Plant viral diseases are incurable and reduce fruit yield and quality, causing economic losses. Damages vary depending on the virus-host combination, virulence, and cultivar susceptibility. Therefore, the fundamental way to prevent virus damage is to cultivate virus-free plants. Thermotherapy, cold therapy, chemotherapy and cryotherapy combined with microshoot tip culture are used to eliminate fruit tree viruses. This review describes fruit viral diseases and summarizes the current elimination methods. Next-generation sequencing (NGS) has also been used to identify and diagnosis new fruit crop viruses. Therefore, studies are needed to optimize elimination methods for NGS-identified viruses.
꼬마배나무이 (Cacopsylla pyricola)에 저항성 품종육성을 위한 육종재료를 선발코자 월동형 성충수, 단과지내의 산란수, 과총엽내의약충수 및 수관 전체적인 그을음 발생정도를 15개 종 및 종간잡종133개 유전자원을 대상으로 조사하였다. 월동형 성충수는 Pyrus.calleryana 4.6마리, 단과지내 산란수는 P. calleryana 0.3개, 과총엽내약충수는 P. calleryana 0마리, 그리고 그을음 발생정도는 P.betulaefolia, P. calleryana, P. communis, P. hybrid (P.pyrifolia × P.communis), P. lindleyi 0으로 발생 및 피해정도가 가장 낮았으며 종간의 차이가 뚜렷하였다. 전체적으로 대목으로 이용하고 있는 콩배인P. calleryana와 P. betulaefolia가 조사 대상 유전자원 중 가장 높은 항객성(antixenosis)을 보였으나 품질개량에 많은 기간이 요구됨에 따라 실용적으로는 서양배(P. communis) 중 ‘Conference', 'Cascade','Bosc', 'Winter Nelis' 가 가장 낮은 발생 및 피해정도를 보여 꼬마배나무이 저항성 품종 육성을 위한 좋은 육종재료로 판단되었다.
과피와 과육의 다양한 색은 복숭아 분류에 가장 널리 사용되는 상업적 기준 중 하나이다. 새로운 적색 과육 품종을 육성하기 위해서는 많은 교배 조합과 세대가 진전되어야 한다. 따라서 육종 효율을 높이기 위해서는 목적 형질을 가진 개체에 적용할 조기 선발 분자표지를 개발할 필요가 있다. 과육색이 다르게 발현되는 복숭아 품종의 유전자 발현을 비교하기 위해 2개의 cDNA library를 제작하였다. 적색 과육 품종인 ‘조생혈도’와 백색 과육 품종인 ‘미백도’의 유전자 발현 차이를 보기 위해 차세대 염기서열 분석(NGS) 기술을 사용하였고, 두 품종으로부터 얻은 EST의 염기서열을 결정하고 기존에 보고된 유전자와의 상동성을 분석하였다. ‘조생혈도’와 ‘미백도’의 EST database로부터 72쌍의 SNP 분자표지를 선발하였고, 적색 과육 품종 8개와 백색 과육 품종 24개를 구분할 수 있는 SNP 분자표지를 HRM 방법으로 분석하였다. 본 연구에서는 복숭아 EST database를 기반으로 HRM 분석 방법을 이용하여 복숭아 품종의 적육계와 백육계를 구분할 수 있는 효율적인 SNP 분자표지를 개발하였다. 이러한 SNP 분자표지는 복숭아 육종에 유용하게 사용할 수 있으며, 복숭아 품종의 다양한 색 변화에 관한 분자 기작 연구에 좋은 참고자료가 될 수 있을 것이다.
In this study, phenotypic distribution of 15 major fruit quality traits were analyzed using 252 progenies derived from a cross between ‘Tano Red’ (seed) and ‘Ruby Seedless’ (seedless), to obtain basic data for improving the breeding efficiency of grapevine cultivars. Berry skin color was dark red-violet in 46.4% of the progenies, which is the color of ‘Tano Red’ and ‘Ruby Seedless’, and berry shape was elliptic in 48.4%. Most of the progenies were very juicy with soft flesh, and closely related to the characteristics of ‘Tano Red’. Seeds were well developed in 67.1% of the progenies, rudimentary in 30.1%, and 2.8% were seedless, with seed weight being less than 0.15 g in 84.9% of the progenies. Among the 15 fruit quality traits assessed, bunch density, ease of berry detachment from pedicel, berry weight, berry seed number, berry longitudinal diameter, berry transverse diameter, berry soluble solids, and berry acidity showed normal distributions. Heritability of berry weight, berry longitudinal diameter, berry transverse diameter, berry soluble solids, and berry acidity was 0.89, 0.82, 0.78, 0.86, and 0.93, respectively. Berry weight was positively correlated with seed weight (r = 0.486**), presence of seeds (r = 0.483**), and seed number (r = 0.211**). Seed weight significantly increased with presence of seeds (r = 0.607**) and seed number (r = 0.725**). In addition, presence of seeds was positively correlated with seed number (r = 0.319**). These results could be useful for the identification of quantitative trait loci associated with fruit quality to assist in grapevine breeding.
