This study was conducted to evaluate the genetic distances and specific DNA makers by the randomly amplified polymorphic DNA (RAPD)-PCR method for the Korean native chickens(red plumage, red-line plumage, Ogol) and white leghorn. Genomic DNA was extracted from plumage from chickens after they were slaughtered. The extracted DNA was observed by nano-spectrometer. RAPD analysis was performed using 13 different primers. Statistical analysis was made for the estimation of the genetic distance among the chicken’s and the cluster tree was drawn by using MEGA 5.05 software. Genetic relations among them were determined by RAPD analysis. The polymorphic bands were observed 72% and the rest of 28% was monomorpic. The largest genetic distance (2.266) was found between the native chickens(red, red-line) and the ogol chickens by UPGMAP method and the closest distance was observed between the ogol in korean chickens as expected. The highest genetic distance between them was estimated 2.266 and in the dendrogram analysis, among I and II within cluster II, most of the ogol chickens were in IIB, indicating the expression of the ogol color could be due to original and the ancestral genetic crossing. Thus, this genetic distance can be useful as the differential genomic information in the normal(red plumage, red-line plumage) and ogol of korean native chickens. This work was supported by a grant from the “Livestock Preservation of Genetic Resources", Rural Development Administration, Republic of Korea.
Local and seasonal populations of the oriental fruit moth, Grapholita molesta , were monitored with sex pheromone trapping and RAPD (random amplified polymorphic DNA) molecular marker to analyze their movement in apple orchards. To detect their movements among farms, pheromone traps were placed at regions between apple farms (‘outside-farms’) as well as within-farms (‘inside-farms’). Four seasonal adult peaks were evident in apple-cultivating fields from April to October in both trappings of inside- or outside-farms. After overwintering generation, populations of inside-farms were significantly reduced with frequent insecticide applications, compared to populations of outside-farms. Within apple farms, G. molesta tended to be unevenly distributed because of significant sublocal preference. Active movements of local and seasonal populations of G. molesta were supported by gene flow analysis using RAPD marker. Monitoring data using sex pheromone and seasonal reduction in initial genetic differentiation detected in the overwintering populations suggest that there must be significant movement of G. molesta among different orchards in apple-cultivating areas.
Hedera helix 11계통, Hedera rhombea 3계통, Fatshedera lizei 1계통, 그리고 Fatsia japonica 1계 통을 수집하였다. RAPD primer 10개를 이용하여 수 집된 3속의 재료들의 유전적 다양성을 측정하였다. 3 속을 재료로 사용하여 밴드간 96.9%의 높은 다형성을 보였다. 총 97개의 RAPD 밴드를 이진화하여 UPGMA 방법을 이용하여 계통도를 작성하였다. Hedera helix 계통들은 모두 1개의 그룹에 속하였으며 8계통의 유전 적 거리는 극도로 적었으며 나머지 3계통 역시 유전적 으로 가까웠다. 하지만 형태적으로는 높은 다형성을 보 였다. 따라서 수집된 유전자원을 이용한 돌연변이체 개 발이 가능성이 있는 방법으로 제시되었다. Fatsia japonica는 유전적으로 관계성이 적어 다른 종들과 평 균 0.63의 유전적 거리를 보였다. Hedera helix와 Fatsia japonica 속간 교배를 통하여 개발된 Fatshedera lizei는 Hedera rhombea 계통들과 함께 계통도에서 위치하였다.
조직배양묘인 Dtps. pulcherrima (sib.) × Dtps. ‘Kyotoprinty’ 를 이용하여 호접란 체세포 변이체의 형태적 유전 적 변이를 조사하였다. 잎과 꽃에서의 색깔과 형태 변이 도 다양하게 관찰되었다. 조직배양시에 발생하는 잎의 변이와 꽃의 변이중에서 대표적인 개체들 13개를 골라 정상적인 개체와 함께 total genomic DNA를 분리하고 RAPD 분석하여 변이체와 정상적인 개체간 DNA 밴드 차이가 나는지 살펴보았다. 그 결과 Operon primer OPO-06과 OPO-07를 이용한 PCR 분석에서 다형성이 관찰되었다. 잎의 변이를 일으킨 개체와 꽃의 변이를 야 기한 개체에서 각각 특이한 DNA Marker를 선발할 수 있었다.
