Background: Recently, the single-step genomic best linear unbiased prediction (ssGBLUP) method, which incorporates not only genomic information but also phenotypic information of pedigree, is under study. In this study, we performed a ssGBLUP analysis on a commercial Hanwoo population using phenotypic, genotypic, and pedigree data. Methods: The test population comprised Hanwoo 1,740 heads raised in four regions of Korea, while the reference population used Hanwoo 18,499 heads raised across the country and two-generation pedigree data. Analysis was performed using genotype data generated by the Hanwoo 50 K SNP beadchip. Results: The mean Genome estimated breeding values (GEBVs) estimated using the ssGBLUP methods for carcass weight (CWT), eye muscle area (EMA), back fat thickness (BFT), and marbling score (MS) were 7.348, 1.515, -0.355, and 0.040, respectively, while the accuracy of each trait was 0.749, 0.733, 0.769, and 0.768, respectively. When the correlation analysis between the GEBVs as a result of this study and the actual slaughter performance was confirmed, CWT, EMA, BFT, and MS were reported to be 0.519, 0.435, 0.444, and 0.543, respectively. Conclusions: Our results suggest that the ssGBLUP method enables a more accurate evaluation because it conducts a genetic evaluation of an individual using not only genotype information but also phenotypic information of the pedigree. Individual evaluation using the ssGBLUP method is considered effective for enhancing the genetic ability of farms and enabling accurate and rapid improvements. It is considered that if more pedigree information of reference population is collected for analysis, genetic ability can be evaluated more accurately.

This study has evaluated the genomic estimated breeding value (GEBV) of the commercial Hanwoo population using the genomic best linear unbiased prediction (GBLUP) method and genomic information. Furthermore, it analyzed the accuracy and realized accuracy of the GEBV. 1,740 heads of the Hanwoo population which were analyzed using a single nucleotide polymorphism (SNP) Chip has selected as the test population. For carcass weight (CWT), eye muscle area (EMA), back fat thickness (BFT), and marbling score (MS), the mean GEBVs estimated using the GBLUP method were 3.819, 0.740, -0.248, and 0.041, respectively and the accuracy of each trait was 0.743, 0.728, 0.737, and 0.765, respectively. The accuracy of the breeding value was affected by heritability. The accuracy was estimated to be low in EMA with low heritability and high in MS with high heritability. Realized accuracy values of 0.522, 0.404, 0.444, and 0.539 for CWT, EMA, BFT, and MS, respectively, showing the same pattern as the accuracy value. The results of this study suggest that the breeding value of each individual can be estimated with higher accuracy by estimating the GEBV using the genomic information of 18,499 reference populations. If this method is used and applied to individual selection in a commercial Hanwoo population, more precise and economical individual selection is possible. In addition, continuous verification of the GBLUP model and establishment of a reference population suitable for commercial Hanwoo populations in Korea will enable a more accurate evaluation of individuals.

본 연구는 2012년 1월부터 2019년 1월까지 과천경마공원에서 경주한 더러브렛, 6,762두의 주파기록, 총 82,796개를 이용하여 동기군의 구성을 조사하기 위하여 수행되었다. 모든 경주거리에서 우승마의 주 파기록이 1초 감소하면 해당 경주의 평균 주파기록은 0.89초에서 0.99초 감소하였다. 주파기록에 대한 동기군의 효과는 총변이의 약 41%를 차지하였으며, 참가경주의 효과는 일괄적으로 모든 경주거리에서 가장 크게 나타났다. 동기군을 포함한 모형(Ⅰ)과 우승마 기록을 포함한 모형(Ⅱ)에서 추정된 주파기록에 대한 유전분산은 각각 0.4760과 0.4148, 유전력과 반복력은 각각 0.26, 0.47과 0.22, 0.40이었다. 모형 Ⅱ에서 추정된 유전분산과 유전력은 모형 1에 비하여 각각 13%와 15% 감소하는 것으로 나타났으며, 우승마의 주파기록을 환경효과로 모형에 포함하는 것보다는 동기군을 포함하는 것이 주파기록을 량하는데 있어서 더 유리할 것으로 판단되었다.

