소나무의 유전다양성과 유전구조를 추정하기 위해 9개의 ESTP 표지를 13개 소나무 집단에 적용하였다. 소나무 집단의 유전다양성은 관찰된 대립유전자 수(A)가 2.2개, 유효 대립유 전자 수(Ae)가 1.8개, 다형적 유전자좌 비율(P)이 98.8%, 이형접 합도 관찰치(Ho)가 0.391, 이형접합도 기대치(He)가 0.402로 나 타났다. 안강과 강릉 집단을 제외한 11개 집단이 하디-바인베르 그 평형을 만족하였다. 집단간 유전분화도(FST)는 0.057으로, 동위효소나 nSSR 표지분석 결과보다 강하게 나타났다. 군집분 석에서 집단의 유전적 거리와 지리적 분포간에 뚜렷한 연관성 은 확인할 수 없었으며, 집단의 유전분화와 지리적 인접성도 상 관이 없는 것으로 나타났다(Mantel 검증, r = 0.017, P = 0.344). 유전자좌에 대한 FST-outlier 분석을 실시한 결과, 빈도 주의 방법에서는 FST 값이 신뢰하한 이하인 3개 유전자좌와 신 뢰상한 이상인 3개 유전자좌가 특이값으로 추정되었고, 베이즈 방법에서는 3개 유전자좌들만 특이값으로 확인되었다. 두 방법 에서 공히 특이값으로 판정된 3개 유전자좌(sams2+AluⅠ, sams2+RsaⅠ, PtNCS_p14A9+HaeⅢ)중 sams2 표지에서 유래 된 2개 유전자좌는 balancing selection의 영향을 받는 것으로 추정되었다.

Glucosinolates of Brassica rapa collection from Korea genebank were measured to determine total glucosinolate content and their variation of diverse glucosinolates; Around 100 accessions representing the different morphotypes and geographical origin of Brassica rapa were analysed. The principal component analysis was performed to evaluate the differences among morphotypes using the profiles of 14 glucosinolates identified from the leaves. DMRT test and box plots showed the significant difference between total glucosinolates of subspecies. Most of turnip accessions had higher gluconilates compared to the other type accessions, Chinese cabbage and pak choi. These accessions will be used for GWAS study for glucosinolate. Now they are being finger-printed by genotyping by sequencing (GBS). Among these accession, we selected a turnip accession with high amount of glucosinolate, K0466 and two Chinese cabbage accession with low amount of glucosinolate, K0015 and K0621. To analyse quantitative traits loci (QTL) for glucosinolate synthesis, these three accessions were fixed through microspore culture. Finally, six homozygous lines were selected and were crossed each other to make F1 hybrids. We just harvested F2 seeds and transferred doubled haploid plants to pots. QTL analysis for glucosinolate will be performed these F2 and DH population.

This study is to raise the utilization of genetic resource of wheat (Triticum aestivum) landrace by evaluating genetic variation related to end use quality of the Far East. Allelic composition of HMW-glutenin subunits encoded by genes of Glu-1 loci associated with bread baking quality was investigated in 324 wheat landrace genetic resources originated from Korea, China, and Japan. The most frequent combination of HMW-glutenin subunits were Glu-A1c, Glu-B1b in Korean and Japanese resources, but Glu-A1a and Glu-B1c were the most in Chinese resources. By using the Glu-1 score system, 24 accessions were evaluated as 10 out of 10. As for genetic diversity, represented by polymorphic information content(PIC) index, the level of variation of Korean landrace(0.245) was lower than that in China(0.569) and Japan(0.294). When it comes to unique composition, Glu-B1f(13+16) and Glu-D1f(2+10) subunits are only in Chinese resources. Glu-B1d(6+8), Glu-B1e(20), Glu-D1b(7+8), and Glu-D1c (7+9) subunits are only in Korean resources. Consequently, this study showed that Chinese landrace collection was the most highly diverse and had distinctive characteristics compared to Korean and Japanese one. Especially, some resources having preferable genetic stock or high Glu-1 score can be valuable for wheat breeding program.