천연기념물로 지정된 14개체의 느티나무의 유연관계 및 개체간의 다양성을 RAPD 마커를 이용하여 조사하였다. 일반적으로 각 개체간의 유사성의 정도는 낮았고 강원도의 두 개체(KWH 와 KWS)간에서 78%로 가장 높은 유사성을 보였다. Neighbour-joining tree에서 보여진 유연관계는 강원도와 전남의 일부 개체를 제외하고는 지리적 분포와 일치하지 않았다. 이는 생물학적 요인이라기보다는 이 종의 인위적인 이동에 의한 결과로 사료된다. 또한 개
Balloon flower (Platycodon grandiflorum A. DC.) is a perennial plant of mainly Campanulaceae family, which have been widely used as a food ingredient and herbal medicine in East Asia. Although demands on related products and yearly cultivation area for balloon flower are increasing, diverse fundamental technologies and molecular breeding studies are not very well supported in Platycodons. In this study, 30 random amplification of polymorphic DNA (RAPD) primers were test in an attempt to explore genetic diversities. In addition, sequences information of the actin gene, a well conserved gene encoding a globular protein that forms microfilaments, was retrieved and analyzed. Two actin homologs were recovered; 3.4 kb fragment is a Pg-actin and 1.4 kb fragment is a Pg-actin homolog with 28.6% similarity. We have confirmed that the Pg-actin gene is configured into 4 exons and 3 introns. A single nucleotide polymorphism (SNP), G↔A, was detected on the intron 3, which served as a target for the CAPS marker development. The marker Pg-Actin-Int3 was applied to 32 balloon flower accessions. Balloon flower DNA sequence information generated in this study is expected to contribute to the analysis and molecular breeding and genetic diversity analysis of balloon flowers.
Platycodon grandiflorum is a perennial herbal plant belongs to Campanulaceae family. It has very important genetic value as a major plant in Asterids order. The major ingredients are platycosides, terpenoid saponins. In Korean industrial plants market, it was produced 5,633 tons in 2013, and the total amount of production was less than only five species, omija, ginger, raspberry, yam and deodeok. P. grandiflorum is called ‘Gilgyung’ and is used as a fresh vegetable and an ornamental plant. Nowadays, various components of P. grandiflorum were already published. But, genetic research is in the starting stage. In this study, 11 cultivars; 1. MariesⅡ, 2. Hakone double white, 3. Hakone double blue, 4. Fuji white, 5. Fuji pink, 6. Fuji blue, 7. Astra white, 8. Astra pink, 9. Astra blue, 10. Astrasemi double blue, 11. Jangback, were analyzed using 60 Operon Universal RAPD primers. The results were phylogenetically analyzed and related to the morphological characteristics of the cultivars.
Chrysanthemum white rust, caused by Puccinia horiana, is one of the most destructive fungal diseases in chrysanthemum cultivation worldwide. For increasing efficiency of resistant breeding, molecular markers linked to chrysanthemum white rust resistance gene were developed in pseudo F1 cross population between ‘Puma White’ as susceptible and ‘Dancer’ as resistant using bulked segregant analysis (BSA). Of 280 RAPD primers (Operon 10 mer), 18 primers found to be polymorphic. After screening of these primers in 20 individual lines, only OPI-13520 was selected as closely linked marker to white rust disease resistance. Based on correspondence between phenotypic resistant level and marker in 187 segregation population, the genetic distance between white rust resistance gene and OPI-13520 marker assumed to be 3.8 cM. For OPI-13520 marker conversion into sequence characterized amplified region (SCAR) marker, the amplified fragment of OPI-13520 was purified, cloned and sequenced. Based on the DNA sequence of OPI-13520, SCAR maker was generated and verified in 20 individual lines used in BSA-RAPD.The results showed SCAR marker could be used to identify white rust resistance in chrysanthemum.
