본 연구는 국내 육종 회사에서 개발된 수박(Citrullus lanatus L.) 우량 육성계통 20종을 대상으로 Genotyping-by-sequencing(GBS) 분석을 통해 품종식별, 순도검정, 그리고 마커이용여교잡(Marker-assisted backcross, MABC)용 SNP 세트를 개발하고자 수행되었다. GBS 분석 결과 총 1,100,000천개 raw read 중 77%가 수박 유전체에 mapping되었으며 평균 mapping region은 약 4,000 Kb로 2.3%의 genome coverage를 보였다. Filtering을 통해 평균 depth 31.57의 SNP 총 2,670개를 얻었으며, 20개 계통에 대한 이들의 Polymorphic information content(PIC) 값의 범위는 0.1 ~ 0.38 였다. 이 중 PIC 값이0.3이상이며 각 염색체 별로 5개씩 균등히 분포된 SNP 총 55개를 최종 선발하였다. 사용된 20개 계통의 유연관계분석을 위해 선발된 55개 SNP를 기반으로 한 주성분 분석(Principle component analysis, PCA) 결과 주성분 1 (52%)과 주성분 2 (11%)를 기준으로 4개의 그룹으로 분류 되었으며 각 계통 간 유전자형에 따른 뚜렷한 식별이 가능하였다. 계층적 군집화(Hierarchical clustering) 분석에서도PCA에서와 유사한 분류양상을 관찰할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 개발된 SNP 세트는 적용 가능성이 검증된 20개 계통뿐 만 아니라 향후 다양한 수박 육종소재 및 품종에 대한 품종식별, F1 순도검정 및 MABC에 활용될 수 있으리라 기대된다.
한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.92-92
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2017
Bakanae disease is one of the most serious and oldest problems of rice production, which was first described in 1828 in Japan. This disease has also been identified in Asia, Africa, North America, and Italy. Germinating rice seeds in seed boxes for mechanical transplantation has caused many problems associated with diseases, including bakanae disease. Bakanae disease has become a serious problem in the breeding of hybrid rice, which involves the increased use of raising plants in seed beds. The indica rice variety Shingwang was selected as resistant donor to bakanae disease. One hundred sixty nine NILs, YR28297 ($BC_6F_4$) generated by five backcrosses of Shingwang with the genetic background of susceptible japonica variety, Ilpum were used for QTL analysis. Rice bakanae disease pathogen, CF283, was mainly used in this study and inoculation and evaluation of bakanae disease was performed with the method of the large-scale screening method developed by Kim et al. (2014). SSR markers evenly distributed in the entire rice chromosomes were selected from the Gramene database (http://www.gramene.org), and the polymorphic markers were used for frame mapping of a $BC_5F_5$ resistant line. Here, we developed 168 near-isogenic rice lines (NILs, $BC_6F_4$) to locate a QTL for resistance against bakanae disease. The lines were derived from a cross between Shingwang, a highly resistant variety (indica), and Ilpum, a highly susceptible variety (japonica). The 24 markers representing the Shingwang allele in a bakanae disease-resistant NIL, YR24982-9-1 (parental line of the $BC_6F_4$ NILs), were located on chromosome 1, 2, 7, 8, 10, 11, and 12. Single marker analysis using an SSR marker, RM9, showed that a major QTL was located on chromosome 1. The QTL explained 65 % of the total phenotype variation in $BC_6F_4$ NILs. The major QTL designated qBK1 was mapped in 91 kb region between InDel15 and InDel21. The identification of qBK1 and the closely linked SSR marker, InDel18, could be useful for improving rice bakanae disease resistance in marker-assisted breeding.
