본 연구는 큰느타리버섯의 베타글루칸 고함유 형질에 관련된 SCAR marker를 개발하기 위해 수행되었다. operon사의 OPA(20개), OPB(20개), OPL(20개), OPP(20개), OPR(20개), OPS(20개) 등 총 120개 primer를 random primer(10 mer)로 사용하여 대립 계통 9종과 베타글루칸 고함유 계통 9 종을 대상으로 RAPD를 이용한 bulked segregant analysis를 실시하여 OP-R03 primer로부터 대립 계통에는 나타나지 않고 베타글루칸 고함유 계통에만 나타나는 특이적인 RAPD 밴드를 얻었다. OP-R03 primer를 이용한 RAPD 결과, 약 91 bp 부근에서 베타글루칸 고함유 계통에 특이적인 DNA 밴드가 관찰되었으며 이 DNA 밴드의 염기서열 말단을 근거로 SCAR 마커로 사용할 specific primer인 OP-R03-1-F와 OP-R03-1-R를 디자인하였다. SCAR 마커 OP-R03-1-F/-1-R primer를 이용하여 PCR을 수행한 결과에서도 91 bp 부근에서 대립 계통과 구별되는 DNA 밴드가 베타글루칸 고함유 계통에서 확인되었으며 random primer인 OP-R03 primer를 이용하여 PCR을 수행했을 때보다 재현성이 높고 진한 DNA 밴드임을 확인할 수 있었다.

포도 신품종 육성에서 내한성 계통의 조기 선발을 위하여, 다양한 품종을 대상으로 randomly amplified polymorphic DNA(RAPD)를 수행하고, 그 결과를 바탕으로‘Campbell Early’x ‘Kaiji’, ‘Golden Muscat’x‘Tamnara’,‘Campbell Early’x‘Neo Muscat’와‘Alden’x‘Kaiji’의 포도교배조합 실생계통을 이용하여 내한성 관련 sequence characterized amplified region(SCAR) 분자표지를 개발하였다. 400여개의 primer를 사용하여 bulk집단에서의 RAPD 분석을 통해서 6개의 UBC random primer를 최종적으로 선발하였고, RAPD 산물을 클로닝한 후 염기서열을 분석하였다. 6개의 SCAR primer (UBC123-428, UBC196-353, UBC221-503, UBC317-800, UBC342-500, UBC344-451)를 제작하고 교배조합 실생에 재검정한 결과 내한성과 관련한 특이밴드를 확인할 수 있었다. 포도나무의 내한성과 관련한 특이적인 밴드출현양상은 수피의 탄수화물함량, 전해질전도도, 포장에서의 신초생존율과 유사한 양상을 보였다. 본 연구에서 개발한 SCAR marker는 포도의 염색체상에서 위치를 확인할 수 있었으며, 그 주변에는 주로 cytochrome P450, glutathione S-transferase, leucine-rich repeat, pleiotropic drug resistance 12, ribosomal protein 등의 유전자가 분포하였다. 본 연구에서 개발된 포도 내한성 관련 SCAR marker는 내한성 포도 품종의 조기선발과 육종효율 증진에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 큰느타리버섯의 고온적응성 형질에 관련된 SCAR marker를 개발하기 위해 수행되었다. operon 사의 OPA(20개), OPB(20개), OPL(20개), OPP(20개), OPR(20개), OPS(20개) 등 총 120개 primer를 random primer(10 mer)로 사용하여 대립 계통 7종과 고온성 계통 7 종을 대상으로 RAPD를 이용한 bulked segregant analysis를 실시하여 OP-A06 primer로부터 대립 계통에는 나타나지 않고 고온성 계통에만 나타나는 특이적인 RAPD 밴드를 얻었다. OP-A06 primer를 이용한 RAPD 결과, 약 385 bp 부근에서 고온성 계통에 특이적인 DNA 밴드가 관찰되었으며 이 DNA 밴드의 염기서열 말단을 근거로 SCAR 마커로 사용할 specific primer인 OP-A06-1-F와 OP-A06-1-R를 디자인하였다. SCAR 마커 OP-A06-1-F/-1-R primer를 이용하여 PCR을 수행한 결과에서도 385 bp 부근에서 대립 계통과 구별되는 DNA 밴드가 고온성 계통에서 확인되었으며 random primer인 OP-A06 primer를 이용하여 PCR을 수행했을 때보다 재현성이 높고 진한 DNA 밴드임을 확인할 수 있었다.

We have used bulked segregant analysis to screen the strain-specific DNA marker associated thermophilic strain of Pleurotus eryngii. Bulked genomic DNAs of Pleurotus eryngii were amplified by randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) using OP-A, OP-B, OP-L, OP-P, OP-R and OP-S primers to screen the strain-specific DNA marker. A unique DNA fragment of 550 bp was amplified with OP-S07 primer from the thermophilic strain and sequenced. A sequence characterized amplified region (SCAR) marker was designed on the basis of the determined sequence and named as OP-S07-1. The PCR analysis with the OP-S07-1 primer showed that this SCAR marker clearly distinguish the thermophilic strains from the control strains.

