• 생명과학회지
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• 제27권4호
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• pp.464-470
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• 2017

성염색체에 위치하는 5 개의 초위성체 마커(INRA30, TGLA325, UMN0803, UMN0905, UMN0929) 를 이용하여 재래소 3품종과 외래소 7품종(칡소, 한우, 제주흑우, 홀스타인, 일본화우, 샤롤레, 앵거스, 헤어포드, 시멘탈, 한우X 샤롤레 교잡종)의 유전적 특징을 확인하였다. 상업적으로 판매되는 소고기의 잘못된 원산지 표기를 통해 부당한 경제적 이득을 취하고자 하는 문제를 해결하기 위한 방법으로 소고기 샘플을 빠르고 저비용으로 확인 하기 위한 방법으로 사용하기 위해 좌위 또는 품종 특이적 대립유전자를 탐색하고 좌위별 대립유전자수, 대립유전자빈도, 이형접합도 그리고 다형정보량(PIC)을 구하여 이들 10품종의 유전적 다양성을 평가하였다. STRUCTURE 분석을 통한 군락의 분류 및 유전적 균일성 분석에서 재래소 품종과 외래소 품종으로 두개의 주요 그룹으로 나뉘어진다. 이러한 결과들은 재래소와 외래소 품종의 특이적인 유전적 차이를 나타낸다. 또한 Nei's 표준 유전적 거리로 나타난 neighbor-joining tree에서도 독립적인 계통유전학적인 위치를 보여주었다. 이러한 결과는 국내 재래종과 외래품종 사이의 유전적 거리, 품종의 역사 및 그들의 지리적 기원 사이에 명백한 차이를 나타내는 증거로 사료된다. 이러한 결과들로 이들 성염색체의 초위성체 마커들에 의해 소 품종들의 유전적 다양성과 연관성은 과학적인 기초자료로 활용되고 재래소와 외래품종 소고기를 구별할 수 있는 DNA 마커들로 이용될 수 있을 것으로 사료된다. 그러므로 이러한 마커들은 효율적인 이력추적 시스템을 만드는데 사용되어 원산지 표시 위반을 억제하는데 유용할 것이다.

• 한국가금학회:학술대회논문집
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• 한국가금학회 2003년도 제20차 정기총회 및 학술발표회
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• pp.69-70
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• 2003

정원세포는 수컷의 정소에 존재하며, 감수분열을 통하여 정자를 형성하고 지속적으로 자신의 복제가 가능한 세포이다. 이러한 정원세포는 마우스를 중심으로 현재 수컷불임 치료의 연구, 멸종위기 종의 보존을 위한 연구 그리고 형질전환 동물 생산 등 다양한 분야에 응용되고 있다. 그러나 조류에서는 정원세포 연구에 있어서 그 세포의 형태적·면역학적 특성이 아직 구명되지 못하여 연구진행에 어려움이 많다. 따라서 본 연구에서는 전자주사현미경을 이용하여 세포내 구조와 형태의 분석을 진행하였고, 조직염색법을 통하여 특이적 마커를 분석하였다. 이후 본 연구결과를 토대로, 포유류에서 이루어진 정원세포이식기술의 개발 및 새로운 형질전환 기술의 개발을 조류응용이 가능할 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권2호
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• pp.102-109
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• 2018

엉겅퀴는 일반적으로 이용되는 대표적인 다년생의 약용식물이다. 최근 국제적 추세에 따라 자국의 유전자원의 발굴, 보존 등이 강화됨에 따라 인접국가와 국내 자생 엉겅퀴 계통을 판별 할 수 있는 기준 설정에 관한 연구의 필요성이 대두되고 있지만, 분자생물학적 판별 기술의 개발은 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 국내 토종과 해외 유래 엉겅퀴종의 기원을 판별하기 위해 핵의 리보솜에 존재하는 ITS 유전자단편에서 SNP를 이용한 판별 프라이머를 확보하였으며, 이를 보완하여 보다 신속하게 판별하기 위하여 ARMS-PCR 및 HRM 기술을 이용한 판별 마커와 그 조건을 확립하였다. 또한, 국내 종 특이적 프라이머들을 이용한 정량적 PCR 분석방법을 이용해 두 가지 종의 genomic DNA의 혼합 여부를 판별하였다. 그러므로, 본 연구에서 개발된 SNP 마커는 다양한 지역 또는 국가에서 서식하는 엉겅퀴 종들의 신속한 확인을 위해 매우 유용하게 이용될 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.897-904
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• 2023

