구조는 UPGMA tree 동일한 양상을 나타내는 것으로 확인되었다. 따라서, 현 연구를 통해 개발된 매미나방의 Microsatellite 마커는 한국을 비롯한 인근 지역의 지역적 개체군 분석을 가능하게 할 수 있을 것으로 판단되며, 결국 식물검역에서 매미나방의 유출 국가 및 지역에 대한 판별 분석에 유용할 수 있을 것이다.

Next Generation Sequencing을 이용한 분석 서열을 기반으로 매미나방의 Microsatellite loci 탐색 및 marker 개발을 수행하였다. 매미나방의 Genomic DNA 서열 분석은 MiSeq Sequencer (Illumina)의 1/8 plate를 이용하여 실시하였다. 판독 된 유전자 서열의 길이는 총 3,974,358,483 bp로 평균 248.58 bp로 구성된 총 15,988,036 개의 분석단편이 확보되었으며, 이를 CLC workbench를 이용하여 총 367,397,618 bp로 조합하였다. 조합된 Genomic DNA 서열을 대상으로 반복서열 길이 2~4 bp, 반복횟수 4회 이상의 조건으로 총 1,864 개의 Microsatellite loci를 탐 색하였다. 이 중 반복횟수 6회 이상의 430 loci에 대한 marker 제작 가능성을 TM 55.5~56.5℃, GC contents 30% 이상, primer length 18~22 bp의 조건으로 Primer3 을 이용하여 분석하였으며, 총 207 개의 marker를 제작하였다. 선별된 207개 marker 중 150개 마커에 대해 일반 올리고 primer set를 제작하여 PCR을 통한 유용 성 평가를 실하였으며, 그 결과 총 51개의 마커에 대한 유효성이 확인되어 Genotyping 용 형광 dye인 FAM을 부착한 분석용 마커로 제작하였다. 현재는 PCR 을 통한 결과만을 이용하여 유용성 평가를 실시하였다. 추후 분석용 마커를 이용하 여 Genotyping을 통한 유용성 평가를 수행할 예정이다. 주요 검역 해충으로 알려져 있는 매미나방의 Microsatellite 마커의 개발은 한국을 비롯한 인근 지역의 지역적 개체군 분석을 가능하게 할 수 있을 것으로 판단되며, 결국 식물검역에서 매미나방 의 유출 국가 및 지역에 대한 판별 분석에 유용할 수 있을 것이다.

본 연구의 목적은 염소의 개체식별에 있어서 효율적인 microsatellite (MS) marker set를 확립하는데 있다. 염소 10집단 455두를 대상으로 국제식량농업기구(FAO) 권고 및 미국 국립생물정보센터(NCBI)에서 수집한 30개 MS 마커에 대한 유전정보량을 확인한 후 대립유전자형 크기, 형광표지 종류, PCR 조건 등 을 고려하여 7개의 MS 마커(SRCRSP1, SRCRSP8, OarFCB048, OarFCB193, BOBT24, INRA063, DRBP1)를 선정하였다. 또한 분석 효율성을 극대화하기 위해 7개 마커에 대해서 multiplex PCR 기법을 적용하였다. 분석된 7개 MS 좌위에서 총 80개의 대립유전자형이 관찰되었고, 기대이형접합도(HExp) 및 다형정보지수(PIC)의 평균치는 0.710 및 0.674로 산출되었다. 7개 좌위의 다형성을 기반으로 무작위 교배집단, 반형매 교배집단 그리고 전형매 교배집단으로 가정하였을 때의 동일개체 출현확률은 각각 2.42×10-11, 1.70×10-8 및 2.22×10-4으로 산출되었다. 이상의 결과는 국내에서 사육되고 있는 염소의 개체수를 고려할 경우 동일개체 출현 가능성이 없는 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에 의해서 구축된 염소 개체식별 마커 세트 및 분석방법은 우리나라 염소의 개량 및 안전유통에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

초위성체 표지인자는 가축에서 유전자 다양성, 개체식별 연구를 위한 유전자 마커로 활용되고 있지만 가축의 가금류에서는 이러한 연구가 미비한 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 닭에서의 초위성체 마커에 대한 유전정보를 확보하고 보다 정확하고 신속한 유전자 분석 방법의 개발이 필요하다. 본 연구의 목적은 12개의 초위성체 표지인자(MS Marker)를 1세트로 구성된 다중중합효소연쇄반응(Multiplex PCR)을 이용하여 닭의 대립유전자와 대립유전자 빈도 및 이형접합도을 결정하는 마커를 개발하는 것이다. 닭 96수를 이용하여 12개 MS marker를 분석한 결과, MS marker에 대한 대립유전자수는 평균 3.08개로 관찰되었다. 12개 초위성체 마커의 이형접합도은 평균 0.563이고 다형정보도(Polymrphism information content : PIC)는 0.482로 계산되었다. 이 결과는 전국적으로 닭의 유전자를 이용한 개체식별 및 친자감별에 이용하기 위한 기초자료 뿐만 아니라 닭 이력제를 정착시킬 수 있는 중요한 기술로 활용 될 수 있을 것이라 사료된다.

White-backed planthopper, Sogatella furcifera (Horvath) (Hemiptera: Delphacidae), has been a serious migratory pest in Korea. It is important to figure out the migration route and gene flow of S. furcifera. Microsatellite marker (SSR) shows high efficiency as molecular markers. Unfortunately, various microsatellite marker of S. furcifera has not been developed to see genetic diversity. S. furcifera samples were collected from Vietnam, Laos and three different sites of Bangladesh in 2012. We extracted DNA by using QIAamp DNA Mini Kit and ran next generation DNA sequencer (NGS) Roche 454 to develop a new microsatellite marker. Roughly, about 18 singleton primers and 14 contigs primers were found. We will test these primers with S. fucifera DNA samples, and figure out the accurate new microstatellite marker.