Bacillus thuringiensis 균주로부터 분리한 cry3A 유전자는 딱정벌레목 해충에 살충성을 가지고 있어서 효율적으로 딱정벌레목 해충을 방제 할 수 있다고 알려져 있다. 국립농업과학원에서는 cry3A 유전자 형질전환벼를 육성하였고, GMO 포장 생물검정 연구를 통해 벼물바구미에 대한 내충성을 확인하였다. 본 연구에서는 벼물바구미 내충성 벼 4 계통에 대한 도입유전자 특성을 분자생물학적 방법으로 검정하여 유전자의 도입 사본 수와 도입유전자의 염기서열 등의 분석결과를 제시하였다. BT12R1 계통은 염색체 10번의 exon 부위에 도입유전자가 단일 사본으로 삽입되었으며, BT12R2 계통은 두 개의 사본으로 삽입되었고, BT12R3 계통은 LB 인근의 염기서열만 확인되었다. BT12R4 계통의 경우 단일 사본의 도입유전자가 염색체 5번의 24,516,607 ~ 24,516,636 위치에 30개의 염색체 염기서열이 결실된 상태로 삽입되었다. 이 도입위치는 벼의 내재 유전자가 발현하지 않는 intergenic 부위로 판명되었으며, 도입유전자 이외의 벡터 염기서열이 삽입되지 않음을 확인하였다. 이러한 벼물바구미 내충성벼 BT12R4 계통에 대한 분자생물학적 분석 결과는 차후 GM 작물 실용화의 환경 위해성 및 안전성 평가에 대한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.
수계환경에서 세균의 접합에 의해 나타난 conjugant 에서 plasmid 의 재배열과 $Km^{r}$ 유전자의 행방을 조사하기 위하여 자연계 분리균주와 유전공학적 변형균주(GMM)의 $Km^{r}$ 유전자의 전이빈도를 조사하는 동시에 3.9 kb 의 $Km^{r}$ 유전자를 DNA probe 로 사용하여 Southern analysis 를 실시하였다. $Km^{r}$ 유전자의 전이빈도는 실험실 환경에서 GMM 균주가 자연계균주(DK1) 보다 100배 더 높게 나타났으나, 무심천에서는 균주에 따라 차이가 없었다. 실험실환경에서 DK1 균주를 donor 로 하여 LB 나 FW 에서 얻은 conjugant 들은 모두 같은 수의 plasmid 를 가지고 있었으나 크기는 다르게 재배열하였다으며, $Km^{r}$ 유전자는 donor 의 R plasmid 인 pDK101 과 비슷한 위치에서 발견되었다. GMM 균주가 donor 일 때에는 180 kb 의 plasmid 가 새로 나타났으며, 특히 FW 수질에서 donor 가 DKC600 일 때는 $Km^{r}$ 유전자가 염색체에 삽입되어 있었다. 무심천의 자연계 수질환경에서는 DK1 이나 DKB701 이 donor 일 때 4개 및 8개의 plasmid 가 새로 나타났으며, $Km^{r}$ 유전자는 재배열된 4개의 plasmid 와 염색체에서 발견되었다. DKC600 이 donor 일 때는 recipient 의 작은 plasmid 가 모두 소실되었으나, $Km^{r}$ 유전자는 새로 나타난 plasmid 와 염색체에서 발견되었다. 그러므로 자연환경에서의 수질에서는 plasmid 의 재배열이 더 다양했으며, $Km^{r}$ 유전자도 다양한 크기로 재배열된 plasmid 에서 발견되었다.
Objective: The objective of this study was to investigate the phylogenetic and expression analysis of the angiopoietin-like (ANGPTL) gene family and their role in lipid metabolism in pigs. Methods: In this study, the amino acid sequence analysis, phylogenetic analysis, and chromosome adjacent gene analysis were performed to identify the ANGPTL gene family in pigs. According to the body weight data from 60 Jinhua pigs, different tissues of 6 pigs with average body weight were used to determine the expression profile of ANGPTL1-8. The ileum, subcutaneous fat, and liver of 8 pigs with distinct fatness were selected to analyze the gene expression of ANGPTL3, ANGPTL4, and ANGPTL8. Results: The sequence length of ANGPTLs in pigs was between 1,186 and 1,991 bp, and the pig ANGPTL family members shared common features with human homologous genes, including the high similarity of the amino acid sequence and chromosome flanking genes. Amino acid sequence analysis showed that ANGPTL1-7 had a highly conserved domain except for ANGPTL8. Phylogenetic analysis showed that each ANGPTL homologous gene shared a common origin. Quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction analysis showed that ANGPTL family members had different expression patterns in different tissues. ANGPTL3 and ANGPTL8 were mainly expressed in the liver, while ANGPTL4 was expressed in many other tissues, such as the intestine and subcutaneous fat. The expression levels of ANGPTL3 in the liver and ANGPTL4 in the liver, intestine and subcutaneous fat of Jinhua pigs with low propensity for adipogenesis were significantly higher than those of high propensity for adipogenesis. Conclusion: These results increase our knowledge about the biological role of the ANGPTL family in this important economic species, it will also help to better understand the role of ANGPTL3, ANGPTL4, and ANGPTL8 in lipid metabolism of pigs, and provide innovative ideas for developing strategies to improve meat quality of pigs.