본 연구는 Bacillus velezensis K10의 유전체 분석결과에 따른 유전자의 고유한 특성을 이용하여 유전자마커를 탐색하고 확립하여 산업현장에서 활용하기 위해서 수행하였다. B. velezensis K10은 총 4,159,835 bps를 유지하였으며, 5,136개의 단백질을 발현하는 것으로 조사되었다. B. velezensis K10은 표준균주에 비교하여 전반적으로 외부요인에 기인되는 유전자의 이동이 훨씬 많은 것으로 나타났다. 이와 같은 양상에 기인하여 B. velezensis K10은 특유의 유전적 서열을 유지할 수 있는 것으로 추정되었다. 선발마커 발굴을 위해 recombinase, integrase, transposase, phage-related genes, 등 유전자 변이 유발이 쉬운 게놈상의 영역에 대해 탐색을 실시하였다. 그 결과, 선발마커로써 가능성이 높은 9개 부위를 확보하였다. 후보마커는 일부 다른 영역에서 특이성을 보이는 영역들이 존재했지만, phage 연관 유전자들에서 매우 특이성이 높았기 때문에, 모두 phage 관련 부위에서 모두 탐색되었다. 종간 후보 선발마커로써 B. licheniformis K12, B. velezensis K10, B. subtilis, B. cereus 등에 대해 PCR 분석을 실시하였다. 그 결과 BV3, BV5~9까지 총 6 프라이머 세트에서 B. velezensis K10 특이적인 PCR 산물이 형성되는 것을 확인하였다. 다른 한편으로, subspecies 수준에서 분석 결과, BV3, 5, 8, 9 등 4 프라이머 세트에서 B. velezensis K10 특이적인 PCR 산물이 형성되는 것을 관찰했다. 분석된 마커 중에서 BV5와 8가 가장 특이성이 높았기 때문에 종(species) 및 아종(sub-species) 수준에서 B. velezensis K10 유전자 선발마커로써 BV5와 8을 활용 가능할 것으로 제의된다.

• 생명과학회지
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• 제31권6호
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• pp.537-542
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• 2021

자웅이주 식물로 알려진 Schisandra nigra Max. (흑오미자)는 우리나라 제주도에 자생하고 있으며, 열매를 얻기 위해 일부 농가에서 재배되고 있다. 열매 생산을 위해서는 수그루에 비해 암그루의 가치가 더 높기 때문에 묘목단계에서 일찍 성별을 아는 것은 중요하다. 이 연구에서는 S. nigra의 유전체에서 암그루에 특이적인 부위에 관련된 SCAR 마커를 개발하였다. 120개의 무작위로 구성된 RAPD 프라이머 중에서 OPB-03 프라이머가 암그루에서 749 bp의 밴드를 안정적으로 증폭시켰다. 암그루 특이적인 PCR 산물을 분리하여 클로닝한 뒤 염기서열을 결정하였다. 이 암그루 특이적인 절편을 탐침으로 사용한 Southern hybridization에서 암그루에서만 양성반응이 나타나고 수그루에서는 잡종화가 일어나지 않았다. 이러한 결과는 749 bp의 DNA 절편이 암그루의 유전체에는 존재하지만, 수그루에는 없음을 시사하였다. RAPD 마커로부터 암그루에서만 436 bp를 증폭시키는 SCAR 프라이머를 설계하였다. 이 프라이머 쌍은 암그루와 자생지에서 수집한 4개의 자웅동주 식물에서만 예상되었던 크기의 DNA 절편을 증폭하였다. 이 연구에서 개발된 SCAR 마커는 묘목 단계에서 암꽃이 피는 개체를 선발하는데 사용될 수 있을 것이다.