본 연구는 한우 도체형질에서 거세우 자료로 실시한 유전능력 평가결과가 암소 자료로 실시한 평가결 과와 차이가 있는지를 알아보기 위해서 도축 자료를 암소 자료와 거세우 자료로 분리해서 유전모수와 육종가를 추정함과 동시에 동일 형질의 암소 측정치와 거세우 측정치를 각각 다른 형질로 간주하고 각 형질 내에서 두 측정치간의 유전 상관계수를 추정하였다. 도체중, 등지방 두께, 등심 단면적 및 근내지 방도의 유전력은 암소 자료 추정치들이 각각 0.60, 0.46, 0.47 및 0.59 그리고 거세우 자료 추정치들이 각각 0.62, 0.54, 0.41 및 0.58로 도체중과 근내지방도에서는 두 자료의 추정치 간 차이가 없었으나 등지방 두께 유전력은 암소자료 추정치가 거세우 자료 추정치에 비해 8% 더 작고 등심 단면적 유전력은 암소자료 추정치가 6% 더 큰 것으로 나타났다. 그리고 같은 형질 내에서 추정한 암소 측정치와 거 세우 측정치간의 유전 상관계수는 도체중이 0.77, 등지방 두께가 0.79, 등심 단면적이 0.79, 그리고 근 내지방도가 0.87이었다. 한편 각 형질별로 계산한 암소 자료의 추정 육종가와 거세우 자료의 추정 육종 가간 순위 상관계수는 도축우 아비들이 0.45(도체중)에서 0.65(근내지방도)의 범위, 그리고 도축우 어미들이 0.29(도체중)에서 0.40(근내지방도)의 범위로 낮은 편이었다. 이러한 결과는 추정된 자료에 따라 씨수소나 씨암소의 선발 순위가 달라질 가능성이 있음을 시사한다.

본 연구는 한우 경락가격과 지육가격에 대한 각 형질별 기여도를 알아보기 위해 한국종축개량협회에 등록되고 축산물품질평가원에서 등급판정 결과 및 경락가격이 있는 한우 거세우 166,918두의 자료를 이 용하여 분석하였으며, 이를 통해 향후 한우산업 발전의 도움이 되는 자료로 활용하고자 실시하였다. 한 우 거세우의 경락가격에 대한 도체중, 배최장근단면적, 등지방두께 및 근내지방도의 준부분상관자승값 은 각각 0.001, 0.010, 0.031 및 0.435로 나타났고 지육가격에 대한 준부분상관자승값은 각각 0.153, 0.007, 0.021 및 0.274로 나타났다. 이를 바탕으로 경락가격에 따른 도체중, 배최장근단면적, 등지방두 께 및 근내지방도의 기여도는 각각 0.17%, 2.02%, 6.52% 및 91.30%로 나타났으며 지육가격에 따른 기 여도는 각각 33.54%, 1.54%, 4.69% 및 60.23%로 나타났다. 따라서 이러한 경락가격과 지육가격에 대 한 각 형질별 분석 결과를 바탕으로 향후 개량방향 설정에 반영하고 우수한 품질의 고급육 생산으로 국 가경쟁력을 강화해야 할 것으로 사료된다.

국화(Chrysanthemum morifolium)는 다양한 화색과 화 형 때문에 세계에서 가장 인기 있는 관상식물 중 하나 로서 절화, 분화 및 화단용 등 다양한 형태의 국화에 대 한 요구가 증가하고 있다. 본 연구는 SSR 마커를 이용하 여 국화 60 품종에 대한 유전적 유연관계를 조사하고, 군 집분석결과와 표현형간의 상관관계를 조사하기 위하여 수 행하였다. 표현형질 38개를 이용한 군집분석 결과, 대부 분의 국화 품종들이 화형과 화색에 따라 8개의 그룹으 로 분류되는 것으로 나타났다. 본 연구에서 사용된 150 개의 SSR 프라이머는 기존연구에서 보고된 62개와 C. nankingense의 unigene 염기서열 및 C. morifolium의 EST 염기서열로부터 디자인한 88개로 구성되었다. 국화 8품종에 대한 다형성 및 banding pattern 결과를 토대로 하여 국화 60 품종의 DNA 증폭에 사용할 13개의 SSR 마커를 최종 선발하였다. SSR 마커를 이용하여 군집분석을 행한 결과, phylogenetic tree에서 국화 60 품종 전 부가 화색에 따라서 6개의 그룹으로 분류되는 것을 확 인할 수 있었다. Phylogenetic tree와 화색간의 상관관계 를 조사하기 위하여 화색을 종속변수, SSR 마커를 독립 변수로 설정한 다중회귀분석(MRA)을 행하였다. MRA 결 과는 화색과 SSR 마커간에 통계적 유의성이 높은 상관 관계(r2 = 0.903, P < 0.05)를 나타냈다. 본 연구결과는 경 쟁력 있는 국화 신품종 육종을 위한 데이터로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