Rice (Oryza sativa L.) is important crop as a staple carbohydrate sources and was regarded as domesticated in Asia region. The seed dormancy is one of the domesticated traits, and this character allows that plants survive in various environment. The degree of dormancy have been targeted for controling in breeding program while weak dormancy cause pre-harvest sprouting contrary to the nonuniform seed germination by strong dormancy. In this study, we surveyed the variation of germiability in diverse rice genetic resources including japonica and indica ecotype. Overall, the degree of seed dormancy of rice germplasm was distinguished into four groups and admixed types; first group(G-1) included accessions revealing high germiability, the accessions of second group(G-2) acquired the high germiability by after-ripening process, third group(G-3)’s accessions showed high germiability after dormancy breaking process and the accessions of last group(G-4) maintained the low germiability in spite of the dormancy breaking process. Among the 51 japonica accessions G-1, G-2, G-3 and G-4 included 15, 15, 11 and 10 accessions, respectively, and among 40 indica accessions, G-1, G-2, G-3 and G-4 groups included 15, 15, 9 and 1 accessions, respectively. Based on these primary test, we plan to detail examine the seed germiability and survey the genetic factors affecting the degree of germiability in representative accessions of each group

우리나라에서 안면도에만 분포하는 먹넌출 집단의 생명자원보존을 위하여 엽의 형태적 특성과 I-SSR 표지자를 이용한 유전변이를 조사하였다. 10가지 엽특성에 대한 ANOVA 분석결과 모든 특성에서 개체 간에 통계적인 유의성이 인정되었다. 조사된 39개체의 평균특성은 엽신장 11.8 cm, 최대엽폭 7.1 cm, 엽지수 1.67, 상1/3폭 5.4 cm, 하1/3폭 6.2 cm, 엽병길이 3.6 cm, 엽두께 0.19 mm, 엽맥수(좌) 11.5개, 엽맥수(우) 11.4개, 엽면적 61.7 cm2로 나타났다. 변이계수 값은 엽두께, 엽병길이, 엽면적이 각각 18.8%, 21.7%, 22.0%로 높게 나타났으며, 나머지 특성들에서는 15% 이내의 비교적 낮은 변이를 나타냈다. 선발된 8개 I-SSR Primer에서 총 50개의 증폭산물을 얻었으며, 유효대립 유전자의 수 1.719개, 다형적 유전자좌의 비율 26.0%, 이형접합도의 기대치 0.410 및 Shannon의 다양성지수 0.598로 각각 나타났다. 안면도 먹넌출 집단은 제한된 지역에 분포하며 개체수가 적음에도 불구하고 높은 유전다양성을 유지하는 것으로 나타났다.

설악산 눈잣나무 천연집단은 국내 유일하게 분포하는 남방한계 분포지 수종으로 유전자원보존을 위하여 침엽의 형태적 해부학적 특성과 I-SSR 표지자를 이용한 유전변이를 조사하였다. 8가지 침엽특성에 대한 ANOVA 분석결과 모든 특성에서 개체 간에 통계적인 유의성이 인정되었다. 조사된 66개체의 평균특성은 침엽길이 53.59 mm, 침엽폭 0.78 mm, 침엽지수 68.98 및 침엽두께 0.65 mm, 최대기 공열수 4.56개, 최소기공열수 3.80개, 전체기공열수 8.36개 및 수지구수 1.71개로 각각 나타났다. 특히, 수지구는 모두 바깥쪽에 위치하는 외위 형태의 1~3개 범위로 수지구 2개 유형이 69.47%을 나타낸 반면 1개 유형은 30.45%를 나타냈다. 선발된 9개 I-SSR Primer에서 총 78개의 증폭산물을 얻었으며, 다형적 유전자좌의 비율은 61.5%, 유효대립유전자의 수 1.698개, 이형접합도의 기대치 0.388 및 Shannon의 다양성지수 0.567로 각각 나타났다.

