• 식물조직배양학회지
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• 제24권3호
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• pp.175-181
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• 1997

양배추 F$_1$ 종자 그린 챌린저 배축으로부터 분리된 원형질체로부터 재분화된 protoclone들에 대한 형태적 특성, 배수성, 동위효소, RAPD 분석으로 변이 양상을 살펴보았다. 형태적 특성은 초자, 엽형, 엽색, 엽결각, savoy, wave등을 조사한 결과 대부분이 형태적으로 원식물체와 같았으나 3개체는 잎의 결각이 뚜렷하고 1개체는 savoy와 wave가 심하게 나타났다. Flow cytometry system으로 종자에서 정상적으로 발아한 배축, 자엽과 잎의 배수성을 측정한 결과 배측과 자엽에서는 2배체와 4배체 세포가 혼합되어 있었으나 잎에서는 일정하게 정상적인 2배체로 측정되었다. 잎을 재료로 하여 125개체 protoclone들의 배수성을 본 결과 2배체 91개체(72.8%), 4배체 32개체(25.6%), 혼합배수체 2개체(1.6%)로 나타났다. 또한 4배체를 나타내는 R$_{0}$ protoclone 개체를 자가수분시켜 얻은 종자를 발아시켜 배축, 자엽과 잎의 배수성을 측정한 결과 잎에서 4배체, 배축과 자엽에서는 4배체, 8배체 세포가 혼합되어 있었다. PGM과 MDH 동위효소 분석 결과 R$_{0}$ 정상개체 그리고 변이를 나타낸 개체, 배수성이 다른 개체들간의 밴드양상은 같았으며 15종류의 random primer를 사용한 RAPD에서도 차이는 없었다.없었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제36권3호
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• pp.298-307
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• 2012

Panax ginseng has been cultivated for centuries, and nine commercial cultivars have been registered in Korea. However, these nine elite cultivars are grown in less than 10% of ginseng fields, and there is no clear authentication system for each cultivar even though their values are higher than those of local landraces. Here, we have developed 19 microsatellite markers using expressed gene sequences and established an authentication system for all nine cultivars. Five cultivars, 'Chunpoong', 'Sunpoong', 'Gumpoong', 'Sunun', and 'Sunone', can each be identified by one cultivar-unique allele, gm47n-a, gm47n-c, gm104-a, gm184-a (or gm129-a), and gm175-c, respectively. 'Yunpoong' can be identified by the co-appearance of gm47n-b and gm129-c. 'Sunhyang' can be distinguished from the other eight cultivars by the co-appearance of gm47n-b, gm129-b, and gm175-a. The two other cultivars, 'Gopoong' and 'Cheongsun', can be identified by their specific combinations of five marker alleles. This marker set was successfully utilized to identify the cultivars among 70 ginseng individuals and to select true F1 hybrid plants between two cultivars. We further analyzed the homogeneity of each cultivar and phylogenetic relationships among cultivars using these markers. This marker system will be useful to the seed industry and for breeding of ginseng.

• 원예과학기술지
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• 제33권4호
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• pp.550-558
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• 2015

To analyze the linkage relationships among molecular markers recently reported to be linked to onion (Allium cepa L.) Ms, a restorer-of-fertility locus, in onion (Allium cepa L.), three single nucleotide polymorphism markers were converted into cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) markers based on onion transcriptome sequences and the rice genome database. Analysis of the recombinants selected from 4,273 segregating plants using CAPS and other linked markers demonstrated the jnurf13 and jnurf610 markers to perfectly co-segregate with the Ms locus. In contrast to jnurf13, the jnurf610 marker was not in perfect linkage disequilibrium with the Ms locus in diverse breeding lines. Thus, the jnurf13 marker and the marker for identification of cytoplasm types were utilized to enhance the efficiency of onion breeding through four applications. First, 89 maintainer lines containing the normal cytoplasm and homozygous recessive Ms genotypes were successfully identified from 100 breeding lines. Second, these two molecular markers were used to analyze the main sources of male-fertile contaminants frequently found in the male-sterile parental lines during F1 hybrid seed production. The majority of the contaminants contained heterozygous Ms genotypes, indicating that pollen grains harboring the dominant Ms genotype may have been introduced during propagation of the maintainer lines. Therefore, the genetic purity of the two maintainer lines was analyzed in the third application, and the results showed that both maintainer lines contained 13-21% off-types. Finally, the two markers were used to increase the seed yield potentials of two open-pollinated varieties containing sterile cytoplasms by removing the plants harboring homozygous recessive and heterozygous Ms genotypes.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권1호
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• pp.35-41
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• 2017

