• 제목/요약/키워드: Marker-assisted Selection

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Association between expression levels and growth trait-related SNPs located in promoters of the MC4R and MSTN genes in Spinibarbus hollandi

  • Yang, Yang;Lan, Zhaojun;Shu, Hu;Zhou, Huiqiang;Jiang, Xiaolu;Hou, Liping;Gu, Pinghua
    • Genes and Genomics
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    • 제40권11호
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    • pp.1119-1125
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    • 2018
  • Melanocortin 4 receptor: (MC4R) and Myostatin (MSTN) are two important growth trait-related genes in animals. In this study, we showed that two SNPs, MC4R-719A>G and MSTN-519C>T, found in the promoters of the MC4R and MSTN genes, respectively, are both associated with growth traits in Spinibarbus hollandi. Furthermore, we observed that there were significant associations between the expression levels of the MC4R and MSTN genes and these two growth trait-related SNPs. The expression level of MC4R gene in brain was lower in GG genotype fish with extremely high growth performance than that in AA genotype fish with extremely low growth performance. Expression level of the MSTN gene in muscle was lower in TT genotype fish with extremely high growth performance than that in CC and CT genotype fish with lower growth performance. The results indicated that these SNPs located in the promoters of MC4R and MSTN are associated with growth-related traits through modification of gene expression levels. The MSTN and MC4R SNPs may have useful application in effective marker-assisted selection aimed to increase output in S. hollandi.

Selective Allele Stacking of a Novel Quantitative Trait Locus Facilitates the Enhancement of Seed Epicatechin Contents in Soybean (Glycine max (L.) Merr.)

  • Sewon Park;Hakyung Kwon;Jae Ah Choi;Moon Young Kim;Suk-Ha Lee
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.27-27
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    • 2022
  • (-)-Epicatechin (EC), a primary form of flavan-3ol and a building block of proanthocyanidins, has health benefits as it is a potent antioxidant. So far, no quantitative trait loci (QTLs) associated with EC have yet been identified in soybean. In this study, QTLs for EC and hilum color were identified in recombinant inbred lines (RILs) derived from the varieties Jinpung and IT109098 using high-resolution single nucleotide polymorphism linkage mapping. This revealed two major QTLs for EC content, qEC06 and qEC08. qEC06 spanned the T Locus encoding flavonoid 3'-hydroxylase. qEC08, located near the I locus on Chr08, was also a major QTL for hilum color; however, allelic stacking of qEC08 and I revealed no relationship between I and EC content. RILs with IT 109098 alleles at both qEC06 and qEC08 had higher EC content than other lines. These results will enable the production of soybean varieties with high EC content via marker-assisted selection.

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국내 버크셔 돼지에서 성장 및 산자수의 후보유전자로서 PRLR3와 RBP4에 관한 연구 (A Study on the Prolactin Receptor 3 (PRLR3) Gene and the Retinol-binding Protein 4 (RBP4) Gene as Candidate Genes for Growth and Litter Size Traits of Berkshire in Korea)

  • 도창희;김선구;강한석;신택순;이홍구;조성근;도경탁;송지나;김태헌;최봉환;상병찬;주영국;박준규;이성훈;이정일;박정석;신영수;김병우;조병욱
    • 생명과학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.825-830
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    • 2010
  • 본 연구는 버크셔 품종에서 PRLR3와 RBP4 후보유전자의 두 개의 대립유전자가 산육형질과 번식형질에 미치는 영향을 조사하였다. 5,919두의 혈통자료, 3,480두의 산육기록과, 244두의 모돈의 775마리의 산자기록을 이용하여 유전능력 평가를 수행하였다. 유전자형 분석은 144두와 156두에서 PRLR3와 RBP4 유전자의 유전자형을 각각 분석하였다. 평가된 개체들의 육종가를 이용 두 마커의 유전자형 효과와 유의 확률을 추정한 결과 PRLR3 유전자는 번식형질의 총산자수(TBN)와 생존산자수(NBA)에서 -0.28과 -0.13두의 상가적 효과를 각각 나타내었다. RBP4 유전자는 일당증체량에서 10.58 g의 우성적 효과를 나타내었다. 그러나 RBP4 유전자의 다형성은 번식형질의 총 산자수(TBN)와 생존산자수(NBA)에서 -0.34와 -0.33두의 상가적 유전적 효과를 각각 나타났다. 따라서 PRLR3와 RBP의 B 대립유전자를 선호하는 MAS (Marker Assist Selection) Scheme은 버크셔 품종의 산자수의 개량에 이용 할 수 있을 것이다.