Maesopsis eminii, known as ‘umbrella tree’ in English, occurs naturally between 6oS and 8oN in tropical Africa. It is a species of moist forests and an early succession species, adapt at colonizing grasslands and disturbed areas in the high forest. It is widely distributed in forest re-growth and remarkably long lived for a pioneer species, attaining over 150 years. M. eminii was introduced into Java, Indonesia in the 1920s and has been widely cultivated in Java, Sumatra and Kalimantan for timber plantations due to its timber value, fast growing and leave usage for fodder. Annual wood production potential is 30 m3/ha in Africa and 40 m3/ha in Indonesia. The final rotations for timber production are 20-30 years in Africa and 10-20 years in Indonesia, and rotations for fuel wood, poles and pulp production are about 8 years. Genetic resources (plus trees) of M. eminii growing in several populations from west Java were collected, and a progeny test of the 100 open-pollinated families was established in west Java, Indonesia. Early results from a field test of M. eminii are reported from the progeny test trial. Seedling height and diameter at root collar (DRC) were measured at 0, 10 and 15 months of ages. Age 0 means the measurement just before the planting. The averages of seedling height and DRC at age 15 months were 134.4 cm and 1.86 cm. Family survival rates were, on average, 65.6% and 62.8% at age 10 and 15 months, respectively. Family genetic variance and replication variance at age 15 months were higher than those at age 10 months. Seedling height was positively correlated with DRC growth and statistically significant at the same ages. The coefficients of genetic variation for seedling height and DRC were ranged from 0.01 to 12.69 and from 1.97 to 13.70. Heritability estimates obtained were 0.44, 0.04, 0.01, and 0.31, 0.01 and 0.02 for seedling height and DRC at age 0, 10 and 15 months, respectively. Family averages of the 10 best and the 10 poorest families for each trait indicated that there were large differences of seedling height and DRC growth among families and between ages. Genetic gain for DRC was expected to be substantial and higher than that for seedling height growth at age 15 months. Those results suggested that growth improvement through the superior family selection of M. eminii could be possible.

Mutation breeding is characterized by its merit, creation of new mutant characters and addition of very few traits without disturbing other characters of variety. Gamma ray is generally used to induce mutation in various crops. Heading dat is one of the key factors in the regional and seasonal adaptation of rice verity. This study was carried out to evaluate agronomic characteristics, genetic variation and grain quality of early heading rice (Oryza sativa L. cv. Dongjin 1) lines derived from gamma-ray (Co60, 300 Gy) irradiation. The average heading date of the early heading lines in M7 and M8 generation was faster than that of mother verity as 11 (line γ-2), 10 Aug (line γ-5), 6 Aug (γ-1 line), 5 Aug (γ-3 and X-1), 4 (line γ-4) days, respectively. The selected lines showed shorter culm length and ear length compared with the control. Total spikelets per panicle, percent ripened grain and thousand grain weight of the lines were also mostly shorter or lower than those of the control except total spikelets per panicle of γ-4 and γ-5 lines. When genetic variations of rps16-trnK region were evaluated by nucleotide analysis, nucleotide length of the rps16-trnK region was 664 bp in all the early-heading lines and control. Out of 5 sites of nucleotide transposition detected in the region, however, 2 sites were appeared only in the early-heading lines. Amylose content of the early heading lines ranged from 18.3% to 18.4% and the content was included in high eating quality. Protein content of the lines ranged from 6.6% to 7.0%. The content belonged to Top-rice showing under 7% of protein content. Toyo taste value of the lines ranged from 76.3% to 84.8%.

식물유전자원의 소재를 확대하고자 동진 1호 벼의 건조 종자에 감마선(60Co, 300 Gy)을 조사하여 선발한 조기출수 계통의 유전적 변이성을 분석하였다. 선발한 조기출수 계통의 M7(2010년)과 M8(2011년) 세대에서 평균 출수기는 대조품종인 동진 1호(중만생종) 보다 각각 11일(γ-2 계통), 10일(γ-5 계통), 6일(γ-1 계통), 5일(γ-3 계통), 4일(γ-4 계통)이 빠르게 나타났다. ISSR 분석 결과, 선발계통의 유전적 다형성은 γ-2 계통 5.9%, γ-1 계통 7.5%, γ-4 계통 15.1%, γ-3 계통 15.3%, X-1 계통 19.4%, γ-5 계통 23.4%로 대조품종의 4.3% 보다 높게 나타나 방사선 조사로 DNA 수준에서 변이가 증가되었음을 확인하였다. 엽록체 DNA(rps16-trnK 영역) 분석 결과, 염기 길이는 대조 품종과 같은 664 bp인 반면, 총 5개 염기서열 영역에서 치환 변이가 발생하였고 그 중 6 bp 및 587 bp 영역의 변이는 선발 계통에서만 나타났다.

