• Plant Breeding and Biotechnology
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• 제6권4호
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• pp.321-336
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• 2018

Sesame (Sesamum indicum L.) is an important oilseed crop grown in tropical and subtropical areas. The objective of this study was to investigate the genetic relationships among 129 sesame landraces and cultivars using simple sequence repeat (SSR) markers. Out of 70 SSRs, 23 were found to be informative and produced 157 alleles. The number of alleles per locus ranged from 3 - 14, whereas polymorphic information content ranged from 0.33 - 0.86. A distance-based phylogenetic analysis revealed two major and six minor clusters. The population structure analysis using a Bayesian model-based program in STRUCTURE 2.3.4 divided 129 sesame accessions into three major populations (K = 3). Based on pairwise comparison estimates, Pop1 was observed to be genetically close to Pop2 with $F_{ST}$ value of 0.15, while Pop2 and Pop3 were genetically closest with $F_{ST}$ value of 0.08. Analysis of molecular variance revealed a high percentage of variability among individuals within populations (85.84%) than among the populations (14.16%). Similarly, a high variance was observed among the individuals within the country of origins (90.45%) than between the countries of origins. The grouping of genotypes in clusters was not related to their geographic origin indicating considerable gene flow among sesame genotypes across the selected geographic regions. The SSR markers used in the present study were able to distinguish closely linked sesame genotypes, thereby showing their usefulness in assessing the potentially important source of genetic variation. These markers can be used for future sesame varietal classification, conservation, and other breeding purposes.

• The Plant Pathology Journal
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• 제17권5호
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• pp.281-289
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• 2001

We analyzed 88 strains of Gibberella fujikuroi (Analmorph: Fusarium section Liseola) from maize in Korea for mating population, mating type, fumonisin production vegetative compatibility, and random amplified polymorphic DNA (RAPD) patterns. We found 50 strains that were MATA-2, 22 that were MATA-1, 1 that was MATD-1, and 15 that were not reproducibly fertile with any of the mating type testers. Of the 50 MATA-2, 15 were female fertile, while 10 of the 22 MATA-1 strains were female fertile. A total of 1,138 nitrate non-utilizing (nit) mutants were recovered from a total of 88 strains. These strains were grouped into 39 vegetative compatability groups (VCGs) by demonstrating heterokaryosis between nit mutants. A single maize ear could be infected by more than one VCG of F. moniliforme. RAPD analysis measured genetic diversity among 63 strains of F. moniliforme. Several VCGs were distinguished by RAPD fingerprinting patterns. Most strains produced significant levels of fumonisins. However, 6 MATA-2 strains from a single VCG produced higher levels of fumonisin $\textrm{B}_3$ than that of fumonisin $\textrm{B}_1$ or $\textrm{B}_2$. From these data, we concluded that most Korean strains of F. moniliforme associated with maize belonged to mating population A and produced significant levels of fumonisins. Futhermore, RAPD analysis could differentiate strains associated with different VCGs.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제21권3호
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• pp.314-319
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• 2008

Duck (Anas platyrhynchos) is one of the most important domestic avian species in the world. In the present research, fifteen polymorphic microsatellite markers were used to evaluate the diversity and population structure of 26 Chinese indigenous duck breeds across the country. The Chinese breeds showed high variation with the observed heterozygosity (Ho) ranging from 0.401 (Jinding) to 0.615 (Enshi), and the expected heterozygosity (He) ranging from 0.498 (Jinding) to 0.707 (Jingjiang). In all of the breeds, the values of Ho were significantly lower than those of He, suggesting high selection pressure on these local breeds. AMOVA and Bayesian clustering analysis showed that some breeds had mixed together. The FST value for all breeds was 0.155, indicating medium differentiation of the Chinese indigenous breeds. The FST value also indicated the short domestication history of most of Chinese indigenous ducks and the admixture of these breeds after domestication. Understanding the genetic relationship and structure of these breeds will provide valuable information for further conservation and utilization of the genetic resources in ducks.

• Molecules and Cells
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• 제39권12호
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• pp.862-868
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• 2016

Goats (Capra hircus) are one of the oldest species of domesticated animals. Native Korean goats are a particularly interesting group, as they are indigenous to the area and were raised in the Korean peninsula almost 2,000 years ago. Although they have a small body size and produce low volumes of milk and meat, they are quite resistant to lumbar paralysis. Our study aimed to reveal the distinct genetic features and patterns of selection in native Korean goats by comparing the genomes of native Korean goat and crossbred goat populations. We sequenced the whole genome of 15 native Korean goats and 11 crossbred goats using next-generation sequencing (Illumina platform) to compare the genomes of the two populations. We found decreased nucleotide diversity in the native Korean goats compared to the crossbred goats. Genetic structural analysis demonstrated that the native Korean goat and cross-bred goat populations shared a common ancestry, but were clearly distinct. Finally, to reveal the native Korean goat's selective sweep region, selective sweep signals were identified in the native Korean goat genome using cross-population extended haplotype homozygosity (XP-EHH) and a cross-population composite likelihood ratio test (XP-CLR). As a result, we were able to identify candidate genes for recent selection, such as the CCR3 gene, which is related to lumbar paralysis resistance. Combined with future studies and recent goat genome information, this study will contribute to a thorough understanding of the native Korean goat genome.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제55권3호
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• pp.185-194
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• 2013