We have used bulked segregant analysis to screen the strain-specific DNA marker associated psychrophilic strain of Pleurotus eryngii. Bulked genomic DNAs of Pleurotus eryngii were amplified by randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) using OP-A, OP-B, OP-L, OP-P, OP-R and OP-S primers to screen the strain-specific DNA marker. A unique DNA fragment of 490 bp was amplified with OP-L18 primer from the psychrophilic strain and sequenced. A sequence characterized amplified region (SCAR) marker was designed on the basis of the determined sequence and named as OP-L18-1. The PCR analysis with the OP-L18-1 primer showed that this SCAR marker clearly distinguish the psychrophilic strains from the control strains.

We have used bulked segregant analysis to screen the strain-specific DNA marker associated thermophilic strain of Pleurotus eryngii. Bulked genomic DNAs of Pleurotus eryngii were amplified by randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) using OP-A, OP-B, OP-L, OP-P, OP-R and OP-S primers to screen the strain-specific DNA marker. A unique DNA fragment of 500 bp was amplified with OP-A11 primer from the psychrophilic strain and sequenced. A sequence characterized amplified region (SCAR) marker was designed on the basis of the determined sequence and named as OP-A11-1. The PCR analysis with the OP-A11-1 primer showed that this SCAR marker clearly distinguish the psychrophilic strains from the control strains.

큰느타리버섯의 저온성적응성 형질에 관련된 SCARmarker를 개발하기 위하여 저온성 계통의 8균주와 대조구 8균주의 genomic DNA를 30ug/ml의 농도로bulking한 것을 주형 DNA로 사용하고 operon 사의OPA(20개), OPB(20개), OPL(20개), OPP(20개),OPR(20개), OPS(20개) 등 총 120개 primer를 randomprimer(10mer)로 사용하여 RAPD를 수행하였으며 이중에서 OP-S3 primer를 사용한 PCR 산물들이 대조구와 가장 뚜렷한 차이를 나타내었다. OP-S3 primer를이용한 RAPD 결과, 약 480 bp 부근에서 저온성 계통에 특이적인 DNA band가 관찰되었으며 이 DNAband의 염기서열을 근거로 SCAR marker로 사용할specific primer인 OP-S3-1-F와 OP-S3-1-R를 디자인하였다. SCAR marker OP-S3-1 primer를 이용하여 PCR을 수행한 결과에서는 저온성 계통에서만 480 bp 부근에서 대조구와 구별되는 DNA band를 확인할 수 있었으며 random primer인 OP-S3 primer를 이용하여 PCR을 수행했을 때보다 재현성이 높고 진한 DNA band를확인할 수 있었다.

본 연구는 완전단감(PCNA)과 비완전단감(Non-PCNA)을 구별할 수 있는 분자표지의 개발을 위해 수행되었다. 총 400개 RAPD 프라이머를 이용하여, 28개 완전단감 품종과 32개 비완전단감 품종을 바탕으로 bulked segregant snalysis (BSA)를 수행하여 OPJ18 프라이머로부터 비완전단감군 특이적 RAPD 밴드를 찾아낼 수 있었다. 이 밴드는 PCR 클로닝과 염기서열분석을 통해 보다 분석이 간단하고 재현성이 높은 SCAR 마커(J18SCAR- 280)로 전환되었다. 또한, 불완전담감인‘태추’와 완전단감인‘자미시’간의 F1 분리집단을 이용하여 J18SCAR-280마커와 완전단감 형질간 유전적 연관성을 확인하였다. 향후 다양한 분리집단을 이용해 본 마커의 유용성 분석이 보다 정확히 이루어진다면 완전단감 품종개발을 위한 분자표지이용선발(MAS)이 가능할 것이다.