• 한국양봉학회지
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• 제32권3호
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• pp.147-154
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• 2017

꿀벌은 화분매개 뿐만 아니라, 양봉산물을 생산하는 주요한 산업곤충 중 하나이다. 최근 농촌진흥청과 예천곤충 연구소에서는 국내 최초로 수밀력 우수 꿀벌 품종인 '장원벌'을 선발하여 보급하고 있다. 본 연구에서는 장원벌 계통 특이 분자 마커 개발을 위해 장원벌 부계인 D계통 특이적인 분자 마커를 개발 하고자 Sequence-Based Genotyping (SBG) 분석을 수행하였다. SGB 분석은 농촌진흥청 국립농업과학원에서 보존 육성중인 A, C, D, E, F 5개 기본종 계통에 대해 수행되었으며, 이를 통해 1,029개 SNP를 확보 할 수 있었다. 이후 A, C, D, F, E 기본종 계통 및 $D{\times}F$ 교배계통에 대한 SNP filtering 및 validation을 통해 최종적으로 AmD6 및 AmD9 두 개의 SNP 마커를 선발 하였으며, genotyping 분석을 통해 AmD9 마커가 장원벌 부계인 D 계통을 100% 구분 할 수 있는 것으로 확인되었다. 본 마커를 통해 D 계통 및 장원벌을 보다 정확하게 판별하고 육종에 활용 할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2008년도 추계학술발표논문집
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• pp.469-472
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• 2008

녹용은 사슴의 뿔을 통칭해 일컫는 말로서 우리나라는 전 세계 녹용 소비량의 80%를 점유하고 있다. 하지만 국내에서 선호되는 것은 러시아산 붉은 사슴 즉, 원용으로 칭하는 것으로 가격 면에서 가장 고가이다. 따라서 수입되는 녹용의 일부가 러시아 산으로 둔갑 판매되는 경우가 발생되고 있다. 본 연구의 목적은 현재 주로 수입되는 녹용으로부터 미토콘드리아 DNA(mtDNA)의 D-loop 유전자의 일부를 PCR로 증폭하고 이들의 염기서열 분석을 통해서 각 수입지역 녹용에 특이적인 RFLP 마커를 탐색하고 이를 녹용의 유전자 감별에 적용코자 하는 것이다. 결과적으로 TaaI과 HaaI 두 종류의 제한효소가 녹용의 원산지를 구별할 수 있는 RFLP 마커로 이용 가능성이 확인되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제47권2호
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• pp.141-149
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• 2020

Solanum hougasii는 감자 야생종 중의 하나로 다양한 종류의 병원균에 대해 저항성을 가지고 있어 감자 육종에서 중요한 재료로 이용되고 있다. S. hougasii는 이질6배체이나 4배체인 감자와 EBN이 4로 같아 직접적인 교배로 육종에 활용될 수 있다. 본 연구에서는 NGS 기술에 의해 완성된 S. hougasii의 엽록체 전장 유전체(cpDNA)와 이를 다른 Solanum종과의 비교를 통해 개발한 분자마커에 대해 보고하였다. S. hougasii의 전체 cpDNA의 크기는 155,549 bp였으며 그 구조는 다른 Solanum 종과 매우 유사하였다. S. hougasii의 cpDNA와 가지과에 속하는 10개 종의 cpDNA 코딩서열을 이용하여 분석한 계통수에서는 S. hougasii와 S. stoloniferum이 거의 동일한 유전체 구성을 보였으며, 다음으로 S. berthaultii 및 S. tuberosum과 유연관계가 가까운 것으로 확인되었다. S. hougasii와 다른 다섯 종의 Solanum과의 전체 cpDNA 다중 정렬을 통해 S. hougasii 특이적인 다섯 개의 InDel과 43개의 SNP 영역을 구명하였으며 이를 기반으로 최종적으로 PCR을 기반으로 한 네 개의 S. hougasii 특이적 마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 Solanum 종들을 대상으로 한 조금 더 세부적인 진화적 그리고 육종적 측면에서의 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.