본 연구에서는 유지형 배추인 LP08과 청경채형 LP21을 교배한 교잡종 $F_1$을 소포자 배양하여 유전적으로 고정된 계통을 획득하였다. 엽의 결각 유무 및 결각수에서 다양한 형태적 특징을 보이는 66개 고정계통을 대상으로 항암 및 항산화 물질로 알려진 플라보노이드의 함량을 분석하였다. 66개 고정 계통의 엽의 결각 유무와 플라보노이드 함량 간 상관관계는 관찰되지 않았다. 양친으로 사용된 LP08, LP21 그리고 결구 배추형 품종인 Chiifu를 대상으로 플라보노이드 분석을 실시한 결과, quercetin, naringenin, 및 kaempferol 함량의 다양한 분포가 관찰되었다. 또한 모계인 LP08에서 가장 높은 총 플라보노이드 함량을 나타내었고 결구 배추형인 Chiifu에서 가장 낮은 함량을 보였다. 66개 고정 계통을 대상으로 플라보노이드 함량을 분석한 결과, quercetin은 LP08 보다 높은 함량을 보이는 18 계통이 확인되었으나 naringenin과 kaempferol에서는 교배친 보다 높은 함량을 보이는 계통을 발견할 수 없었다. 총 플라보노이드 함량에서 kampferol은 79.7 %, quercetin은 17.4 %의 비율을 보였고 naringenin의 경우 2.8 %로 거의 대부분의 계통에서 가장 낮은 함량을 보이고 22개 계통에서는 전혀 발견되지 않았다. 또한 성분간 상관관계를 분석한 결과 quercetin과 kaempferol의 함량간에 유의한 상관관계가 있음을 확인할 수 있었다. 본 실험의 결과는 향후 플라보노이드 생합성 기작 관련 유전자 탐색을 위한 자료로 활용할 예정이다. 또한 고정 계통을 대상으로 다양하고 광범위한 형질 조사를 실시하여 배추의 품종 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• 농업생명과학연구
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• 제46권4호
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• pp.85-92
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• 2012

본 연구는 ICuGI Database를 활용하여 수박 상용 F1 품종의 순도검정용 EST-SSR 마커를 개발하기 위해 수행되었다. 총 353개 EST-SSR primer set을 선발하여 (주)NH종묘의 수박 F1 품종 7종과 각 품종의 양친 11종에 대해 검정하였다. 이중 1차 테스트한 96개 primer set 중, '오렌지'는 primer WMU0056, '흑보'는 WMU0400, '신동'은 WMU0056와 WMU0400, '새로나'는 WMU0056, WMU0400, WMU0529에 대해 각 품종의 양친들이 다형성이 보였고 F1 개체에서는 이형접합의 유전자형을 보였다. '해동' F1의 순도검정용 마커를 찾기 위해 추가적인 122개의 primer set에 대해 PCR을 수행한 결과, WMU0056, WMU0400, WMU0580, WMU1211, WMU4136, WMU448이 순도검정에 적합한 것으로 나타나, WMU0056와 WMU0400이 '해동'에서도 유용할 수 있었다. '꿀나라'와 '황피'의 경우에는 공시된 타 품종들에 비해 양친간 다형성율이 각각 5%와 2%로 매우 낮아 모든 353개 primer set을 테스트하였으며, 그 결과 '꿀나라'는 WMU5339, '황피'는 WMU7003이 순도검정 마커로 적합한 것으로 확인되었다. 개발된 마커를 이용하여 실제 농가채종된 4개의 F1 품종의 순도를 검정한 결과, 모두 97.5% 이상의 순도로 확인되었다. 이와 같이 ICuGI Database에 공시된 수박 EST-SSR 마커는 공우성의 유전자 특이적 마커로서 F1 순도검정에 효과적으로 사용될 수 있었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제31권1호
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• pp.77-85
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• 2018