The fruits of Schisandra chinensis have been used as an edible ingredient and traditional medicine in Korea. Due to morphological similarities of dried mature fruits, the correct identification of S. chinensis from other closely related Schisandrae species is very difficult. Therefore, molecular biological tools based on genetic analysis are required to identify authentic Schisandrae Fructus. Random amplifed polymorphic DNA (RAPD) and Sequence Characterized Amplified Region (SCAR) were used to develop an easy, reliable and reproducible method for the authentication of these four species. In this paper, we developed several RAPD-derived species specific SCAR markers and established a multiplex-PCR condition suitable to discriminate each species. These genetic markers will be useful to distinguish and authenticate Schisandrae Fructus and four medicinal plants, S. chinensis, S. sphenanthera, S. repanda and K. japonica, in species level.
국내 수집 재래종 인삼과 기존육성품종과의 유전적 연관을 통해 풍기지역 고유의 재래인삼 특성을 구명하고 지리적 표시제 및 신품종 육성을 위한 자료로 활용하기 위하여 수행한 결과는 다음과 같다. 유전적 연관 분석에서 가장 먼 것으로 분류된 풍기지역 수집종 331002 등 5점과 금산지역 수집종 332009 등 5점간의 형태적 특성을 비교한바 풍기 재래종 인삼의 경수는 1~2개로 금산지역 수집종과 차이가 없었으나, 장엽수, 경색, 엽병색, 소엽 모양에서는 금산지역 수집종과 차이를 보였다. 즉 풍기 재래종은 장엽수가 5개이고 소엽 모양이 타원형이며, 경색과 엽병색이 자색, 연자색, 진자색 등 다양한 것이 특징적이었다. 특히 유전적 연관에서 풍기지역 수집종 중 331002, 331005, 331007 및 331026은 함께 grouping 되었지만 331002는 대비 품종인 천풍과 99.5%에서 함께 group지어져 있었다. 특히 331002 등 이 3개의 풍기 수집종은 기존 품종과 유전적 차이를 나타내보였다. 이를 통해 풍기 수집종 331002, 331005, 331007은 국내 재래종에서 순계분리법으로 선발된 기존육성품종과는 유전적 차이가 있음을 알 수 있었다. 특히 331007은 농가 조사에서 나타난 주요 특성을 모두 갖추고 있어 풍기 재래인삼의 고유 특성을 가진 것으로 추측 되었다. 본 연구를 통해 풍기지역 재래 인삼의 주요 형태적 특성을 확인하였고, 유전적인 면에서도 타 지역 수집종과 기존육성품종과도 구분되어짐을 확인하였다. 더불어 선발된 OPD05 등 9개의 prime는 경수 1개, 장엽수 5개, 소엽 모양은 타원형, 경색과 엽병색이 자색계열인 특성을 지닌 풍기 재래인삼을 구분하는데 유용하게 활용될 수 있어서 인삼 유전자원의 특성 구분 및 품종개량에 유익하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서는 벼멸구 저항성 품종인 '청청벼'와 감수성이면서 자포니카형 벼인 '낙동벼'를 교배한 DH 계통 및 F2 집단을 이용하여 벼멸구 저항성과 DNA marker와의 관계를 분석하였다. 1. 520개의 RAPD marker를 이용하여 양친에 다형성을 보이는 310개의 marker를 찾았고 이들을 대상으로 한 BSA를 통해 벼멸구 저항성과 관련있을 것으로 보이는 17개의 marker를 선발하였다. 2. 벼의 12번 염색체상에 위치한 38개의 SSR marker를 사용하여 모~cdot부본에 대한 다형성 검정을 실시한 바, 17개의 SSR marker를 선발할 수 있었다. 3. BSA를 통해 선발된 17개의 RAED marker와 DH 계통의 벼멸구 저항성과의 관계를 분석하여 벼멸구 저항성과 가장 밀접하게 연관된 OPE16700을 선발하였다. 4. SSR marker 및 OPE16과 65 DH 계통의 벼멸구 저항성과의 연관분석을 실시한 결과 OPE16이 벼멸구 저항성 유전자와 4.6cM 거리로 가장 밀접하게 연관되어 있는 것으로 나타났다.
