육종시 최종 수확물의 형질을 쉽게 판별할 수 있는 분자마커의 개발은 육종의 연한과 육종에 필요한 비용을 절감시킬 수 있는 중요한 방법을 제공한다. 콩 개화기 관련 유전자 분자마커 개발은 유전자 프로모터 염기서 열의 다형성을 이용한 것으로서 아라비돕시스의 개화기 관련 유전자 염기서열을 찾아 medicago truncatula DB에서 blast search 통해 유의성이 인정되는 후보 유전자군의 프로모터 부위의 염기서열을 이용해 프라이머 를 작성, PCR을 통해 확인하는 실험이다. 실험으로 사용할 콩 품종은 국내 품종 20종과 이미 maturity group이 알려진 외국 품종 7종을 이용했다. 아라비돕시스 개화기 관련 유전자를 이용해 발굴한 프로모터 중 6개 유전 자 프로모터에서 다형성이 관찰되었고, NTSYS를 이용해 phylogenetic tree를 작성한 결과 성숙특성이 특이하 게 다른 큰올, 신팔달 또는 Comet (maturity group 0), Blackhawk (maturity group 1), 등과 만리, 대원, Clark (maturity group 4), Hill (maturity group 5) 등은 서로 다른 집단으로 분리되어 있음을 볼 수 있었다. 이는 프로모 터에서 발견되는 품종간 프로모터 염기서열의 차이와 콩의 성숙기간에는 매우 의미있는 관계가 있음을 증명 하는 결과라 할 수 있다.

콩은 종실 내 20% 이상의 지방질을 가지며, 그 중 필수지방산과 불포화지방산의 함량이 매우 높은 작물이다. 특정형질과 관련된 유전자 특이적 분자마커를 개발하는 과정은 육종의 효율을 높이는 매우 중요한 과정이지만 기술적으로 매우 어렵고, 많은 시간과 노력이 요구된다. 본 실험에서는 지방산대사 관련 유전자 특이적 분자마 커를 개발하기 위하여 이미 알려진 특정 유전자 외 전사조절유전자 집단을 이용하여 콩 종실내 지방산 대사관 련 유전자의 다형성을 발굴하였다. 지방산 대사관련 분자마커 개발은 식물의 지방산 대사에 관여하는 주요 유전자를 동정하고, 염기서열을 확보한 후, Phytozome ftp://ftp.jgi-psf.org/pub/JGI_data/phytozome/v4.0/Osativa 의 DB, 콩과식물의 모델인 Medicago truncatula genome sequencing database(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/viewer. fcgi?db=nucleotide &val=146322218) 와 NCBI 의 EST DB를 사용하여 분석하였다.

본 연구는 AFLP 분자마커를 이용하여 국내 및 국외에서 수집된 조(Setaria italica (L.) P. Beauv.) 37계통 (국내 26계통, 파키스탄과 중국 11계통)들에 대하여 유전적 다양성을 분석하였다. 그 결과, 분석에 이용된 9개의 AFLP primer 조합들에서 총 171개의 DNA fragment를 확인하였고, 그 중 147(85.96%)개가 다형성 band를 나타 냈다. 9개의 AFLP primer 조합들에서 나타난 다형성 band의 수는 E-AAG/M-CTT primer 조합에서 10(74.43%) 개로 가장 낮은 수의 다형성 밴드를, 그리고 E-ACT/M-CAC primer 조합에서는 17(94.44%)개로 가장 높은 수의 다형성 밴드를 각각 나타내었다. 이들 9개의 AFLP primer 조합들에서 측정된 평균 phenotypic diversity 값은 국내 수집종인 GroupⅠ에서 3.62를, 그리고 국외 수집종인 GroupⅡ에서 2.81를 각각 나타내었다. 한편 UPGMA 분석 결과에 의하면, 유전적 유사성 0.77수준에서 크게 2개의 그룹으로 나뉘어졌는데. 첫 번째 Group Ⅰ에는 파키스탄 수집종과 국내 수집종이 포함되어있었고, 두 번째 GroupⅡ에는 중국 수집종과 국내 수집종 이 각각 포함되어 있었다. 본 연구 결과는 국내 및 국외에서 수집된 조 작물의 유전적 다양성을 이해하는데 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