본 연구는 농업유전자원센터에 보존되어있는 불가리아 재래종 고추 유전자원 61 점을 대상으로 농업형질을 조사하고, 22개의 분자마커(SSR marker)를 이용하여 불가리아 재래종 고추 유전자원의 유전적 다양성 및 집단분석을 통하여, 자원보존 및 효율적인 작물 육종을 위한 기초정보를 제공하고자 본실험을 수행하였으며 결과는 다음과 같다. 1. 파종 후 발아까지 소요일수는 최소 11일에서 최대 26 일,평균 16.9 일이었고 개화 소요일수는 최소 48일, 최대 65일, 평균 56.9일이었으며 성숙까지의 소요일수는 최소 73일, 최대 98일, 평균 90.7일이었다. 2. 농업형질의 특성을 바탕으로 PCA 분석을 이용하여 불가리아 고추의 다양성을 분석한 결과, 파종 후 개화까지의 소요일수에 따라 조생종, 중생종, 만생종 3개의 그룹으로 나눌 수있었다. 3. 61점의 고추자원에 대하여 22개 SSR 마커에 의해 나타난 대립유전자 (allele)수는 총 82개였다. 마커당 평균 allele수는 3.7 개였고, allele 수의 범위는 2개에서 5개로 확인되었다. 유전적 다양성을 나타내는 PIC 값의 범위는 0.061-0.636이었으며 평균 PIC 값은 0.349로 확인되었다. 4. 분자마커(SSR)를 이용하여 UPGMA, PCoA, STUCTURE 분석을 통한 고추의 다양성 및 집단 구조를 분석한 결과, 3개의 그룹으로 나뉘어졌다. 결론적으로, 농업형질 특성을 바탕으로 한 불가리아 재래종고추의 다양성과 분자학적 특성을 이용한 다양성 결과와는 차이가 있었다.

Thirty-eight Pea (Pisum sativum L.) genotypes were screened to identify varieties to be suitable for sprout. Based on seed yield and sprout qualities such as whole length and sprout yield, five genotypes (PI269803, PI343278, PI343283, PI343300 and PI 343307) were primarily selected as candidates for pea sprouts. In order to determine optimal cultivation condition for pea sprouting, growth characteristics were investigated according to the change of germination temperature and days for sprouting. Whole length and hypocotyl length were observed to increase as a time dependent manner at each tested temperature (20, 23, and 25°C). However, whole length, hypocotyl length, and sprout yield were highly increased at 23°C compared to 20 and 25°C. Especially, PI269803 and PI343300 showed higher sprout yield than the others. In addition, the effect of the change of germination temperature on antioxidant properties was estimated by measuring total phenolic content (TPC) and free radical scavenging activity (DPPH and ABST activity). TPC and DPPH/ABST activities of PI269803 and PI343300 were higher at 23°C than at 20 and 25°C, while antioxidant properties of PI343278 and PI343283 were decreased in a temperaturedependent manner. The results show a high degree of correlation between TPC and antioxidant activities and suggest that the temperature change for pea sprouting could be responsible for antioxidant properties. Taken together, these results provide optimal cultivation conditions for pea sprouting and suggest that PI269803 and PI343300 with high sprout yield and antioxidant properties could be used for pea sprouts.