Md-ACS1 및 Md-ACO1 분자표지를 이용한 국내육성사과의 저장성 예측 (Estimation of storability for Korean apples (Malus domestica) using Md-ACS1 and Md-ACO1 DNA marker)

  • 권영순;권순일;김선애;권헌중;유진기;류슬기;강인규;김정희
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.891-897
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    • 2017
  • 사과는 에틸렌에 의해 호흡량이 일시적으로 상승하는 호흡급등형 과실이다. 에틸렌 발생은 세포벽분해효소 활성화와 세포벽 연화를 진행시켜 사과의 상품성과 저장성을 떨어뜨리는 원인이 된다. 사과의 에틸렌 생합성 과정에는 Md-ACS1 및 Md-ACO1 유전자가 연관되어 있으며, 두 유전자는 과실의 에틸렌 발생량과 경도에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 사과 국내육성 28품종의 Md-ACS1 및 Md-ACO1 대립유전자형을 분석하고, 'Fuji(FJ)', 'RubyS(RS)', 'Hongro(HR)', 'Arisoo(AS)', 'Summer King(SK)', 'Greenball(GB)', 'Golden Supreme(GS)'을 대상으로 수확 후 25일까지의 에틸렌 발생량 및 상온저장($20^{\circ}C$) 20일 동안의 경도 연화율을 조사하였다. 그 결과, 낮은 에틸렌 발생량과 관련 된 대립유전자(favorable alleles0(FA)) ACS1-2, ACO1-1이 많을수록 에틸렌 발생량과 경도 연화율이 낮은 경향을 보였다. GS은 ACS1-1/1, ACO1-1/2(FA 1)으로 모든 품종 중 가장 높은 에틸렌 발생 수치와 경도 연화율를 보였다. SK와 GB은 ACS1-1/2, ACO1-1/2(FA 2)으로 ACS1-2/2, ACO1-1/2(FA 3)인 HR와 AS 보다는 높고 GS 보다 낮은 에틸렌 발생량과 경도 연화율을 보였다. ACS1-2/2, ACO1-1/1(FA 4)인 FJ는 RS를 제외한 모든 품종 중에 에틸렌 발생량과 경도 연화율이 가장 낮았다. 본 실험의 결과 Md-ACS1 및 Md-ACO1 대립유전자형과 사과의 에틸렌 발생량 및 경도 연화율은 상관성이 있는 것으로 확인되었다. 따라서, Md-ACS1 및 Md-ACO1 분자표지를 사과 국내육성품종의 저장성 예측과 육종 효율 향상을 위한 Marker-assisted selection에 활용할 수 있을 것으로 생각 된다.

Development of an ISSR-Derived SCAR Marker in Korean Ginseng Cultivars (Panax ginseng C. A. Meyer)

  • Lee, Jei-Wan;Kim, Young-Chang;Jo, Ick-Hyun;Seo, A-Yeon;Lee, Jeong-Hoon;Kim, Ok-Tae;Hyun, Dong-Yun;Cha, Seon-Woo;Bang, Kyong-Hwan;Cho, Joon-Hyeong
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제35권1호
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    • pp.52-59
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    • 2011
  • Recently, new ginseng cultivars having superior agricultural traits have been developed in Korea. For newly developed plant cultivars, the identification of distinctiveness is very important factors not only in plant cultivar management but also in breeding programs. Thus, eighty-five inter simple sequence repeat (ISSR) primers were applied to detect polymorphisms among six major Korean ginseng cultivars and two foreign ginsengs. A total of 197 polymorphic bands with an average 5.8 polymorphic bands and 2.9 banding patterns per assay unit across six Korean ginseng cultivars and foreign ginsengs from 236 amplified ISSR loci with an average 6.9 loci per assay unit were generated by 34 out of 85 ISSR primers. Three species of Panax ginseng including the Korean ginseng cultivars, P. quinquefolius, and P. notoginseng, could be readily discriminated using most tested primers. UBC-821, UBC-868, and UBC-878 generated polymorphic bands among the six Korean ginseng cultivars, and could distinguish them from foreign ginsengs. Sequence characterized amplified region (SCAR) marker system was introduced in order to increase the reproducibility of the polymorphism. One SCAR marker, PgI821C650, was successfully converted from the randomly amplified polymorphism by UBC-821. It showed the expected dominant polymorphism among ginseng samples. In addition, the specific polymorphism for Sunwon was generated by treating Taq I restriction enzyme to polymerase chain reaction products of PgI821C650. These results will serve as useful DNA markers for identification of Korean ginseng, especially Sunwon cultivar, seed management, and molecular breeding program supplemented with marker-assisted selection.