• 한국식품과학회지
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• 제52권1호
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• pp.40-45
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• 2020

1996년 이후부터 현재까지 개발된 GM 작물은 520여종에 이르며, 미국, 브라질, 아르헨티나, 캐나다, 인도 등을 포함해 26개국에서 GM 작물을 재배하고 있다. 특히, 제1세대 GM 작물로 구분되는 제초제 내성 GM 작물은 전체 GM 작물의 67%를 차지하며, 그 중 제초제 glufosinate에 내성을 나타내는 pat 또는 bar 유전자를 지닌 작물은 44%를 차지한다. 하지만 GM 작물이 같은 형질을 지녔더라도 유전자의 기원, 식물의 종 및 개발자에 따라 그 유전자의 서열은 매우 가변적이기 때문에 이를 식별하기란 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 전체 GM 작물의 44%, 국내 승인 GM 작물의 약 53%를 차지하는 제초제 glufosinate 내성 유전자에 특이적이면서도 보편적인 마커를 개발하고자, 여러 GM 작물의 pat 또는 bar 유전자의 DNA 염기서열을 비교하여 PCR 프라이머를 개발하였으며, 이를 GM 작물 표준물질을 사용하여 검증하였다. 정성 및 정량적 PCR 실험을 통해 pat 유전자에 특이적인 PCR 프라이머를 개발하였다. 또한 pat과 bar 유전자를 동시에 검출 할 수 있는 PCR 프라이머도 개발하였으며, 정량적 PCR 분석을 통해 0.1% 함량의 수준까지도 검출 가능함을 확인하였다. 따라서 본 연구의 수행 결과로 확인된 PCR 마커 및 분석법이 향후 GM 작물의 안전한 유통관리 및 GM 식품의 식품 안전관리를 위한 저비용 고효율적 검출방법으로 이용될 수 있을 것이라 생각된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권1호
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• pp.18-25
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• 2021

멕시코로부터 유래한 Solanum demissum은 감자 야생종 중의하나로 감자 역병에 대해 저항성을 가지고 있어 감자 육종에서 중요한 재료로 이용되고 있다. S. demissum의 EBN은 4배 체인 감자와 같은 4로 직접적인 교배로 육종에 활용될 수 있다. 본 연구에서는 NGS 기술에 의해 완성된 S. demissum의 엽록체 전장 유전체(cpDNA)와 이를 다른 Solanum종과의 비교를 통해 개발한 분자마커에 대해 보고하였다. S. demissum의 전체 cpDNA의 크기는 155,558 bp였으며 그 구조는 다른 Solanum종과 매우 유사하였다. S. demissum의 cpDNA와 가지과에 속하는 10개 종의 cpDNA 코딩서열을 이용하여 분석한 계통수에서는 S. demissum이 S. hougasii 및 S. stoloniferum과 거의 동일한 유전체 구성을 보였으며, 다음으로 S. berthaultii 및 S. tuberosum과 유연관계가 가까운 것으로 확인되었다. S. demissum과 다른 7종의 Solanum과의 전체 cpDNA 다중 정렬을 통해 S. demissum 특이적인 두 개의 InDel 영역을 구명하였으며 이를 기반으로 최종적으로 PCR을 기반으로 한 두 개의 S. demissum 특이적 마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 Solanum 종들을 대상으로 한 조금 더 세부적인 진화적 그리고 육종적 측면에서의 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.