Developing rice lines with various amylose contents is necessary to diverse usages of rice in terms of raw materials for processed food production, and thereby to promote rice consumption in Korea. A rice mutant line, ‘Namil(SA)-dull1’ was established through sodium azide mutagenesis on ‘Namil’, a non-glutinous Korean Japonica rice cultivar. Namil(SA)-dull1’ had dull endosperm characteristics and the evaluated amylose content was 12.2%. A total of 94 F2 progenies from a cross between ‘Namil(SA)-dull1’ and ‘Milyang23’, a non-glutinous Tongil-type rice cultivar, was used for genetic studies on the endosperm amylose content. Association analyses, between marker genotypes of 53 SSR anchor markers and evaluated amylose contents of each 94 F2:3 seeds, initially localized rice chromosome 6 as the harboring place for the modified allele(s) directing low amylose content of ‘Namil(SA)-dull1’. By increasing SSR marker density on the putative chromosomal region followed by association analyses, the target region was narrowed down 0.94 Mbp segment, expanding from 28.95 Mbp to 29.89 Mbp, on rice chromosome 6 pseudomolecule. Among the SSR loci, RM7555 explained 84.2% of total variation of amylose contents in the F2 population. Further physical mapping on the target region directing low amylose content of ‘Namil(SA)-dull1’ would increase the breeding efficiency in developing promising rice cultivars with various endosperm characteristics.

Chrysanthemum (Chrysanthemum morifolium) is one of the most popular ornamental species in the world due to the great diversity of inflorescence form and color. There has been increasing demands for various types of chrysanthemums, such as cut flowers, potted plants and bedding plants. However, the genomic studies of this species have been not extensively conducted relative to other ornamental species due to high levels of polyploidy (2n = 4x =36 or 2n = 6x = 54) and heterozygosity as well as large genome size. In this work, we developed a molecular tool for cultivar identification using simple sequence repeats (SSRs) and investigated genetic diversity in 127 chrysanthemum cultivars. Of the 150 SSR primer pairs tested in this study, 62 primers were obtained from previous studies, while 88 primers were designed using the unigene sequences of C. nankingense and the Expressed Sequence Tag (EST) sequences of C. morifolium in the NCBI database. Thirty SSR primers were selected based on polymorphism and banding patterns in a subset of 8 cultivars and used to amplify the DNA of 127 chrysanthemum cultivars. The UPGMA dendrogram based on these 30 SSR markers showed that most of chrysanthemum cultivars were divided into five clusters. These results will benefit chrysanthemum research community to develop elite cultivars.

Glutenin is the major factor responsible for the unique viscoelastic dough characterisitcs of wheat flour, which determine mixing and bread baking performance(X.Shan et al, 2007). And early maturity is one of the most important cultural characteristic in Korea because of its winter cropping system. This study is to reveal the genetic properties of Asian wheat landrace collection originated from 6 separate regions such as Korea, China, Japan, Afganistan, Iran, Pakistan, Caucasus, and Middle East. Using germplasms maintained in National Agrobiodiversity Center, RDA, Korea, the variations in morphological character and HMW glutenin subunit composition were investigated. In this study, Glu-A1c(null), Glu-B1b(7+8) and Glu-D1a(2+12) alleles are the most frequent in Asian landrace wheats. When it comes to unique composition, Glu-B1aj(8) and Glu-D1q(2+11) subunits are only in Afghanistan wheat. And Glu-B1k(22), Glu-D1l(12), Glu-D1m(10) subunits are only in accessions from Pakistan, Korea, and China, respectively. The accessions from Iran and Caucasus have the highest PIC value(0.57), which shows wheat origin region has high genetic diversity. Grouping by UPGMA anlysis of combination of Glu-1 allele, most accessions from Afghanistan, Korea, and Japan were in the same group despite of geological distance. Contrasively, many germplasms originated from China, Caucasus, and Middle East were in the other same group. The evaluation of bread baking quality by Glu-1 scoring system, 34 accessions are perfect 10. 16 samples from China and 1 Afghanistan among them were also matured before early June, suitable to Korean cropping system. Especially, 3 accessions(K151847, K151865, K151962) had extremely early maturity, ripened before late May. These genetic resources having good gluten quality and early maturity are expected to be used for Korea wheat breeding system.

본 연구는 1999년 헝가리에서 수집한 고추 유전자원 35점을 평가하여 원예적 형질을 조사하고 유용한 자원을 선발하고자 실시하였다. 한국시판 대비 품종 ‘금당’과 ‘슈퍼비가림’과 비교했을 때 개화소요일은 거의 유사하였으며, 초장은 한국 품종이 평균 163cm이었으나 헝가리 자원은 133cm로 작게 조사되었다. 과형은 한국 품종과 유사한 sweet banana형이 83%로 가장 많았고, 소형은 cherry형이 14%였다. 과중은 대체로 한국 품종 25g에 비해 무거워 평균 34.7g이었다. ASTA 값은 100이상이 9자원이었으며, 당함량은 15% 이상이 4자원이었다. Capsaicinoids 함량은 10mg% 이하인 자원이 69%, 10~40mg%가 17%, 40mg% 이상은 14%로 대부분 매운맛 성분이 적은 자원이었다.

