1913년부터 2013년까지 한국에서 육성된 콩 172품종의 생 육 및 수량구성형질의 변이를 평가하고 주성분 분석과 군집 분석을 통하여 품종군을 분류하여 콩 육종의 기초자료로 이용 코자 수행하였다. 생육 및 수량구성형질의 변이계수는 각 형 질에 따라 차이가 있었으며, 엽장폭비, 경장, 분지수, 100립중 및 주당종실중은 높았고, 엽면적, 주경절수, 주당협수 및 주당 립수는 중간정도이었으며, 생육시기에 관련된 개화일수, 성숙 일수 및 생육일수는 낮았다. 콩 품종들의 생육 및 수량구성형 질에 대한 주성분 분석을 한 결과, 주성분의 기여율은 제 1주 성분은 34.02%, 제 2주성분은 18.44%, 제 3주성분은 10.67%, 제 4주성분은 9.96%로, 상위 4주성분까지의 고유값이 1이상 이며, 누적기여율이 73.09%로 제 4주성분까지만 가지고도 한 국 콩 품종의 군집분류가 가능하였다. Average linkage cluster 에 의하여 분류된 군집분류에서 평균 거리를 1.1로 하였을 때 5개 군집으로 분류되었고, I군집은 전체 품종의 69.7%가 속해 있는 가장 큰 군집이었고, 다음으로 II군집이 19.8%가 속하는 큰 군집이었고, 그 다음으로 IV군집이 8.7%가 속하였으며, III 군집과 V군집은 1 ~ 2품종이 속하는 소군집이었다. 각 군집의 품종을 육성년대(1980년 이전, 1980년대, 1990년대, 2000년 이후) 및 용도별(장류 및 두부용, 나물용, 밥밑용, 풋콩 및 올 콩용)로 분류하면 품종의 분포가 차이가 있었다. 육성년대별로 는 1980년 이전과 1980년대에 육성된 품종은 I과 II군집에, 1990년대와 2000년 이후에 육성된 품종은 모든 군집에 넓게 분포하였다. 용도별로는 I군집에는 장류 및 두부용 품종이, II 군집에는 나물용 품종이, IV군집에는 풋콩 및 올콩용 품종이 가장 많이 속하였으며, III과 V군집에 속하는 품종은 나물용 품종이었다.

The mixing of rice and brown rice produced in different years is banned in Korea by the grain management act. However, there has been no reported method for discriminating the production year of rice. The objective of this study was to develop a method for discriminating the production year of rice and brown rice based on their phospholipids content. One hundred rice samples and 130 brown rice samples produced between 2012 and 2015 were collected. Twelve phosphatidylcholine components were analyzed by liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Phosphatidylcholine was used as an internal standard to calculate the peak intensity of the samples. A statistical analysis of the results showed that the centroid distance between the stale and new rice was 4.16 and the classification ratio was 97%. To verify the calculated discriminant, 61 and 40 rice samples were collected. The accuracy of discrimination was 82% by primary verification and 80% by secondary verification. The statistical analysis of brown rice showed that the centroid distance between the stale and new brown rice was 3.14 and the classification ratio was 96%. To verify the calculated discriminant, 10 samples of new rice and 30 samples of stale rice were collected and the accuracy of discrimination was 93%. The accuracy of discrimination for rice stored at room temperature was 57.9 –92.1% and that for rice stored at a low temperature was 86.8–94.7%, depending on the storage period. For brown rice, the detection accuracy was 94.7–100% at room temperature and 92.1–100% at a low temperature, depending on the storage period. The accuracy of discrimination for rice was affected by the storage temperature and time, while that for brown rice was more than 92% regardless of the storage conditions. These results suggest that the developed discriminant analysis method could be utilized to determine the production year of rice and brown rice.

