Next Generation Sequencing을 이용한 분석 서열을 기반으로 매미나방의 Microsatellite loci 탐색 및 marker 개발을 수행하였다. 매미나방의 Genomic DNA 서열 분석은 MiSeq Sequencer (Illumina)의 1/8 plate를 이용하여 실시하였다. 판독된 유전자 서열의 길이는 총 3,974,358,483 bp로 평균 248.58 bp로 구성된 총 15,988,036 개의 분석 단편이 확보되었으며, 이를 CLC workbench를 이용하여 총 367,397,618 bp로 조합하였다. 조합된 Genomic DNA 서열을 대상으로 반복서열길이 2~4 bp, 반복횟수 4회 이상의 조건으로 총 1,864 개의 Microsatellite loci를 탐색하였다. 이 중 반복횟수 6회 이상의 430 loci에 대한 marker 제작 가능성을 TM 55.5~56.5℃, GC contents 30% 이상, primer length 18~22 bp의 조건으로 Primer3을 이용하여 분석하였으며, 총 207 개의 marker를 제작하였다. 선별된 207개 marker 중 150개 마커에 대해 일반 올리고 primer set를 제작하여 PCR을 통한 유용성 평가를 실하였으며, 그 결과 총 29개의 마커에 대한 유효성이 확인되어 Genotyping 용 형광 dye인 FAM을 부착한 분석용 마커로 제작하였다. FAM을 부착한 마커에 대한 PCR 효율 검사를 통해 최종적으로 10개 마커를 선별하여 한국 4개 지역(Korea 1, Korea 22, Korea 26, Korea 31) 및 러시아(Vladivostok), 몽고(Shagaarnur) 각 1개 지역의 개체군을 대상으로 유전적 구조 분석을 수행하였다. 유전적 유사도를 평가하기 위하여 Fst Pairwise UPGMA tree를 분석한 결과, Korea 1과 러시아 개체군, Korea 22와 Korea 26 개체군의 유전적으로 유사도가 높은 것으로 나타났으며, Korea 31과 몽고 개체군은 유사도의 기부에 위치하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, Baysian Algorithm을 기반으로 한 유전적 구조 분석에서도 각 개체 및 개체군의 구조는 UPGMA tree 동일한 양상을 나타내는 것으로 확인되었다. 따라서, 현 연구를 통해 개발된 매미나방의 Microsatellite 마커는 한국을 비롯한 인근 지역의 지역적 개체군 분석을 가능하게 할 수 있을 것으로 판단되며, 결국 식물검역에서 매미나방의 유출 국가 및 지역에 대한 판별 분석에 유용할 수 있을 것이다.

Next Generation Sequencing을 이용한 분석 서열을 기반으로 매미나방의 Microsatellite loci 탐색 및 marker 개발을 수행하였다. 매미나방의 Genomic DNA 서열 분석은 MiSeq Sequencer (Illumina)의 1/8 plate를 이용하여 실시하였다. 판독 된 유전자 서열의 길이는 총 3,974,358,483 bp로 평균 248.58 bp로 구성된 총 15,988,036 개의 분석단편이 확보되었으며, 이를 CLC workbench를 이용하여 총 367,397,618 bp로 조합하였다. 조합된 Genomic DNA 서열을 대상으로 반복서열 길이 2~4 bp, 반복횟수 4회 이상의 조건으로 총 1,864 개의 Microsatellite loci를 탐 색하였다. 이 중 반복횟수 6회 이상의 430 loci에 대한 marker 제작 가능성을 TM 55.5~56.5℃, GC contents 30% 이상, primer length 18~22 bp의 조건으로 Primer3 을 이용하여 분석하였으며, 총 207 개의 marker를 제작하였다. 선별된 207개 marker 중 150개 마커에 대해 일반 올리고 primer set를 제작하여 PCR을 통한 유용 성 평가를 실하였으며, 그 결과 총 51개의 마커에 대한 유효성이 확인되어 Genotyping 용 형광 dye인 FAM을 부착한 분석용 마커로 제작하였다. 현재는 PCR 을 통한 결과만을 이용하여 유용성 평가를 실시하였다. 추후 분석용 마커를 이용하 여 Genotyping을 통한 유용성 평가를 수행할 예정이다. 주요 검역 해충으로 알려져 있는 매미나방의 Microsatellite 마커의 개발은 한국을 비롯한 인근 지역의 지역적 개체군 분석을 가능하게 할 수 있을 것으로 판단되며, 결국 식물검역에서 매미나방 의 유출 국가 및 지역에 대한 판별 분석에 유용할 수 있을 것이다.

Bulb onion (Allium cepa), which belongs to the family Amaryllidaceae, is one of the oldest vegetative crops known to humans. Despite its high economic value, only a few reports are available on the use of molecular markers in genetic diversity analysis of Allium cepa for its improvement. Molecular genetic markers have been widely used as powerful tools for analyzing the plant genome. In particular, Microsatellites or simple sequence repeats (SSRs) markers are tandem repeats of one to six bp in length and have been proven to be the most powerful polymerase chain reaction (PCR)-based DNA markers in plant diversity analysis. In this study, the genomic DNA was isolated from different Allium cepa lines. The ESTs and gDNA sequences of onion were collected from National Center for Biotechnology information. The SSRs with two to five motifs over a length of 12 bp, were identified using SSRIT (Gramene) software. The PCR products of 100 to 350 bp in length containing SSRs, primers was designed using Primer3 with lengths of 20 to 24 bp and a melting temperature of 60℃. The SSR markers with high polymorphism-information content (PIC) levels was useful for collecting progeny with high genetic homogeneity for onion breeding, and to obtain representative marker sets for genetic tests. The SSR Finder program and the developed SSR markers could be a useful resource for genetic diversity and purity testing in onion.