우리나라에서 유채는 식용유 생산과 경관을 목적으로 매년 재배면적이 증가하고 있다. 하지만 유채 꽃의 색상은 노란색으로 매우 단순하기 때문에 경관효과를 높이기 위해서는 유채 꽃색의 다양화가 필요하다. 유채 꽃색을 다양화하기 위해 유채와 십자화과 식물을 대상으로 종 속간교배를 실시한 결과, 유채와 양배추 종간 인공교배에서 꼬투리 형성율이 65.8%로 비교적 높았으며, 유채와 무, 유채와 소래풀 등 속간 교배조합에서의 꼬투리 형성율은 각각 39.5%와 42.3%로 낮았다. 인공수분 후 꼬투리가 발달하는 시기에 이종간 교잡 불화합성 때문에 종자 결실율이 매우 낮으며 꼬투리 당 생산된 평균 종자수는 유채와 양배추 교배조합에서 0.12개였으며, 유채와 무는 0.40개, 유채와 소래풀은 0.12개였다. 종속간 교배에 의해 생산된 $F_1$ 잡종식물체의 외부 표현형질은 잎의 형태와 꽃의 색은 모계인 유채와 유사하였으나, 잎의 길이와 폭 등이 전반적으로 커진 것으로 나타났다. 유채와 양배추의 종간교배에서 꽃의 색이 양친의 중간인 미색으로 피는 개체가 나타났고, 유채와 소래풀의 속간 교배에서는 꽃의 크기가 커진 개체가 생겨 이 개체들을 육종재료로 이용하면 경관효과를 높일 수 있을 것으로 생각된다. 대부분의 $F_1$ 잡종종자의 올레인산, 리놀레산 및 리놀렌산 등의 지방산 조성은 양친의 중간 정도였으나, 유채와 무의 $F_1$ 잡종종자의 지방산 중 에루진산은 화분친인 무에 비교하여 급격하게 감소하였다.

• 생명과학회지
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• 제22권7호
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• pp.871-879
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• 2012

배수체는 무핵 감귤 육종 프로그램 있어서 잠재적으로 매우 중요한 유전자원이다. 무핵성은 만다린 품종이 갖추어야 할 가장 유망한 형질 중 하나이고 3배체는 영구적으로 무핵이다. 새로운 3배체 잡종은 이종속간 배수체의 교배 또는 저빈도의 2배성 배우체 형성과 합성 같은 행동에 기인된 2배체 이종간 교배로도 이룰 수 있다. 그러나 소립의 $F_1$ 합성 종자로 발달된 이 같은 형태에 기초한 육종은 효과적인 무균적 배 적출 및 배양법 없이는 불가능하다. 본 연구에서, 무균의 배배양을 이용하여 단배의 2배체 제주 재래귤과 만다린잡종에서 방임 수분되어 자연적으로 발생한 소립종자로부터 유묘를 얻었고 배수 검정기를 이용하여 배수 정도를 검정하여 다양한 수준의 배수체를 획득하였다. 총 792 과실을 이용하여 10,289 개의 획득된 종자를 분석하여 과실당 평균 13개의 종자가 함유됨을 알 수 있었다. 정상종자와 유사한 형태로 발달된 소립종자의 과실 내 평균 함유율은 7.1%였다. 과실당 소립종자의 평균 출현 빈도는 '클레멘타인', '하레히메', '감자', '편귤', '사두감' 그리고 '윌킹' 순으로 각각 8.9, 10.2, 2.6, 3.1, 2.8, 그리고 7.0%였다. 종자 크기가 조사된 '클레멘타인' 품종 내 정상 종자의 평균 크기는 $49.52{\pm}0.07mm^2$ 였고 반면에 소립종자는 $7.95{\pm}0.04mm^2$로 전자보다 1/6배 더 작았다. 이러한 분류 기준으로 총 731개의 소립종자를 획득하였다. 이들 소립종자 중 일부는 무균의 배 배양이 수행되었고 기내 발아되어 회복된 모든 개체들은 단 하나의 배가 확인되었고 건전하게 발육하였다. 3배체 발생 빈도 비교에 있어서, '클레멘타인'은 '윌킹'과 제주 재래귤인 '편귤' 품종에 비해 각각 14배와 109배 높게 나타난 바 전자는 3배체 발생이 높음을 알 수 있었다. 자연 발생적인 배수체에 관한 기초 정보는 무핵 감귤 개발을 위해 3배체 고정종 합성에 활용될 수 있으며 그 효율 증진에도 기여할 것이라 여겨진다.