본 연구는 국내에서 유통되고 있는 국화 147품종을 수집하 여 국화 품종의 식별을 위한 SSR 분자표지의 선발 및 이를 이용한 품종별 DNA profile 데이터베이스를 구축하기 위해 수행하였다. 품종식별에 적합한 분자표지를 선정하기 위해 20 개 품종을 대상으로 총 587개의 SSR 분자표지를 검정하여 다형성을 나타내는 27개의 분자표지를 선발하였다. 27개의 분자표지 중 다형성, 재현성, 반복성, 대립유전자 패턴 등을 종합적으로 고려하여 14개의 SSR 분자표지를 데이터베이스 구축에 활용할 마커로 최종 선발하였고 이를 이용하여 국화 147품종에 대한 SSR 분자표지 데이터베이스를 구축하였다. 국화 147 품종을 14개의 SSR 분자표지로 분석한 결과 대립 유전자 수는 79개, 마커별 대립유전자의 분포는 3 ~ 10개로 분포하였고, 분자표지 당 평균 대립 유전자의 수는 5.6개로 나타났다. PIC 값은 0.287 ~ 0.785 범위에 분포하였으며, 평 균값은 0.598로 분석되었다. 국화 147품종에 대한 덴드로그 램을 작성하였을 때 공시품종의 유전적 거리는 0.44 ~ 1.00 범위로 나타났으며, 147품종 중 143품종은 14개 SSR 분자표 지에 의해 식별이 되었으나, 돌연변이 육종법 또는 자연변이 를 통해 육성된 2품종은 원품종과 구분이 되지 않았다. 본 연구에 의해 구축된 국화 품종별 SSR 분자표지 데이터베이스 는 국화 출원품종의 대조품종 선정과 품종보호권 침해 및 종 자분쟁 발생시 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Blueberry (Vaccinium spp.) is a member of the Ericaceae and eleven varieties have been registered at the Korea Seed & Variety Service for Plant Variety Protection (PVP). This study was to develop simple sequence repeat (SSR) markers next generation sequencing (NGS) analysis and to analysis genetic relationship of blueberry 31 varieties. Highbush blueberry ‘Camellia’ and rabbiteye blueberry ‘Alapaha’ varieties were used as sequencing materials. Out of total 987 SSR primers detected between ‘Camellia’ and ‘Alapaha’, 148 SSR primers were initially applied to select SSR markers for identification of blueberry varieties. Fourteen SSR markers showed polymorphism between 8 varieties. Seven SSR markers showed reproducibility and clear peak among 14 SSR markers. Genetic relationships of 31 blueberry varieties were analyzed and identified using 7 SSR markers. A total of 30 polymorphic SSR alleles were obtained and two to seven alleles were detected for each locus with an average of 4.3 alleles per locus. Average polymorphism information content was 0.556, ranging from 0.374 to 0.714. Genetic distance of clusters ranged from 0.38 to 0.93 by unweighted pair-group method with arithmetical average based on Jaccard’s distance coefficients. These newly developed SSR markers indicate usefulness for variety identification related to seed dispute and distinctness, uniformity and stability (DUS) test for blueberry.

This study was conducted to construct a DNA marker database for 38 plum varieties collected in Korea using simple sequence repeat (SSR) markers. A set of 61 SSR primer pairs was tested to select polymorphic SSR markers between 8 varieties. Among the 61 primer pairs, 21 showed polymorphism, reproducibility and easy scoring. The genetic relationship between the 21 SSR markers and 38 varieties was analyzed. A total of 210 polymorphic amplified fragments were obtained with the 21 SSR markers. Three to seventeen SSR alleles were detected for each locus, with an average of 10.0 alleles per locus. Average polymorphism information content (PIC) was 0.758, with a range from 0.549 to 0.870. A total of 210 SSR marker loci were used to calculate Jaccard’s distance coefficients for cluster analysis by an unweighted pair-group method with arithmetical average (UPGMA). The genetic distance ranged from 0.06 to 1.00 in 38 varieties. Out of 38 plum varieties, 32 were identified using the 21 SSR markers. Therefore, these SSR markers may be employed to complement distinctness, uniformity, and stability (DUS) tests or as potential tools to solve seed disputes regarding plums.

Seed & Variety Service for Plant Variety Protection (PVP). We previously constructed DNA profile database for identifying 159 lettuce varieties using 60 simple sequence repeat (SSR) markers. In this study, we selected optimum markers from previously applied markers and new SSR markers for the standardization of DNA profile database of 65 commercial lettuce varieties containing 18 PVP varieties distributed in Korea. Twenty-eight SSR markers from 60 SSR markers were selected for characterization with 65 commercial lettuce varieties according to the reproducibility, polymorphism, band pattern of marker and easiness of scoring. Out of 156 SSR primers, we additionally selected 11 new SSR primer pairs showed polymorphisms between 8 varieties and repetitive reproducibility on capillary electrophoresis system. Totally 127 polymorphic amplified fragments were obtained using 39 SSR markers. Two to seven SSR alleles were detected for each locus with an average of 3.3 alleles per locus. Average polymorphism information content was 0.517, ranging from 0.281 to 0.771. Genetic distance of clusters ranged from 0.29 to 0.96 by unweighted pair-group method with arithmetical average based on Jaccard’s distance coefficients. A total of 65 commercial lettuce varieties were discriminated by 39 SSR marker genotypes. These SSR profile database developed will be continually characterized for the standardization of DNA profiles for lettuce commercial varieties

Chrysanthemum (Dendranthema grandiflorum Ramat.) is a member of the Asteraceae and 588 varieties obtained Plant Variety Protection and 601 varieties were registered to Korea Seed & Variety Service for marketing. Thus, chrysanthemum is one of the important horticultural crop and having a possibility for infringement of Plant Breeder’s Rights. We investigated the genetic relationship of 20 chrysanthemum varieties using simple sequence repeat (SSR) markers. A total 335 SSR primer sets were screened for identification of 20 varieties. With 335 SSR primers, seventeen SSR primers showed polymorphism and reproducibility between 20 varieties. A total of 77 polymorphic fragments were identified by 17 SSR markers. Two to eight SSR alleles were detected for each SSR locus with an average of 4.53 alleles per locus. The polymorphism information content values ranged from 0.408 to 0.825 with an average of 0.45. Genetic distance of 20 varieties ranged from 0.36 to 0.73 by unweighted pair-group method with arithmetical average based on Jaccard’s distance coefficients. All of twenty varieties were distinguished by 17 marker genotypes. Future work will be investigated to construct DNA profile database for large number of chrysanthemum varieties using DNA sequencer.