MS 마커는 가축의 유전적 다양성, 유연관계 및 품종식별의 연구에 있어서 매우 유용하다. 본 연구는 26개의 MS 마커를 이용하여 토종닭 브랜드 2집단(우리맛닭, 한협3호)과 토착종 순계 2집단(화이트 레그혼, 로드 아일랜드 레드)을 대상으로 집단내 및 집단간의 유전적 다양성, 계통유전학적 관계, 유전적 균일성 등을 검증하여 고유 유전자원으로서의 가치 구명 및 개체식별력이 높은 마커를 선별하여 토종닭 브랜드 계육의 생산이력시스템에 활용 가능한 기초자료를 제시하고자 실시 하였다. 대립 유전자형 분석결과 총 191개 중 47개(24.6%)가 집단 특이 대립 유전자였으며, 다형성지수의 평균은 $H_{Exp}$=0.667, PIC=0.630으로 산출 되었다. 공시된 320수 개체에 대한 요인대응분석(FCA) 결과 4개의 군집을 형성하였지만 2개 토종닭 브랜드 집단은 타 집단에 비해 매우 가까운 거리에 위치하고 있었으며, 집단간의 $D_A$ 유전거리 결과 또한 이와 동일했다. 각 집단에 대한 유전적 균일도는 모든 집단에서 94% 이상으로 높았다. 이상의 결과는 2개 토종닭 브랜드 집단은 유전적으로 유사하지만 토종닭 순계 집단과는 유전적인 차이가 크며, 순계 2집단 또한 유전적으로 확연히 분리됨을 증명 할 수 있다. 26개 MS마커 사용시 동일개체 출현확률(PI)은 $1.17{\times}10^{-49}$였다. 2011년 기준으로 닭 사육수수 149,511,309수를 고려해 PI 값이 높은 마커 9~12개 정도를 선별 및 분석에 이용 한다면 동일개체 출현확률(PI)이 $1.14{\times}10^{-15}$에서 $7.33{\times}10^{-20}$이므로 개체식별 및 친자 감별이 가능할 것으로 사료된다. 향후 경제적 효율성을 고려하여 MS 마커 및 mtDNA의 SNP를 기반으로 multiplexing PCR 시스템을 확립을 위한 연구가 이행된다면 토종닭 브랜드육의 생산이력시스템에 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제105권2호
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• pp.186-192
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• 2016

본 연구는 차세대 염기서열 분석방법을 이용하여 굴참나무의 microsatellite 마커를 개발하고 특성을 분석하기 위해 수행되었다. GS-FLX Titanium 차세대 염기서열 분석 장비를 이용하여 305,771개의 read를 얻었고, 117 Mbp의 데이터를 생산하였다. De novo assembly를 통하여 7,326개의 contig를 확보하였다. 크기가 500 bp 이상이 되는 contig는 2,921개로 나타났다. 그 중 microsatellite 영역을 포함하는 contig는 606개(20.75%)로 나타났으며, 총 microsatellite의 수는 911개로 확인되었다. 그 중 13개의 microsatellite 유전자좌에서 굴참나무 개체 간 다형성이 관찰되었다. 이들 microsatellite 유전자좌에 대하여 주왕산 집단에서 관찰된 유효 대립유전자수($A_e$)는 평균 4.966(2.439~7.515)로 나타났다. 평균 이형접합도 관측치($H_o$)와 평균 이형접합도 기대치($H_e$)는 각각 0.873(0.731~1.000)과 0.766(0.590~0.867)으로 나타났다. 다형성이 관찰된 모든 microsatellite 유전자좌에서 null 대립유전자는 관찰되지 않았으며, 마커 간 연관불평형은 나타나지 않았다. 따라서 본 연구에서 개발된 13개의 microsatellite 마커는 굴참나무 집단의 유전변이 분석에 유용할 것으로 사료된다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제55권2호
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• pp.149-158
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• 2017

Variant surface antigens (VSAs) encoded by pir families are considered to be the key proteins used by many Plasmodium spp. to escape the host immune system by antigenic variation. This attribute of VSAs is a critical issue in the development of a novel vaccine. In this regard, a population genetic study of vir genes from Plasmodium vivax was performed in the Republic of Korea (ROK). Eighty-five venous blood samples and 4 of the vir genes, namely vir 27, vir 21, vir 12, and vir 4, were selected for study. The number of segregating sites (S), number of haplotypes (H), haplotype diversity (Hd), DNA diversity (${\pi}$ and ${\Theta}_w$), and Tajima's D test value were conducted. Phylogenetic trees of each gene were constructed. The vir 21 (S=143, H=22, Hd=0.827) was the most genetically diverse gene, and the vir 4 (S=6, H=4, Hd=0.556) was the opposite one. Tajima's D values for vir 27 (1.08530, P>0.1), vir 12 (2.89007, P<0.01), and vir 21 (0.40782, P>0.1) were positive, and that of vir 4 (-1.32162, P>0.1) was negative. All phylogenetic trees showed 2 clades with no particular branching according to the geographical differences and cluster. This study is the first survey on the vir genes in ROK, providing information on the genetic level. The sample sequences from vir 4 showed a clear difference to the Sal-1 reference gene sequence, whereas they were very similar to those from Indian isolates.