참깨는 참기름이나 깨소금 등 조미원료로 재배되는 전통적인 작물로 국내 참깨 생산액은 ‘08년 통계자료에 의하면 2천1백억 원 이상으로 유지작물 총 생산액의 67% 정도를 차지하고 있는 주요 유지작물이다. 그러나 국산참깨와 수입참깨에 대한 정확한 차별기준이 없어, 국산 참깨를 선호하는 소비자들에게 많은 혼란을 야기 하고 있는 실정이다. 본 연구는 이러한 국산참깨에 대한 차별화를 위하여 유전자 부위에서 DNA 염기서열 차이를 이용한 DNA 분자마커를 개발하고자 수행하였다. 양백깨를 포함한 육성품종, 주요 유전자원 및 수입 참깨 등 48종을 시험재료로 품종간의 유의성 확인 및 차별화 분자마커를 확인하였다. 실험에 사용된 분자마커 는 국립식량과학원 전작과로부터 분양받은 246점의 STS(sequence tagged site) 분자마커를 이용하여 다형성을 확인하였다. 분자마커의 다형성 확인은 공시재료의 DNA를 추출하여 agarose 및 acrylamide gel을 이용하였다. 전체 246점의 분자마커 중 60점에 대한 분자마커 검정결과, 3점의 분자마커가 뚜렷한 다형성을 나타냈으며, 6점의 분자마커에서 minor band 다형성을 확인할 수 있었다.

This study was undertaken to develop a technique of discrimination using SSR makers in boxthorn cultivars.Forty one boxthorn cultivars, which were collected from Korea and China, were evaluated by 10 SSR markers. Total of 61alleles were detected, ranging from 3 to 13 with an average of 6.1 alleles per locus. The averages of gene diversity and PICvalues were 0.482 and 0.428, with a range from 0.25 (GB-LCM-022 and GB-LCM-087) to 0.83 (GB-LCM-167) and from0.24 (GB-LCM-022 and GB-LCM-087) to 0.81 (GB-LCM-167), respectively. Five markers out of 10 markers, GB-LCM-022, GB-LCM-075, GB-LCM-104, GB-LCM-167 and GB-LCM-217, were selected as key markers for discrimination inboxthorn cultivars. All of boxthorn cultivars were individually distinguished by the combination of five SSR markers.

동아시아에 분포하는 콩과에 속하는 칡 1종의 13집단과 근연분류군 2종의 4집단 등 총 17개의 개체군에 대하여 유전적 유연관계 및 종간 특이적인 분류학적으로 유용한 분자마커를 알아보기 위해 RAPD 분석을 실시하였다. 15개의 oligo primer를 이용한 효소중합반응을 통해 증폭된 RAPD 절편들은 200 bp에서 2,800 bp 사이의 구간에서 관찰되었다. 이중 유효한 polymorphic band makers는 총 208개, monomorphic bands는 3개를 확인하였으며, 칡의 종 특이적 분자마커는 4개로 확인되었다. 이러한 자료에 근거하여 칡속의 17개 개체군 집단에 대한 UPGMA 분석을 실시하였다. 도출된 UPGMA phenogram에서 한국산 칡 9개체군과 국외산 칡 3개체군이 각각 독립적인 두 개의 작은 유집군을 형성하였으며, 이후 두 유집군이 하나로 크게 유집되어 다른 칡 근연분류군과는 뚜렷하게 구분되었다. 따라서 RAPD 분석은 칡과 근연분류군간의 유연관계 분석 및 한국산과 국외산 집단의 원산지판별에 매우 유용한 분자마커로 생각된다.