국내에서 수집된 블루베리 34품종의 식별을 위하여 SSR 마커를 이용하여 품종별 SSR 프로파일 데이터베이스를 구축하였다. 블루베리 품종의 식별에 적합한 마커를 선정하기 위하여 6개 품종을 대상으로 총 49개의 마커를 분석하였다. 6개 품종간에 높은 다형성과 재현성을 나타내고, 밴드패턴이 선명한 17개의 마커를 선발하여 공시된 34품종을 분석하였을 때 총 115개의 대립유전자가 분석되었다. 대립유전자의 수의 분포는 2∼15개를 나타내었고, 마커당 평균 대립유전자의 수는 6.8개로 분석되었다. PIC 값은 0.248∼0.888의 범위에 속하였으며 평균값은 0.671로 나타났다. 115개의 대립유전자를 Jaccard 방법에 의해 유사도를 산출하고 비가중 산술방식에 의해 집괴 분석한 결과 공시품종의 유전적 거리는 0.31∼0.81의 범위로 나타났고 계통도는 유사도 지수 0.40을 기준으로 할 때 종에 따라 3개의 그룹으로 구분되었다. 17개 SSR 마커에 의해 34품종이 모두 식별되었고, 34품종을 식별할 수 있는 3개의 최소마커 조합을 선정하였다. 본 결과는 블루베리 품종식별과 신품종 보호 심사를 위한 유전자 분석 자료로 유용하게 활용될 것으로 사료된다.

본 연구는 국내외에서 육성 및 수집된 복숭아 주요품종에 대하여 SSR 마커를 이용하여 유전적 다양성 분석을 수행하였다. 복숭아 품종식별에 적합한 SSR 마커를 선정하기 위하여 9개의 주요품종을 대상으로 총 189개의 SSR 마커를 분석하였다. 최종 선발된 20개의 SSR 마커를 대상으로 72품종을 이용하여 분석하였을 때, SSR 마커에 의해 분석된 대립유전자의 수는 2～9개였고, 총 71개의 대립유전자가 분석되었으며 마커 당 평균 대립유전자의 수는 3.6개로 조사되었다. PIC 값은 0.246～0.771의 범위에 속하였으며 평균값은 0.523으로 나타났다. SSR 마커를 이용하여 분석된 복숭아 72품종의 품종간 유전적 거리는 0.39～1.00의 범위를 나타내었고, 복숭아의 대표적 형태적 특성인 솜털의 유무에 따라 천도계 복숭아 그룹과 백도계 복숭아 그룹으로 나눌 수 있었으며, 72품종 중 68품종은 SSR 마커의 유전자형에 의해 구분되었으나, 돌연변이로 육성된 품종은 분자표지로 식별되지 않았다. 본 연구결과는 복숭아 품종의 유전적 다양성 및 품종식별 연구를 위한 자료로 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

Microsatellites are one of the most suitable markers for variety identification as it has great discrimination power for varieties with narrow genetic variation. The polymorphism level between forty microsatellite primer pairs and 148 soybean varieties was investigated through fluorescence based automatic detection system. A set of 16 primer pairs showed highly reproducible and polymorphic in these varieties. A total of 204 alleles were detected by using 16 microsatellite markers. The number of alleles per locus ranged from 6 to 28 with an average of 12.75 alleles per locus. The average polymorphism information content (PIC) was 0.86 ranging from 0.75 to 0.95. Two hundred four microsatellite loci were used to calculate Jaccard’s distance coefficients for unweighted pair group method using the arithmetic averages cluster analysis. These varieties were separated into several distinctive groups corresponding to varietal types. All of the varieties were perfectively discriminated by markers genotypes. This information may be useful to compare through genetic relationship analysis between existing and candidate varieties in distinctive tests and protection of plant breeders’ intellectual properties rights through variety identification.

본 연구는 국내외에서 육성 및 수집된 장미품종에 대하여 SSR 마커를 이용하여 품종식별 연구를 수행하였다. 장미 품종식별에 적합한 SSR 마커를 선정하기 위하여 112개의 SSR 마커를 12개의 주요품종을 대상으로 분석하였다. 최종 선발된 22개의 SSR 마커를 대상으로 69품종을 이용하여 분석하였을 때 대립유전자의 수는 2～10개의 분포를 나타내었으며 총 114개의 대립유전자가 분석되었다. PIC 값은 0.211～ 0.813의 범위에 속하였으며 평균값은 0.621로 나타났다. SSR 마커를 이용하여 작성된 장미 69품종의 품종간 유전적 거리는 0.41～0.87의 범위로 나타났고, 공시 품종 모두 SSR 마커의 유전자형에 의해 구분되었다. 본 연구결과는 장미 품종의 식별과 유전적 다양성 연구를 위한 기초 자료로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.