The swine is one of the most widespread mammalian throughout the whole world. Presently, many studies concer-ning microsatellites in swine, especially domestic pigs, have been carried out in order to investigate general diversity patterns among either populations or breeds. Until now, a lot of time and effort spend into a single PCR method. But simple and more rapid multiplex PCR methods have been developed. The purpose of this study is to develop a robust set of microsatellites markers (MS marker) for traceability and individual identification. Using multiplex-PCR method with 23 MS marker divided 2 set, various alleles occurring to 5 swine breed (Berkshire, Landrace, Yorkshire, Duroc and Korea native pig) used markers to determine allele frequency and heterozygosity. MS marker found 4 alle-les at SW403, S0227, SWR414, SW1041 and SW1377. The most were found 10 alleles at SW1920. Heterozygosity represented the lowest value of 0.102 at SWR414 and highest value of 0.861 at SW1920. So, it was recognized appro-priate allele frequency for individual identification in swine. Using multiplex-PCR method, MS markers used to determine individual identification biomarker and breed-specific marker for faster, more accurate and lower analysis cost. Based on this result, a scientific basis was established to the existing pedigree data by applying genetics additio-nally. Swine traceability is expected to be very useful system and be conducted nationwide in future.

The aim of this study was to identify allele variability and frequencies of six microsatellite markers (BM861, INRA124, INRA189, UMN0103, UMN0307 and UMN0504) specific to the Y-chromosome. DNA samples from 147 males of three Korean native and seven exotic cattle breeds were tested. Three (Chikso, Heugu, and Jeju black cattle) Korean native cattle (KNC) breeds showed Bos taurus genotype. In the neighbor-joining tree, based on Nei’s DA genetic distance, ten breeds represented main group. In addition, Bayesian clustering result showed that 3 main clusters are for individual allele variability and frequencies. Moreover, KNC breeds showed differences in genotype with B. taurus type when compared to previous studies. The molecular information of paternal lineage in this study would be useful for the conservation and utilization of three KNC breeds as genetic resources.

애멸구는 국내에서 월동을 하는 토착해충으로 벼줄무늬잎마름병(Rice stripe virus, RSV)을 매개하는 중요한 벼 해충이다. 이 해충은 근래에는 중국에서 국내 서 해안 지역에 대량 비래하기도 하여 문제가 더 커지고 있다. 본 연구에서는 서해안 지 역인 태안, 부안, 신안에서 2013년 4월 중순 경 채집한 월동 애멸구의 microsatellite 단편분석을 통해 지역 간의 유전적 다양성을 비교하였다. 애멸구의 종 특이적 microsatellite marker는 기 개발된 9개의 marker(Sun et al., 2012)를 사용하였다. 분석에서 태안 28개체, 부안 33개체, 신안 35개체가 이용되었다. 세 지역에서 나타 난 평균 allele의 수는 4~16.667의 범위를 보였고, 평균 HO 0.168~0.655였으며, HE 0.493~0.897로 나타났다. 지역별 유전적 다양성의 경우, HE는 태안 0.717, 부안 0.808, 신안 0.774 이며, HO는 태안 0.391, 부안 0.455, 신안 0.344이었다. 세 지역 간 유전적 구조는, F 값이 0.0261~0.067로 이들 세 지역 개체군간 유전적 구조의 차 이는 없었다. 본 연구를 통해 기 개발된 애멸구 microsatellite marker가 국내 애멸구 개체군들의 유전적 구조 분석에 적용될 수 있음을 확인하였으며, 추후 아시아 지역 의 애멸구 개체군들과 국내 지역 개체군들 간의 유전적 유연관계 분석을 통해 이들 의 비래경로 및 국내 개체군들의 유전적 특성을 밝힐 수 있을 것으로 생각된다.

The blueberry gall midge, Dasineura oxycoccana (Johnson), which has been recently introduced into Korea, is a notorious pest on blueberries. This invasive insect has rapidly spread throughout Korea including Jeju island. So far, we have no epidemic information, such as invasion routes and subsequent dispersal rates in Korea. To understand population genetics of D. oxycoccana, we have developed 12 novel microsatellite loci. To obtain its sequence data, the next generation sequencing was performed using mixed individuals collected from Korea and USA. The developed loci were polymorphic, with 6 to 16 alleles in 35 individuals from a single population of Hwaseong. The analyses revealed that all 35 individuals had different multilocus genotypes with heterozygosity ranging from 0.568 to 0.790. These markers will facilitate population genetic studies of D. oxycoccana.

This study was carried out to examine a molecular marker system for parentage test in Jeju Black cattle (JBC). Based on the preliminarily studies, we finally selected for construction of a novel genetic marker system for molecular traceability, identity test, breed certification, and parentage test in JBC and its related industrial populations. The genetic marker system had eight MS markers, five indel markers, and two single nucleotide polymorphisms (SNPs; g.G299T and g.del310G) within MC1R gene which is critical to verify the breed specific genotypes for coat color of JBC differing from those of exotic black cattle breeds such as Holstein and Angus. The results showed lower level of a combined non-exclusion probability for second parent (NE-P2) of 4.1202×10-4 than those previously recommended by International Society of Animal Genetics (ISAG) of 5.000×10-4 for parentage, and a combined non-exclusion probability for sib identity (NE-SI) of 2.679×10-5. Parentage analysis has been successfully identified the JBC offspring in the indigenous population and cattle farms used the certified AI semens for production using the JBC-derived offspring for commercial beef. This combined molecular marker system will be helpful to supply genetic information for parentage test and traceability and to develop the molecular breeding system for improvement of animal productivity in JBC population.