• 생명과학회지
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• 제30권12호
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• pp.1063-1069
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• 2020

본 연구는 형태학적으로는 식별이 어려운 재래종인 붕어(Carassius auratus)와 일본 도입종인 떡붕어(C. cuvieri)의 분자 수준에서 유전적 차이와 계통 유연관계를 규명하기 위해 수행되었다. 이를 위해 충남 예당호에서 서식하고 있는 두 붕어종을 포획하여 DNA를 각각 분리한 CYTB 유전자 서열을 결정하여 비교 분석 하였으며, NCBI Genbank 데이터베이스에서 확보 가능한 중국, 일본, 러시아의 붕어속 담수어와도 유전적 차이와 계통 유연관계를 조사하였다. 붕어와 떡붕어가 계통분류학적인 위치에서 각각 차이나는 phylogroup을 형성하였다. 집단 내 염기서열 다양성은 떡붕어가 붕어보다 낮은 수준을 보였고 집단 간 유전적 차이는 중국 북부 붕어와 한국 붕어 간에 유의적 차이를 검출 할 수 없었는데, 이는 두 집단이 공통조상으로 비롯된 것으로 추측 해 볼 수 있다. 일본 떡붕어와 한국 떡붕어 간에 집단 간 유의적인 유전적 차이가 검출 되지 않았는데 이는 1970년대 일본 떡붕어가 국내 담수계에 인위적으로 도입되어 현재까지 서식하기 때문으로 사료된다. 이 두 경우를 제외하고는 중국, 한국, 일본에 서식하고 있는 붕어속 집단 간에 유의적 유전적 차이가 검출되었다. 본 연구의 결과는 붕어와 떡붕어가 형태학적으로는 유사하지만 유전적으로는 유의적 차이가 있는 별개의 담수어 자원으로서 구별되며, 유전적 다양성의 유지 및 보존을 위한 과학적 근거로서 활용 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국산림과학회지
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• 제88권3호
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• pp.408-418
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• 1999

전나무 천연집단의 유전적 다양성 및 유전적 구조를 추정하기 위해서 RAPD 표지자를 사용하였으며, 이의 통계적 분석에 AMOVA 방법을 이용하였다. 전나무 집단 전체의 평균 다형성 RAPD 표지자 비율은 71.9%였으며, 전체 변이량의 대부분은 집단내 개체간의 차이(80.2%)로 설명이 가능하였다. 집단간의 유전적 분화정도(${\Phi}_{ST}$)는 0.198로 조사되었다. 전체 집단을 태백산맥과 소백산맥 두 지역으로 나누어 분석하였을 때, 지역간 차이로 설명할 수 있는 변이량이 8.5%로 나타났으며, 통계적 유의성을 확인할 수 있었다. Bartlett 통계량에 의해 집단간 분산의 이질성을 조사한 결과, 태백산 집단과 가리왕산 집단이 특히 이 질적인 것으로 나타났으며, 전반적으로 태백산맥 지역의 집단들이 소백산맥 지역의 집단들 보다 상대적으로 유전적 이질성이 큰 것으로 나다났다. 마지막으로 기존 통계량과의 비교를 통해서 유전변이 분석에 있어서 AMOVA 방법의 적용 가능성에 대해서 논의하였다.

• 한국자원식물학회지
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• 제13권2호
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• pp.104-110
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• 2000

가시오갈피 및 오갈피의 수집종 간의 유연관계를 구명하기 위하여 RAPD 분석을 한 결과 10개의 primer를 선발하였으며 G+C의 수가 모두 60%이상이었다. 10개의 primer를 사용하여 얻을 수 있는 총 밴드 수는 106개 였으며 이중 monomorphic한 밴드는 17.9%에 해당하는 19개였으며 나머지 87개는 polymorphic한 것으로 나타났다. 10개의 primer를 사용하여 얻은 106개의 밴드를 각각 하나의 형질(character)로 보아 이를 유연관계를 분석한 결과 영월 수집종과 일본종 및 지리산 오갈피와 서울오갈피를 포함하는 군(Group I )과 국내종과 러시아종, 중국종을 포함하는 군(Group II)으로 나뉘어졌으며 genetic distance값의 평균은 0.61이었다. Group I으로 분류된 북해도 가시오갈피는 국내의 각 수집지역의 가시오갈피나 러시아 가시오갈피와 원연의 관계인 것으로 나타났으며 2군에 포함된 수집 지역종 간의 원연 관계 중 춘천 수집종은 국내의 다른 지역인 잠곡이나 태기산 오대산 등과 비교하여 러시아 산이나 중국산에 대하여 더 근연의 관계를 나타내었다.