뽕나무 오갈병의 발생률이 적은 장려뽕품종 “상일뽕”생장점에 Colchicine 적하처리를 하여 4배성인 4원뽕27호를 육성하였으며 그 주요 특성은 다음과 같다. 1. 염색체수는 2n=56인 4배체 이다. 2. 봄철 발아개엽기는 중생뽕이며 잎모양은 타원형과 3열엽이 혼재하는 폭광형이고 잎두께는 두껍다. 3. 가지길이와 마디사이 길이는 짧고 가지 기부의 불발아가 없으며 내동성은 모품종인 상일뽕보다 강하다.
In order to breed barley lines with reduced viscosity of wort, a fractured starch mutant of naked barley cultivar, Nubet, was obtained from the M2 seeds mutated by the diethyl sulfate treatment. Seeds of this fractured starch mutant were opaque and the endosperm consists of angular, irregular and fractured starch. The mutant was caused by single recessive mutation and assigned by the symbol fra. The gene was located on chromosome 4, distal in long arm by linkage recombinations using translocation homozygote lethal test set. The linkage value between the fractured starch mutant and 72-4a, 72-4d were 26.0$\pm$4.9, 34.2$\pm$3.1 percent respectively. In addition to the reduced seed size, fewer kernels per spike and higher tillering ability, lower $\beta$-glucan viscosity and higher lysine content of the grain were associated with this mutant. $\beta$-glucan viscosity of the Nubet grains increased from 3 weeks after anthesis to matury and most of the viscose substances appeared to be stored in the middle of the endosperm tissue. Since the mutant grains showed better milling property as compared to Nubet, it can be used as breeding resources to develope new barley cultivars for maltins and milling purpose.
KCNE1 is the causal gene of long QT syndrome. KCNE1 gene is located in chromosome 21. In compliance with this KCNE1 gene the proteins come out. KCNE1 is responsible for $K^+$ channel which maintains the normal function of the heart muscle for contraction. Affected individuals manifest prolongation of the QT interval on electrocardiongrams, a sign of abnormal cardiac repolarization. The clinical features of LQT result from episodic cardiac arrhythmias, such as torsade de pointes and ventricular fibrllation. Blood DNA was isolated and kept in $4^{\circ}C$ refrigerator. The KCNE1 gene was amplified by PCR method and about 414 bp band was identified by agarose gel electrophoresis. PCR products were inserted into pGEX-4T-1 vector in order to express KCNE1 protein after treatment with IPTG SDS-PAGE was carried out and the protein band which was about 47 kDa was clearly odserved. Results of this study would contribute to the detailed understanding of KCNE1 protein function and to designing better treatment of Long QT symdrome.
이 연구에서는 PacBio RS II 플랫폼을 사용하여 동해에서 분리된 해양 미생물 Pseudoalteromonas donghaensis $HJ51^T$의 전체 유전체 서열화를 수행하였다. 그 결과, 크기 3,646,857 bp, G + C 함량 41.8%인 염색체와 함께 크기 842,855 bp, G + C 함량 41.3% 및 크기 244,204 bp, G + C 함량 40.4%인 두 개의 플라스미드로 구성된 3개의 유전체 서열을 획득하였다. 이 유전체는 4,083개의 단백질 암호화 유전자와 127개의 RNA 유전자를 포함하고 있다. 다양한 생체 고분자 분해효소의 유전자원과 대장균과 유사한 세포외 단백질 분비 숙주로서의 개발에 이용될 수 있을 것으로 생각된다.
Pantoea intestinalis SRCM103226은 식용곤충 밀웜으로부터 분리하였으며, zeaxanthin을 메인으로 생산하였다. P. intestinalis SRCM103226의 유전체 분석을 실시하여 4,784,919 bp 크기의 염기서열, GC 비율은 53.41%로 나타났으며, 플라스미드는 존재하지 않는다. RAST server를 이용하여 annotation한 결과 4,332개의 코딩유전자, 22개의 rRNA, 85개의 tRNA 유전자가 확인되었다 지놈분석결과 zeaxanthin 생합성회로 5개 유전자를 가지고 있다. 이러한 유전체 정보는 zeaxanthin 생합성 경로의 분자 진화의 비교 유전체학 연구에 대한 기초 정보를 제공한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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