For analysis of the relationship among blueberry cultivars, the growth period and morphological characteristics were investigated in 28 blueberry cultivars, and cluster analysis using the SAS program was conducted based on the morphological data. The harvest period was later and longer in rabbiteye blueberry cultivars (Austin, Brightwell, Powderblue, Southland, Tifblue) than in highbush blueberry cultivars. The L/D ratio of flower was more than 2.0 in the Austin, Brightwell, Powderblue, Southland, Tifblue, and Brigitta cultivars, and this could be disadvantageous for pollination. The 28 blueberry cultivars were classified into two groups by the cluster analysis based on growth period and morphological characteristics. Group I included rabbiteye blueberries and Group II included highbush blueberries. However, the northern, southern, and half-highbush blueberry cultivars were not differentiated.
사과는 배우체형 자가불화합성을 나타내는데 이는 S-locus의 복대립유전자에 의해 조절된다. 본 연구는 S-allele specific PCR분석을 통해 신품종을 포함한 24종의 사과 주요 재배품종과 7종의 꽃사과 품종의 자가불화합성 유전자형(S-genotype)을 결정하고자 수행하였다. 31종의 재배품종과 꽃사과 품종
을 23종의 S-allele specific primer을 이용하여 분석한 결과 12개의 S-allele (S1, S2, S3, S5, S7, S9, S10, S16, S21, S23, S26, S29)이 동정되었다. 그 중에서 24종의 재배품종에는 S1(41.7%), S3(58.3%), S7(29.2%), S9(54.2%)의 S-allele이 흔히 존재하는 것으로 확인되었다. 국내육성 신품종인 ‘아리수’와 ‘황옥’의 S-genotype은 각각 S3S7과 S3S9으로 동정되었다. 본 실험에서 얻은 S-genotype 정보는 안정적인 사과 과실생산에 적합한 수분수 선발과 육종프로그램에서 교배조합 작성에 유용
하게 활용될 것이다.
The precise, fast, and cost-effective identification of important fruit crop cultivars is essential for practical breeding and plant breeder’s rights. Traditional methods for identification of persimmon cultivars are based on the evaluation of sets of morphological characteristics. However, the identification using only morphological traits is difficult to distinguish among genetically closely related cultivars. This study was conducted to develop more reliable DNA markers for identification of the 32 persimmon cultivars in Korea and Japan. In total, 309 random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers were identified using 40 different random primers. The 4 (OPP-08) to 14 (UBD159) polymorphic bands were detected with an average of 7.7. The resulting 57 RAPD fragments were selected, and their sequences were determined for developing sequence-characterized amplified region (SCAR) markers. As a result, 15 of 57 RAPD fragments were successfully converted to SCAR markers. A single polymorphic band of the same size as the RAPD fragments or smaller DNA fragments were amplified depending on primer combinations in the 15 SCAR markers. Among these markers, a combination of eight SCAR markers (PS225_200, PSN05_420, PSF13_523, PSN11_540, PS372_567, PS485_569, PSP08_635, and PS631_735) provided sufficient polymorphisms to identify 32 persimmon cultivars depending on number and size of amplicons. These newly developed markers will be useful as a fast and reliable tool to identify persimmon cultivars.
본 연구는 복숭아 유전자원의 유전적 다양성을 분석하여 육종의 기초 자료로 활용하기 위하여 재배 품종 및 국내에서 수집한 야생 복숭아 64점을 대상으로 SRAP, AFLP와 RAPD 분석을 수행하였다. 19종과 20종의 primer조합을 이용한 SRAP와 AFLP분석에서 각각 143개(26.7%)와 193개(27.2%)의 다형성 밴드를 획득하였고, 평균 다형성 밴드 수는 7.53개와 9.65개였다. RAPD분석에서 52종의 선발 primer를 이용하여 201개(45.9%)의 다형성 밴드를 얻었으며, 평균 다형성 밴드 수는 3.90개였다. SRAP, AFLP와 RAPD분석에서 획득된 537개의 다형성 밴드를 이용하여 UPGMA(비가중 평균결합) 방식으로 유사도 및 집괴분석을 수행한 결과 유전적 유사도 0.751을 기준으로 8개의 그룹으로 분류되었다. 복숭아 유전자원 간 유전적 유사도 값은 0.370~0.978의 범위로 평균 유전적 유사도는 0.737이었다. 가장 높은 유사도 값(0.978)을 나타낸 유전자원은 PH065와 PH066 간이었고 가장 낮은 유사도 값(0.370)을 나타낸 유전자원은 Prunus davidiana와 PH020간이었다. 본 연구에서는 이용된 64종의 복숭아 유전자원은 집괴분석 결과 유전자원들이 수집된 지역은 다르지만 유전적 다양성은 낮은 것으로 추정되었다.