콩 P34 단백질 결핍 유전자를 이용한 SSLP 마커 개발 (Development of SSLP Marker Targeted to P34 Null Gene in Soybean)

  • 양기웅;고종민;이영훈;전명기;정찬식;백인열;김현태;박금룡
    • 한국육종학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.502-506
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    • 2010
  • 콩 알레르기에 민감한 사람들은 15가지가 넘는 콩 알레르기 단백질을 인지한다. 이러한 알레르기 단백질 때문에 콩의 광범위한 사용이 제한적이다. 시스테인 프로테아제에 속하는 P34 단백질은 콩의 주된 알러젠이다. 미국 국무부에서 16,226개의 유전자원에서 P34 단백질이 결핍된 PI567476 유전자원을 찾아냈다. P34 유전자 염기서열과 P34 유전자가 결실된 염기서열을 NCBI 데이터베이스에서 확인한 결과 P34 유전자가 결실된 염기서열에서 4 bp 가 삽입되었다는 것을 확인하였고, 그 부위에서 SSLP 마커를 개발하였다. 본 연구에서는 태광콩과 PI567476을 이용한 교배조합 $F_2$ 339개체를 개발한 분자표지마커로 확인하였다. 실험결과 태광콩 유형과 heterozygous 유형 및 PI567476 유형의 분리비는 85: 187: 67로 $X^2{_{0.05}}=5.99$, df=2에서 1:2:1의 분리비로 하나의 유전자가 관여한다는 것으로 나타났다. 앞으로 P34 단백질 관련 분자마커가 단백질 수준에서 정확히 일치하는지 확인 할 것이다.

Phenotypic and genotypic screening of rice accessions for salt tolerance

  • Reddy, Inja Naga Bheema Lingeswar;Kim, Sung-Mi;Yoon, In Sun;Kim, Beom-Gi;Kwon, Taek-Ryoun
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.188-188
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    • 2017
  • Rice (Oryza sativa L.) is one of the major crops that is seriously impacted by global soil salinization. Rice is among those crops where most of the high-yielding cultivars are highly sensitive to salinity. The key to a plant survival under NaCl salt stress is by maintaining a high $K^+/Na^+$ ratio in its cells. Selection for salinity tolerance genotypes of rice based on phenotypic performance alone is less reliable and will delay in progress in breeding. Recent advent of molecular markers, microsatellites or simple sequence repeats (SSRs) were used to find out salt tolerant rice genotypes. In the current experiment phenotyping and genotyping studies were correlated to differentiate different rice accessions for salinity tolerance. Eight rice accessions along with check plant Dongjin were screened by physiological studies using Yoshida solution with 50mM NaCl stress condition. The physiology studies identified four tolerant and four susceptible accessions based on their potassium concentration, sodium concentration, $K^+/Na^+$ ratio and biomass. 17 SSR markers were used to evaluate these rice accessions for salt tolerance out of which five molecular markers were able to discriminate tolerant accessions from the susceptible accessions. Banding pattern of the accessions was scored comparing to the banding pattern of Dongjin. The study identifies accessions based on their association of $K^+/Na^+$ ratio with molecular markers which is very reliable. These markers identified can play a significant role in screening large set of rice accessions for salt tolerance; these markers can be utilized to improve salt tolerance of commercial rice varieties with marker-assisted selection (MAS) approach.

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한국 내 토마토 재재종의 RAPD에 의한 동정과 유전적 다양성 (Identification and Genetic Diversity of Korean Tomato Cultivars by RAPD Markers)

  • 허만규;윤선주;강선철
    • 생명과학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.15-21
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    • 2011
  • 재배종 토마토(Lycopersicum esculentum)는 중요 작물의 하나이다. 36 재배종에 대해 80개 RAPD (random amplified polymorphic DNA) 마커로 동정과 다형성을 조사하였다. 80개 마커 중 36개(45.0%)는 다형성을 나타내었다. 재배종 토마토에서 다형성의 탐지는 유익한 유전자형의 선택에 의한 분자 지도 발전 가능성을 제공할 수 있다. 분자 마커는 역시 식물 육종 지적 권리(PBRs)의 동정과 보호를 위해 사용될 수 있다. 한 예로써 OPC-13 시발체를 사용한 DNA 다형은 Junk Pink와 Ailsa Craighp 품종은 OPC-13-01 밴드가 결여되어 있다. OPA-12-03와 OPB-15-07는 TK-70 품종에 특이 마커로 다른 품종에는 없다. 본 연구의 재배종 토마토에서 DNA 다형은 일부 예외는 있지만 개화 타입과 관련이 있다. 이런 접근은 바람직한 토마토 품종 육성에 유전적 정보를 높이는데 유익할 것으로 사료된다.