The seven selected primers OPA-02, OPA-04, OPA-18, OPD-07, OPD-08, OPD-15 and OPD-16 were used to generate unique shared loci to each species and shared loci by the two species. The hierarchical dendrogram indicates three main branches: cluster 1 (RORETZI 01~RORETZI 11) and cluster 2 (HILGENDORF 12~HILGENDORF 22) from two geographic populations of ascidians, Halocynthia roretzi and H. hilgendorfi. The shortest genetic distance displaying significant molecular difference was between individuals' HILGENDORF no. 14~HILGENDORF no. 19 (genetic distance =0.008). Ultimately, individual no. 02 of the RORETZI ascidian was most distantly related to HILGENDORF no. 21 (genetic distance=0.781). These results demonstrate that the H. roretzi population is genetically different from the H. hilgendorfi population. From what has been said above, the potential of PCR analysis to identify diagnostic markers for the identification of two ascidian populations has been demonstrated. Generally speaking, using a variety of decamer primers, this PCR method has been applied to identify specific markers particular to line, species and geographical population, as well as genetic diversity/polymorphism in diverse species of organisms.

우리나라에서 수집한 재래종 조 26계통들에 대하여 9개의 AFLP primer조합을 사용하여 유전적 다양성 및 계통유연관계를 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 분석에 이용한 9개의 AFLP primer조합들은 국내에서 수집한 조 26계통들에서 총 170개의 DNA단편을 나타내었고, 이중에서 145개의 단편(85.3%)들은 다형성을 나타내었다. 9개의 AFLP primer조합들에서 측정된 유전적 다양성 값(Hs)은 1.84에서 6.80의 범위로 나타나, 평균 3.85값을 나타내었다. 강원지역에서 수집한 조 계통(Group 1)들은 평균 3.39의 유전적 다양성 값을 나타내었고, 경기도 등 타 지역에서 수집한 조 계통들(Group 2)은 평균 2.99의 유전적 다양성 값을 나타내었다. 2. 국내에서 수집된 재래종 조 26계통들은 유전적 유사성 73% 수준에서 크게 두 개의 그룹으로 구분되었다. Group I은 유전적 유사성 76.8% 수준에서 강원도에서 수집한 13계통들과 경기도에서 수집한 1계통을 포함하고 있었으며, Group II는 유전적 유사성 78.9% 수준에서 강원도에서 수집한 2계통들과 타 지역에서 수집한 10계통들을 포함하고 있었다. 본 연구결과는 우리나라에서 수집한 재래종 조 계통들에 대한 유전적 다양성 및 계통유연관계 이해 그리고 이들 자원의 수집 및 보존 등에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

옥수수에서 자식계통들에 대한 유전적 다양성 및 계통유연관계 정보는 1대잡종 품종개발을 위한 교배조합 선발에 유용한 전략을 제공한다. 본 연구는 86개의 튀김 옥수수 자식계통들에 대한 유전적 다양성 및 계통유연관계를 밝히기 위하여 옥수수 전체 게놈을 대표할 수 있도록 50개의 SSR primer를 선발하여 분석에 이용하였다. 그 결과 50개의 SSR primer들은 86개의 튀김 옥수수 자식계통들에서 총 256개의 대립단편을 나타내었으며, SSR loci

의성종 마늘의 유묘로부터 상처(wound)에 특이적으로 발현되는 cytochrome P450 유전자군의 하나인 P450-Esg cDNA를 탐색하였다. P450-Esg는 1,419 bp의 open reading frame(ORF)을 가지고 473개의 아미노산을 가진 polypeptide를 코딩하는 것으로 나타났다. 국내와 몽골로부터 수집한 12개의 재배종으로 부터 P450-Esg 유사 유전자의 염기서열을 비교한 결과 시작코돈(ATG)에서 472~510 bp 및 1,210~1,240 bp 부위의 염기에서 재배종간에 차이를 보이는 염기서열을 다수 확인하였다. cDNA 1,210~1,240 bp의 부위는 P450 유전자에서 공통적으로 알려진 heme binding domain으로, 각 지역에서 수집된 재배종은 염기서열뿐만 아니라 아미노산 서열에 있어서도 특이적인 변이를 보였다. cDNA 472~510 bp 부위에서 코딩하는 13개 아미노산의 서열은 12개 재배종에서 모두 동일하였으나, 13개 아미노산 중 7개에서 재배종 마다 각각 다른 DNA 염기로 코딩하는 단일 염기다형성(single nucleotide polymorphism)을 보이는 서열을 확인하였다. 이 결과는 다양하게 존재하는 국내외 마늘 재배종을 구분하는 marker로 사용될 것이며, 외국산 마늘에 대한 유전적 우선권을 확보하는 수단으로 사용될 것이다.