Rice(Oryza sativa L.) feeds more than 50% of the world’s population and is one of the most important crops in the world. To evaluate the variation between different rice classfications, genetic diversity amoung a diverse set of rice collection including 59 breedlines, 23 landraces, 18 weedy rices and 35 introductions were analysed using 134 SSR markers located on the 12 chromosomes. In total, 1269 alleles were identified with an average of 9.47 per locus. Of the 1269 alleles, 460 (36.2%) were common, with a frequency of 0.05–0.5; 741 (58.4%) were rare (frequency < 0.05) and 68 (5.4%) were abundant (frequency > 0.5). A relatively high Polymophism information content (PIC) value was detected in landraces with smaller number of accessions than that of breedlines. Model-based structure analysis revealed the presence of six subpopulations, which was essentially consistent with the clustering based on genetic distance. One hundred and eight accessions (80.0%) showed a clear relation to each cluster based on their inferred ancestry value (>70%), while the remaining 27 accessions (15.4%) of which nine from landraces and fifteen from introductions were categorized as admixtures. Landrace and introductions distributed to almost all the six subpopulations whereas most of breedlines distributed to two distinct subpopulations. In conculusion, landraces in the present study showed critical importance in preservation of genetic diversity and rice breeding programs.

The amount of genetic variability of a species is essential for its survival and adaptation in different environments, and studies of genetic diversity using molecular markers are necessary to understand the genetic structure of a population and to orientate effective strategies of germplasm conservation. The aim of current study was to determine the SSR markers that can be used rapidly and reliably to evaluated the pepper of Bulgaria landraces, and applied the markers to assement of introduce genetic diversity of the pepper germplasm. We used 22 polymorphic microsatellite markers to analysis of genetic diversity within 61 pepper collection of Bulgaria landraces germplasm, all SSR primers pairs produced 80 polymorphic and reproducible amplification fragments. An average value of polymorphic information contents (PIC) were 0.334 with a range of 0.061 to 0.63. The mean values of observed (HO) and expected heterozygosity (HE) were 0.383 and 0.154, respectively, indicating a considerable amount of polymorphism within this collection. A genetic distance-based phylogeny grouped into three distinct groups, which was the landrace, moderate and wilde type, genetic distance (GD) value was 0.540. An average day of flowering time was 53 days with a range of 45 to 60 days. The everage od fruit length and width were 9.38cm with a range 2.1 to 23.6cm, and 3.51cm with a range 0.6 to 8.9cm, respectively. Molecular data were complemented with morphological measurements according to the descriptor list for the pepper collection of Bulgaria landraces germplasm.

총 22개의 감 SSR primer set을 사용하여 주요 재배품종 17품종, 수집한 단감 변이개체 13종 등, 총 30개의 유전적 연관성을 분석하였다. 획득한 469개의 다형성 밴드를 이용하여 UPGMA 방식으로 유사도 및 집괴분석을 수행한 결과, 30개의 품종 및 수집 계통들은 크게 2개의 그룹(cluster)으로 나뉘어졌으며, 제 1 cluster는 다시 3개의 subcluster로, 제 2 cluster는 다시 2개의 subcluster를 형성하였다. 이는 수집 계통들이 기존 대조품종들과 서로 동일군으로 분포되고 있어 형태적으로 유사할 수 있고 근연되어 있지만, 유전자적 수준에서는 다른 조성을 가지고 있음을 보여준다. 평균 유사도의 값은 0.164 이였고 품종간 가장 높은 유사도 값(0.31)을 나타낸 것은 ‘차랑’과 ‘전천차랑’이였고, 가장 낮은 유사도 값(0.02)를 나타낸 것은 Ⅱ 그룹과 비교하여 Ⅰ 그룹에 속하는 ‘Rojo Brillante’였다. 본 연구에 사용된 22 SSR primer set을 통해, ‘차랑’과 ‘전천차랑’을 제외한 대조품종과 수집 계통간의 구별이 가능하여 향후 신품종 개발시 품종보호를 위한 특이적 마커로 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.