우리나라에서 1994년부터 2007년까지 보급된 콩 20개 보급품종과 6개의 유망품종을 포함한 26개의 엘리트품종들을 SSR마커를 이용하여 유전적 다양성과 유연관계를 분석하고, 품종을 판별한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. SSR마커 15개를 이용하여 분석한 결과 총 201개의 대립인자가 확인되었고, 각 유전좌별로 최소 8개(Satt141)에서 최대 19개(Satt197)의 대립인자가 확인되었으며, 마커당 대립인자수는 평균 13.4개이었다. 2. 15개 SSR마커에 의한 국내 콩 엘리트품종들의 유전적다양성 (PIC값)은 평균 0.874이었고 그 범위는 0.931-0.782이었으며, 마커별로는 Satt197이 0.931로 가장 높았고 Satt141이 0.782로 가장 낮았다. 3. SSR마커를 이용한 유전적거리에 의한 군집분석한 결과, 26개 품종이 3개 그룹으로 분류되었으며, I그룹에 2품종(7.7%), II그룹에 7품종(26.9%), 그리고 III그룹에 17품종(65.4%)이 속하였다. 4. SSR마커에 의하여 분류된 3그룹내의 유전적 다양성은 0.720-0.799으로 평균 0.769이었고, 그룹간의 유전적 다양성은 0.725-0.857으로 평균 0.813이었다. 그룹간이 그룹내보다 유전적 다양성이 더 높았으며, 유연관계는 I그룹은 II그룹 및 III그룹과 유전적거리가 가까웠으며, II그룹과 III그룹간은 서로 유전적거리가 다소 멀었다. 5. 다형성이 높은 5개의 SSR마커 중에서 2개 마커를 이용한 5개조합(Satt197+Sat088 , Satt197+Satt245, Sat088+Sat036 , Sat088+Satt245 , Satt185+Satt245)이 선정되었으며, 이중 어느 조합을 사용하여도 26개 엘리트품종 모두의 판별이 가능하였다.

국내에서 육성된 벼 품종 중에서 1998년부터 2005년까지 국립종자관리소를 통하여 보급된 67개 벼 품종을 가지고 벼 11개 염색체로부터 선발한 20개 SSR 마커들로 분석한 결과 총 대립인자수는 149개였으며 대립인자 수의 범위는 4~14개이었고 평균 대립인자 수는 7.5개였다. 대립인자들의 분자량의 변이는 RM335에서 51bp로 가장 컸고 RM253이 4 bp로서 가장 작았다. 분석에 사용한 20개 SSR 마커의 PIC값은 0.45(RM202)

전 세계에서 광범위하게 수집한 벼 유전자원 320개를 63개의 아종특이적마커로 분석하여 유전자원의 다양성, 유연관계 및 유전집단의 구조분석을 하여 아종특이적마커의 아종판별 효율을 검정하고 아종의 게놈 구성을 검토하고자 본 시험을 수행하였다. 1. 본 연구에서 사용한 63개의 아종특이적 마커는 벼 품종을 인디카와 자포니카 두 아종으로 구분하는데 효과적으로 이용할 수 있었다. 2. 실험에 사용한 320개의 벼 유전자원들은 자포니카군(128개)과 인디카군(1

Rice blast resistance is considered one of the most important traits in rice breeding and the disease, caused by Magnaporthe grisea Barr, has brought significant crop losses annually. Moreover, breakdown of resistance normally occurs in two to five years after cultivar release, thus a more durable resistance is needed for better control of this disease. We developed a new variety, Keumo3, which showed strong resistance to leaf blast. It was tested in 2003 to 2007 at fourteen blast nursery sites covering entire rice-growing regions of South Korea. It showed resistance reactions in 12 regions and moderate in 2 regions without showing susceptible reactions. Durability test by sequential planting method indicated that this variety had better resistance. Results showed that Keumo3 was incompatible against 19 blast isolates with the exception of KI101 by artificial inoculation. To understand the genetic control of blast resistance in rice cultivar Keumo3 and facilitate its utilization, recombinant inbred lines (RIL) consisting of 290 F5 lines derived from Akidagomachi/Keumo3 were analyzed and genotyped with Pizt InDel marker zt56591. The recombination value between the marker allele of zt56591 and bioassay data of blast nursery test was 1.1%. These results indicated that MAS can be applied in selecting breeding populations for blast resistance using zt56591 as DNA marker.