• 원예과학기술지
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• 제29권2호
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• pp.130-134
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• 2011

우리나라에서 파프리카(착색단고추)는 재배면적, 생산량 및 수출량이 해마다 증가하는 추세에 있어 농가 소득에 매우 중요한 채소작물의 하나이지만 재배되고 있는 파프리카 종자는 전량 외국 종자회사에서 개발된 일대잡종종자를 수입하고 있다. 최근 파프리카 품종의 국산화를 위하여 정부의 지원을 받아 국내 종묘회사에서 파프리카 품종 개발에 힘쓰고 있다. 파프리카 일대잡종종자의 생산은 주로 유전자적 웅성불임성을 이용한다. 하지만 파프리카 품종에 사용된 유전자적 웅성불임성이 어떤 종류인지 몇 가지 종류가 사용되고 있는지 잘 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 시판되고 있는 8개의 파프리카 품종('Special', 'Debla', 'Plenty', 'Fiero', 'Boogie', 'Fiesta', 'Derby' 및 'Minibell')을 사용하여 이들의 유전자적 웅성불임 유전자가 같은 것인지 다른 것인지를 확인하기 위하여 반 이면교잡(half diallel cross)를 수행하였는데, 'Minibell'을 제외한 나머지 7개의 파프리카 품종은 같은 유전자적 웅성불임을 사용하였다는 것을 알아냈다. 또한 어떤 종류의 유전자적 웅성불임 유전자인지를 확인하기 위하여 세 종류의 유전자적 웅성불임 계통(GMS3, GMSP 및 GMSK)에 교배하여 대립유전자 검정을 수행하였는데, 'Minibell'은 $ms_k$ 유전자를 사용하였고, 나머지 7개의 품종은 $ms_p$ 유전자를 사용하였다는 것을 알아냈다. 따라서, 'Minibell' 품종에서는 기 개발된 GMSK-CAPS 분자표지를 사용할 수 있음을 확인하였고, 'Fiesta' 및 'Derby' 품종에서는 PmsM1-CAPS 분자표지가 사용될 수 있음을 확인하였다. 또한 'Plenty', 'Fiero' 및 'Boogie' 품종 등에 사용할 수 있는 새로운 분자표지 PmsM2-CAPS를 개발하였다. 이들 분자표지는 새로운 파프리카 웅성불임(모계) 계통 및 품종개발에 큰 도움이 될 것으로 판단된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제38권1호
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• pp.52-58
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• 2014

To determine whether Fourier transform (FT)-IR spectral analysis combined with multivariate analysis of whole-cell extracts from ginseng leaves can be applied as a high-throughput discrimination system of cultivation ages and cultivars, a total of total 480 leaf samples belonging to 12 categories corresponding to four different cultivars (Yunpung, Kumpung, Chunpung, and an open-pollinated variety) and three different cultivation ages (1 yr, 2 yr, and 3 yr) were subjected to FT-IR. The spectral data were analyzed by principal component analysis and partial least squares-discriminant analysis. A dendrogram based on hierarchical clustering analysis of the FT-IR spectral data on ginseng leaves showed that leaf samples were initially segregated into three groups in a cultivation age-dependent manner. Then, within the same cultivation age group, leaf samples were clustered into four subgroups in a cultivar-dependent manner. The overall prediction accuracy for discrimination of cultivars and cultivation ages was 94.8% in a cross-validation test. These results clearly show that the FT-IR spectra combined with multivariate analysis from ginseng leaves can be applied as an alternative tool for discriminating of ginseng cultivars and cultivation ages. Therefore, we suggest that this result could be used as a rapid and reliable F1 hybrid seed-screening tool for accelerating the conventional breeding of ginseng.