토마토는 세계적으로 매우 중요한 과채류로서, 과실 내에 카로티노이드의 함량이 많아 항암효과, 노화방지 및 비타민이 풍부하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 국내외로 부터 수집한 토마토 유전자원 771계통을 대상으로 과색, 과형, 과중, pH, 산도 및 당도 등 주요형질의 분포를 분석하였다. 과색의 분포는 적색과가 약 85%을 차지하며, 복숭아색, 황색, 녹, 오랜지, 백색, 흑색순을 보였다. 과형은 편구가 46%, 정구가 27% 등 다양한 형태로 나타났으며, 과즙당도의 분포범위는 최소 2,2%부터 11,5%까지로 평균 5.6%이었다. 또한 과즙의 산도 분포 범위는 최소 0.124%부터 최대 1.665%까지로, 평균치는 0.881%이었다. 과육중의 라이코핀 함량의 분포범위는 최소 0.0 μg/g부터 80.4 μg/g까지로 평균 43.3 μg/g이었으며, β-카로틴 함량은 최소 1.8 μg/g부터 최대 48.8 μg/g까지로 평균치는 10.8 μg/g이었다. 수집 유전자원의 주요 형질간 상관는 당도와 산도, 산도와 pH, pH와 라이코핀, 라이코핀과 β-카로틴 등이 높은 상관관계를 보였다. 이상의 결과로부터 주요 형질이 높은 유전자원을 이용하여, 고당함유 품종육성, 고 색소함유 품종육성 등 고기능성 토마토 품종육성에 크게 기여 할 것이라고 생각된다.

국내외에서 재배되는 12종의 마늘을 수집하여 총 143개의 임의의 primer를 이용하여 RAPD분석을 실시한 결과 55개의 primer로부터 종간에 다형성을 보이는 DNA밴드가 나타났다. RAPD에 의해 다형성을 보인 55개의 primer에서 확인된 총 DNA 밴드 수는 187개였으며, 그 중 128개(68.5%)가 12종의 마늘 지방종간에 다형성을 나타내었다. PCR에서 다형성을 보인 DNA 밴드를 대상으로 집단분석을 실시한 결과 유전적 유사도가 0.71이상에서 3개의 그룹으로 나누어 졌는데, 제1그룹은 의성, 서산, 삼척, 예천-A, 예천-B종, 의성노랑, 정선, 남도, 단양 및 육백종 등으로 대서종을 제외한 한국의 재배종이 모두 포함되었으며, 제2그룹과 제3그룹은 각각 몽골종과 대서종 단독으로 나누어졌다. 종 특이적으로 DNA밴드를 나타내는 primer를 분석한 결과 21개 primer에서 30개의 DNA밴드가 어느 특정의 지방종에만 나타나는 것으로 확인되어, 지방종 마늘 10종을 구분할 수 있는 30개의 RAPD 마커가 확인되었다.

The gDNA isolated from Korean cuttle fish (Sepia esculenta Hoyle) from Sockcho (SOCKCHO), Seocheon (SEOCHEON), Incheon (INCHEON) and Vietnamese cuttle fish (VIETNAM), were amplified by PCR. Here, the seven selected primers (BION-A07, BION-A09, BION-A11, BION-A20, BION-B04, BION-B06, and BION-B14) were used to generate the unique shared loci to each population and shared loci by the four cuttle fish populations. In this study, the primer BION-A11 detected 112 shared loci by the four populations, major and/or minor fragments of sizes 300 bp, 400 bp, 700 bp and 1,000 bp, respectively, which were identical in all samples. The dendrogram obtained by the seven primers indicates five genetic clusters: cluster 1 (SOCKCHO 01-SOCKCHO 07), cluster 2 (SEOCHEON 08-SEOCHEON 10), cluster 3 (SEOCHEON 11-SEOCHEON 14), cluster 4 (INCHEON 15-INCHEON 21), and cluster 5 (VIETNAM 22-VIETNAM 28). The shortest genetic distance that displayed significant molecular differences was between individuals 25 and 26 from the Vietnamese cuttle fish (0.025), while the longest genetic distance among the twenty-eight cuttle fishes that displayed significant molecular differences was between individuals SOCKCHO no. 02 and SEOCHEON no. 12 (0.640). Individual of Seocheon and Incheon cuttle populations was somewhat closely related to that of Vietnamese cuttle fish population. Even though it could not be affirmed by a single case, such a result seems to be closely connected that the Korean peninsula is subject to climate changes by global warming. In conclusion, our PCR analyses revealed a significant genetic distance among the four cuttle fish populations.