잡초벼 PBR 혐기발아 내성 유전자 활용 벼 담수직파 초기 입모 개선 (Improvement of Seedling Establishment in Wet Direct Seeding of Rice using the Anaerobic Germination Tolerance Gene Derived from Weedy Photoblastic Rice)

  • 정종민;모영준;백만기;김우재;조영찬;하수경;김진희;정지웅;김석만
    • 한국작물학회지
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    • 제65권3호
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    • pp.161-171
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    • 2020
  • 본 연구에서는 국내 벼 직파재배 활성화 및 재배면적 확대를 위하여 담수발아 관련 QTLs 단편이 이입된 자포니카형 우량 계통을 육성하였다. 더불어 담수 중 혐기발아 내성과 관련 분자표지를 개발하였으며, 이를 우량계통 선발에 직접 활용하였다. 인공교배를 통해 국내 자포니카 잡초벼인 PBR을 수여친으로 남평을 반복친으로 여교잡을 수행하였으며, 이 조합으로부터 담수 혐기 발아성이 개선된 자포니카 형 우량계통을 육성하였다. 그리고 혐기 발아 내성 관련 QTL 판별을 위한 CAPS 분자표지(NP01.014, NP03.077, NP11.091)를 개발하였다. 여교잡 집단을 육성하고, 작물학적 특성, 담수저항성 검정 등의 표현형 선발과 분자표지 선발을 통해 주요 농업형질, 담수 혐기 발아성이 양호한 5계통이 최종 선발되었으며, 이들 계통은 모두 QC1 혹은 QC2 조합으로 남평에 비해 온실에서 평균 2.3배, 포장에서 2.6배 가량 유묘 생존율이 개선된 것으로 나타났다. 선발된 5계통에 대한 생산력 검정 예비시험(PYT), 주요 작물학적 특성 및 담수 혐기 발아성 등의 검정을 통해 28708을 담수직파 우량계통으로 최종 선발하고 '전주643호'로 계통명을 부여하였다.

Microsatellite Markers Linked to Quantitative Trait Loci Affecting Fatness in Divergently Selected Chicken Lines for Abdominal Fat

  • Zhang, Hui;Wang, Shouzhi;Li, Hui;Yu, Xijiang;Li, Ning;Zhang, Qin;Liu, Xiaofeng;Wang, Qigui;Hu, Xiaoxiang;Wang, Yuxiang;Tang, Zhiquan
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제21권10호
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    • pp.1389-1394
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    • 2008
  • Abdominal fat characters are complex and economically important in the poultry industry. Their selection may benefit from the implementation of marker-assisted selection (MAS). The objective of this study was to identify the markers linked to QTL responsible for fatness traits. The Northeast Agricultural University broiler lines divergently selected for abdominal fat content (NEAUHLF) were used in the study. A total of 596 individuals from the divergent tails from the 6th to the 10th generations were genotyped at 23 microsatellite markers on chromosome 1. The differences of allele frequencies of all marker alleles between the divergent tails across the five generations were recorded. The allele frequencies of five markers, including LEI0209, LEI0146, MCW0036, ADL328 and MCW0115, had significant differences between the two tails in all five generations. The resulting p-values using Fisher's exact test on eleven markers, containing MCW248, MCW0010, MCW0106, LEI0252, LEI0068, MCW0018, MCW0061, LEI0088, MCW200, MCW283 and ROS0025, had a decreasing tendency from the 6th to the 10th generation. Statistical analysis showed that polymorphisms of the eight markers, including LEI0209, LEI0146, ROS0025, MCW0115, MCW0010, MCW0036, MCW283, ADL328, were significantly (p<0.0011) or suggestively (p<0.05) associated with abdominal fat content (AFW and AFP) across generations. It is concluded that the eight markers could be associated with the QTL affecting the deposition of abdominal fat in broiler chickens.