• 한국작물학회지
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• 제14권
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• pp.165-172
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• 1973

종간, 속간의 잡종에서는 흔히 불임현상이 일어나는데 인삼의 경우도 예외가 아니어서 고려인삼(panax ginseng: P.G.)과 미국인삼(panax quinquefolium: P. Q.) 그리고 죽절인삼(Panax japonicus: P.J) 간의 교잡육종에서 P.G.${\times}$P.J.에서만 아주 희귀하게 종자를 얻을수 있고 다른 종합에서는 전혀 잡종 제이세대를 얻을 수가 없었다고 하므로 본실험에서는 P.G.${\times}$P.Q.와 P.G.${\times}$P.J.의 교잡종의 화기 및 종자형성중의 유리아미노산의 소장을 추구함으로서 불임현상과 물질대사와의 관련성의 일단을 밝히고저 한다. 1. 두 교잡종의 시료에서 검출된 유리아미노산의 Chromatogram은 서로 유사한 pattern을 나타냈으며 그들의 양친이 나타내는 pattern과 유사하나 spot의 종류나 크기 정색도는 여러 가지 점에서 특이한 변화가 있다. P.G.${\times}$P.Q.에서 19종, P.G.${\times}$P.J.에서는 21종의 spot을 검출하였는데 전자에서 Alanine, Valine, Leucine, Phenyl alanine, Proline, Hydroxy proline, Serine, Threonine, Tyrosine, Aspartic acid, Glutamic acid, Lysine, Arginine, ${\beta}$-Alanine, Cysteic acid, Tryptophan, Asparagine, Glutamine, ${\gamma}$-Amino butyric acid를 확인하고 후자의 경우는 상기한 것 외에 Methionine과 한 개의 미지 spot를 얻었다. 2. Alanine, Aspartic acid, Glutamic acid, Cysteic acid와 Asparagine이 전체적으로 보아 주체를 이루고 있는 것은 P.G. P.Q. P.J에서와 같으나 Asparagine이 소포자기와 화분성숙기에 최다량으로 나타나는 것은 이들의 양친의 경우에는 보지 못했던 특이한 일이다. 3. 홍숙기에 Cysteic acid가 감소되는 것은 P.Q. P.J.의 경우와는 유사하나 P.G의 경우와는 반대되는 현상이며 P.G.${\times}$P.J.에서 Methionine이 검출된 것도 특이하다. 4. Proline은 그들의 양친의 경우와는 현저한 차이가 있었는데 소포자기에서 아주 미약한 정색을 나타낼뿐이며 이 때에 Asparagine의 spot가 가장 크고 강한 정색을 나타내었는데 이제까지의 여러 연구 결과를 종합해 보면 Proline의 양과 화분의 임성과는 아주 밀접한 관계가 있으며 이런 관계가 인삼 종자 형성에서도 나타나고 있다. 또한 Proline이 결핍될 때 Asparagine의 축적이 있다는 많은 보고도 있다. 5. 교잡종에서의 결실불능의 원인을 Proline의 과소에 의한 것으로 보며 Proline이 약의 화분퇴화와 중요한 관계를 가지고 있을 것으로 추찰된다. 6. 그밖에 여러 아미노산의 소장이 P.G. P.Q. P.J. 등의 자식계와 그들과의 잡종사이에 있어서 상당한 차이가 생기는 것은 교잡에 의한 Gene-action system의 변혁에 따른 결과라고 추찰되는 것으로 Proline의 대사 및 생리적 영향과 더불어 보다 깊은 조사가 필요한 것으로 생각된다.