본 연구의 목적은 SNP 방법으로 벼 계통 및 품종의 전분특성을 이화학 특성 조사를 거치지 않고 빠르고 간편하게 판별하고자 프라이머를 제작하는 것이다. 실험을 위해 기존 육성된 100여 품종을 대상으로 아밀로스함량, 알칼리붕괴도, RVA 특성 및 단백질 함량을 조사하였고, SSⅡa 유전자와 SBE 유전자를 탐색하여 기존에 발표된 PCR Primer를 포함한 21개 SNP 마커 (SSⅡa 유전자 관련 18개, SBE 유전자 관련 3개)를 제작하였다.제작된 프라이머의 최적PCR 조건을 확립하였고, 아가로스젤상에서 품종별 전분특성과 제작된 마커의 관계를 분석한 결과 신규 제작한 프라이머 중 4330F-1, 4330F-2와 4198F-1, 4198F-2 프라이머의 통일벼 계통 품종 판별이 가능함을 확인할 수 있었다.

콩의 대표적인2차대사 산물인 아이소플라본은 발아기의 뿌리 및 배축, 종실발달기의 협, 종실생육후기의 종자 등에서 만들어지며 뿌리혹박테리아의 고정, 환경적 요인에 의한 스트레스, 내병충성등과 관련이 있다고 알려져 있다. 콩 종실내 아이소플라본의 함량 및 생합성과정은 양적특성을 보이며 몇 개의 QTL은 보고되어있는 실정이다 .특정형질과 관련된 유전자 특이적 분자마커를 개발하는 과정은 육종의 효율을 높이는 매우 중요한 과정이나 기술적으로 근동질계통간 유전체 수준에서 다형성을 발굴하는 것은 매우 어려운 작업이다. 본 실험에서는 아이소플라본 생합성관련 유전자 특이적 분자마커를 개발하기 위하여 이미 알려진 특정 유전자외 전사조절유전자 집단을 이용하여 콩 종실내 다양한 아이소플라본 함량을 보이는 콩 품종간 다형성을 발굴하였다. 유전자염기서열의 발굴은 두과작물의 모델식물체인 Medicago truncatula 의 데이터베이스를 마이닝하였으며 96개의 국내외 대표적 콩 품종들이 사용되었다. 본 실험을 통하여 특정유전자집단과 다양한 아이소플라본 함량을 가진 콩 품종등간의 다양성이 비교되었다.

특정형질과 관련된 유전자 특이적 분자마커를 개발하는 과정은 육종의 효율을 높이는 매우 중요한 과정이나 기술적으로 근동질계통간 유전체 수준에서 다형성을 발굴하는 것은 다양한 데이터베이스 마이닝기법을 사용한다 하더라도 결과 예측이 불확실한 작업이다. 더욱이 근동질계통간 다형성이 발견되었다 하더라도 그것이 어떤 형질과 연관되어 있는지를 밝히는 것은 전혀 별개의 실험적 분석이 필요하다. 본 실험에서는 유전체수준에서 높은 유사성을 가지고 있는 자포니카 타입 벼들간의 교배조합을 대상으로 하여 다양한 형질이 분리하는 200여 계통을 대상으로 하여 전사조절유전자집단에서 발굴한 근동질계통간 유전자 특이적 분자마커를 이용하여 46개의 표현형과의 연관관계를 통계 분석하였다. 두 개의 서로 다른 벼 염기서열 데이터베이스가 사용되었으며 다양한 벼 염기서열 데이터마이닝 기법이 사용되었다. 본 실험을 통하여 특정 유전자와 밀접하게 연관된 부위의 다형성은 유전자 개시코돈과 가까울수록 근동질계통내에서 발견되는 다형성의 분포와 비교적 정확한 분리패턴을 보이는 것을 발견하였다. 또한 몇 개의 특정형질과는 고도의 유의성을 보이는 유전자 특이적 분자마커를 발견하였다.