적색 과육 '홍양' 품종에서 차등발현하는 유전자를 찾기 위하여 mirror orientation selection (MOS)과 결합된 suppression subtractive hybridization (SSH) 실험을 수행하였다. 그 결과, 288개의 cDNA clone을 확보하였으며, colony PCR을 통해 192개의 positive clone을 선발하였고, 이들을 sequencing하였다. NCBI/Genbank 데이터베이스의 BLAST 검색를
This study was conducted to investigate the genetic diversity and to develop a technique for cultivar identification using SSR markers in grapevine. Thirty Korean bred and introduced grapevine cultivars were evaluated by 28 SSR markers. A total of 143 alleles were produced ranging from 2 to 8 alleles with an average of 5.1 alleles per locus. Polymorphic information contents (PIC) were ranged from 0.666 (VVIp02) to 0.975 (VVIn33 and VVIn62) with an average of 0.882. UPGMA (unweighted pair-group method arithmetic average) clustering analysis based on genetic distances using 143 alleles classified 30 grapevine cultivars into 7 clusters by similarity index of 0.685. Similarity values among the tested grapevine cultivars ranged from 0.575 to 1.00, and the average similarity value was 0.661. The similarity index was the highest (1.00) between 'Jinok' and 'Campbell Early', and the lowest (0.575) between 'Alden' and 'Narsha'. The genetic relationships among the 30 studied grapevine cultivars were basically consistent with the known pedigree. The three SSR markers sets (VVIn61, VVIt60, and VVIu20) selected from 28 primers were differentiated all grapevine cultivars except for 'Jinok' and 'Campbell Early'. Five cultivars ('Narsha, 'Alden', 'Dutchess', 'Pione', and 'Muscat Hamburg') were identified by VVIn61 at the first step. Then 21 cultivars including 'Hongsodam' by VVIt60 at the second step and 2 cultivars ('Heukbosuck' and 'Suok') by VVIu20 at the third step were identified. These markers could be used as a reliable tool for the identification of Korean grapevine cultivars.
사과의 경우 한 과총에 5개의 꽃이 피는데 그 중 한 가운데의 중심화가 먼저 개화하여 과일로 발달하고 주위의 측과 4개는 스스로 낙과되는 현상을 자가적과성이라고 한다. 적과는 인위적으로 과실의 숫자를 줄여 잎 수와 과실 수의 균형을 맞추는 작업으로 과실의 크기를 증가시키고, 수세, 수형을 유지시켜 안정적인 생산에 도움을 준다. 노동력 절감을 위해 인간에게 유용하게 사용될 수 있는 특성이 자가적과성인데, 자가적과성 품종의 사과에서 측과는 만개 후 30일
사과 국내 육성 품종인 ‘홍로’의 형질전환 체계를 확립하고 칼슘이 강화된 ‘홍로’ 형질전환체를 육성하기 위하여 CAX1 유전자 전환을 실시하였다. 접종에 사용되는 절편체는 기내에서 증식 배양 중인 신초의 유엽을 사용하는 경우가 생육기 수체의 유엽을 사용하는 것보다 높은 재분화율을 보여 효과적이었다. 항생제가 첨가된 재분화 선발 배지에서 재분화된 신초들을 대상으로 PCR을 실시한 결과 5개체에서 유전자 도입을 확인할 수 있었고, 이들을 Southern b
본 연구는 사과 품종의 유전적 다양성을 분석하여 육종의 기초 자료로 활용하기 위하여 최근에 국내에서 육성된 품종 및 도입품종을 포함한 34품종을 대상으로 RAPD와 SSR 분석을 수행하였다. RAPD분석에서 총 37종의 선발된 임의 primer를 분석하여 193개의 다형성 밴드(36.2%)를 얻었으며, 평균 다형성 밴드 수는 5.6개였다. SSR 마커 26종을 이용하여 분석한 결과 총 112개의 대립인자가 확인되었고, 마커 당대립인자 수는 평균 4.3개
복숭아의 기원은 중국으로 알려져 있으며, 저장기간이 짧아 소비자들의 선호도가 낮았다. 이런 이유로 육종가들은 저장성을 높이는 것과 향과 맛을 좋게 하는데 육종 목표를 설정했으며, 국립원예특작과학원 육종가들은 이 목표에 따라 새로운 품종(‘천홍’, ‘수홍’, ‘하홍’, ‘유명’, ‘백미조생’, ‘천향’, ‘진미’, ‘수미’, ‘미스홍’, ‘유미’)을 육성하였다. 국립원예특작과학원 과수과에서는 육성 품종의 보호와 특허권을 확보하기 위해 분자생물학적 마커의