Two strains one of 29 strains were picked out Hm1-1, and Hm3-10 as parental strains for breeding, such as Hm1-1 was taken 15 point as the highest grade. Because Hm3-10 was wild strain collected form Deogyu mountain. The result of RAPD has shown that 29 strains fell into 6 distinct groups while a wild strain collected from DeogYu Mt. did not belong to any of the groups. The 20 selected monokaryon mycelia were crossed by Hm3-10 × Hm1-1, and then we picked up dikaryotic mycelia which did form clamp connection. We acquired 343 dikaryons from Hm3-10 × Hm1-1 with the mating rates of 85.7%, respectively. Total 343 dikaryon strains were cultivated and then 58 strains with good morphological and cultivation characteristics were selected. The differences of the 58 strains were verified by morphology of fruiting bodies. Finally, we selected 3 new strains (Hm15-3, Hm15-4, Hm17-5). Lastly, in order to develop molecular markers that can identify developed 3 new cultivars, were subjected to the random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis using 3 commercially available random primer sets (OPS-1, OPS-10, and OPL-13). I selected 10 distinct DNA bands from the three RAPD gels which were amplified with OPS-1, OPS-10, or OPL-13 primers. Bands 1, 6, and 7 were unique for Hm1-1 and Hm1-6. Bands 2∼5 and 8∼10 were unique for Hm3-10. The sequences were deposited in GeneBank and were used to design the 15-base primer sets using their 5’- and 3’-ends. The primer sets P1∼P5 and P7 produced DNA bands with corresponding sizes from all H. marmoreus strains and presented no strain specificity. The P6 marker appeared only for Hm1-1 while the P8 marker appeared for most hybrid strains except Hm16-1 and the wild Hm3-10. This is interesting because the P6 marker showed broader specificity than the P8 marker in the identification of strains. The P9 marker appeared on Hm16-1, Hm16-2, Hm17-5, and Hm3-10 and the P10 marker appeared on Hm15-3, Hm15-4, Hm16-1, Hm16-2, and Hm3-10. The hybrid strain Hm15-3 was the only strain that did not contain either the P9 or P10 marker. The resulting DNA markers were applied for the identification of the strains and employed for the molecular breeding of H. marmoreus.

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.

토마토 과실의 숙성기간은 운송기간과 상품성에 상당한 영향을 미친다. 특히, 고온에서는 과실숙성이 빨라지므로, 숙성기간은 열대지방에 수출하는 토마토 품종에서 반드시 고려되어야 한다. 토마토 과실숙성을 효과적으로 차단하는 RIPENING-INHIBITOR (Rin) 유전자는 열성 유전하는 돌연변이체에서 보고되었고, 교잡후대(Rin/rin)에서는 숙성이 느리게 진행되어 저장성이 상당히 향상된다고 알려졌다. 따라서, 본 연구에서는 수출용 토마토 품종의 육성을 위해, 과실 숙성의 저해와 관련한 Rin 유전자 특이적인 분자 표지를 개발하고자 하였다. Rin과 rin유전자의 mRNA와 genomic DNA의 염기서열 정보를 확보하고 다형성을 나타내는 프라이머 조합을 선발하여, 공우성 SCAR 분자표지로 개발하였다. 토마토 육성 라인 24주에서 과실숙성 정도와 PCR밴드를 비교한 결과, 공우성 마커는 동형(Rin/Rin, rin/rin)과 이형(Rin/rin)의 유전자형을 구별하기에 적합하였으며 이를 이용하여 저장성이 좋은 토마토 품종개발에 도움이 될 것으로 기대한다.

This study is to generate SCARs markers for identification of Perilla species. A SCAR is a genomic DNA fragment at a single genetically defined locus that is identified by PCR amplification using a pair of specific oligonucleotide primers. We derived SCARs by sequencing and cloning the both ends of the amplified products of RAPD markers. Sixteen sequence-specific primers were synthesized from eight RAPD markers, which were completely sequenced. We developed the species-specific SCAR markers which could be used successfully in detecting genetic variation in four Perilla species. These markers could be used to verify species-origins of various forms of Perilla germplasms.

The rhizomes and herbal medicines originating from Acorus gramineus, A. calamus, A. tatarinowii, and A. gramineus var. pusilus, show significant similarity, and the correct identification of species is very difficult. Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) and Sequence Characterized Amplified Region (SCAR) were used to develop a reliable method for identification of these four species. Several distinct SCAR markers were developed from species-specific RAPD amplicons for each species. Furthermore, a useful molecular marker was established for multiplex-PCR, in order to the four species could be distinguished concurrently. These markers allow efficient and rapid identification of closely-related Acorus species and will be useful for standardization of herbal medicines.

Safflower (Carthamus tinctorius L.) is a herb primarily distributed throughout in the world. We have used the inter-simple sequence repeats (ISSR) technique to investigate the phylogenetic relationships and genetic diversity of C. tinctorius. Of all germplasms, 88.7% were polymorphic among all germplasms. Mean genetic diversity within germplasms was very low (0.048). The Turkey germplasm had the highest expected diversity (0.082) and Australia germplasm was the lowest (0.020). These values indicate that most of the genetic diversity of safflower is found among germplasms and there is a high among-germplasm differentiation. We found eight phenetic bands for determining the specific marker of germplasm with SCAR markers. The regions of the Mediterranean Sea and India may be the most probable candidates for the origin of safflower. The tree showed four major clades: (1) European germplasms, (2) Azerbaijan, Egypt, and Ethiopia, (3) Australia, and (4) America.

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