Soybean is a major source of protein meal in the world. Kunitz trypsin inhibitor (KTI) protein is responsible for the inferior nutritional quality of unheated or incompletely heated soybean meal. The objective of this research was to identify RAPD markers linked to KTI protein allele using bulked segregant analysis. Cultivar Jinpumkong2 (TiTi) was crossed with C242 (titi, absence of KTI protein) and F. seeds were planted. The F1 . plants were grown in the greenhouse to produce F2 seeds. Each F2 seed from F1 . plants was analysed electrophoretically to determine the presence of the KTI protein band. The present and absent bulks contained twenty individuals each, which were selected on the basis of the KTI protein electrophoresis, respectively. Total 94 F2 individuals were constructed and 1,000 Operon random primers were used to identify RAPD primers linked to the Ti locus. The presence of KTI protein is dominant to the lack of a KTI protein and Kunitz trypsin inhibit protein band is controlled by a single locus. Four RAPD primers (OPAC12, OPAR15, OPO12, and OPC08) were linked to the Ti locus. RAPD primer OPO12 was linked to Ti locus, controlling kunitz trypsin inhibitor protein at a distance of 16.0 cM. This results may assist in study of developing fine map including Ti locus in soybean.
본 연구는 고려인삼의 집단내의 유전적 변이를 작물학적 특성 및 DNA수준에서 비교하여 인삼품종육성을 위한 기초 자료를 제공하기 위하여 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1.개화기는 5월 16일부터 24일 까지 일주일에 걸쳐 개화하였고, 19일과 22일에 개화율이 가장 빈도가 높았다. 2. 줄기 색은 녹색이 13개체, 연자색이 429개체, 자색이 229개체, 진자색이 38개체로 연자색이 가장 많은 분포를 보였으며 한 집단 내에서 다양한 분포를 나타냈다. 3. 초장은 2268cm의 넓은 범위에 분포하였으며, 2027cm가 31개체 , 2734cm가 88개 체, 3441cm가 219개체 , 4148cm가 291개체, 4855cm가 63개체, 5562cm가 10개체, 6269cm가 5개체로 다양한 분포를 나타냈다. 4. 뿌리무게는 1626g이 53개체, 2636g이 137개체, 3646g이 385개체, 4656g이 94개체, 5666g이 27개체, 6676g이 9개체, 7686g이 4개체, 3646g범위에서 385(57.7%)개체로 가장 많은 분포를 나타내었으며, 1686g의 범위로 변이 정도가 매우 컸다. 5.662개체를 대상으로 RAPD를 실시한 결과 32개의 프라이머 중 10개 가 재현성이고 다형성인 밴드를 보였다. 10개의 프라이머에서 나타난 전체 밴드수는 109개였으며 이중 103개가 다형성을 보여 다형성 비율은 94.5%였다. 6. URP5 프라이머를 이용하여 662개체를 군집 분석한 결과 밴드의 유무에 따라 16개의 그룹으로 구분하였으며, 개화기, 초장, 줄기색, 뿌리직경, 뿌리무게에 다른 분류와 일치하지 않았다.
당귀의 품종과 수집종의 구분 수단으로 내추대성과 추대성 당귀의 구분과 수입 약재와 국산 약재를 건재로 혼용하여 사용하였을 때 기원 식물을 판별하기 위해 RAPD based primer를 선발하고자 PCR을 수행한 결과는 다음과 같다. 임의의 10-mer primer와 20-mer primer 등 총 72개의 primer를 사용하여 3개의 내추대성 특이적인 primer를 찾았는데, URP04 primer에서는 1.7 kb 부근에서 내추대성 특이적인 band가 나타났고, OPD11 primer에서는 1.2 kb 부근에 band가 없는 것이 내추대성으로 나타났으며, OPP09 primer에서는 1 kb 부근의 major band가 없고 1.2 kb와 0.8 kb부근에 band가 있는 만추당귀 특이적인 band pattern이 나타났다. 한편 OPC02 primer는 참당귀내에서 내추대성과 추대성 4집단 모든 sample에서 똑같은 band pattern을 보였던 primer로써, 이 primer를 사용하여 국내산 참당귀를 중국당귀, 일당귀와 판별할 수 있었고, OPD11과 OPP09 및 URP04 primer는 참당귀내에서 내추대성과 추대성을 구분 할 수 있었던 primer들로써 이들 primer로도 참당귀를 중국당귀, 일당귀와 판별할 수 있었다.