• 제목/요약/키워드: Solanum tuberosum

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PCR-based markers developed by comparison of complete chloroplast genome sequences discriminate Solanum chacoense from other Solanum species

  • Kim, Soojung;Park, Tae-Ho
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제46권2호
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    • pp.79-87
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    • 2019
  • One of wild diploid Solanum species, Solanum chacoense, is one of the excellent resources for potato breeding because it is resistant to several important pathogens, but the species is not sexually compatible with potato (S. tuberosum) causing the limitation of sexual hybridization between S. tuberosum and S. chacoense. Therefore, diverse traits regarding resistance from the species can be introgressed into potato via somatic hybridization. After cell fusion, the identification of fusion products is crucial with molecular markers. In this study, S. chacoense specific markers were developed by comparing the chloroplast genome (cpDNA) sequence of S. chacoense obtained by NGS (next-generation sequencing) technology with those of five other Solanum species. A full length of the cpDNA sequence is 155,532 bp and its structure is similar to other Solanum species. Phylogenetic analysis resulted that S. chacoense is most closely located with S. commersonii. Sequence alignment with cpDNA sequences of six other Solanum species identified two InDels and 37 SNPs specific sequences in S. chacoense. Based on these InDels and SNPs regions, four markers for distingushing S. chacoense from other Solanum species were developed. These results obtained in this research could help breeders select breeding lines and facilitate breeding using S. chacoense in potato breeding.

감자(Solanum tuberosum L.)와 담배 (Nicotiana tabacum L.)의 원형질체 배양 및 융합 (Culture and Fusion of Protoplasts from Potato (Solanum tuberosum L.) and Tobacco (Nicotiana tabacum L.))

  • 정상호
    • Journal of Plant Biology
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    • 제30권4호
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    • pp.287-298
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    • 1987
  • The regenerative capacities of protoplasts isolated from potato (Solamum tuberosum L.) tubers and tobacco (Nicotiana tabacum L.) mesophyll tissues were examined, and then their intergeneric protoplast fusion was carried out. The potato tuber-derived protoplasts proliferated into the calli some of which showed rudimentary shoot-like structures, which had not been attempted before from tubers, while the tobacco protoplasts were regenerated into the whole plants. Intergeneric protoplast fusion between potato and tobacco was carried out and the heteroplasmic fusion products were formed. The first cell division of some of them was observed after 5 days of culture.

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감자(Solanum tuberosum L.) 괴경의 배양세포로부터 원형질체의 분리 (Isolation of Protoplasts from Cultured Cells of Potato (Solanum tubersoum L.) Tuber Tissue)

  • 정상호
    • Journal of Plant Biology
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    • 제29권1호
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    • pp.11-18
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    • 1986
  • Protopasts were isolated from cultured cells of potato (Solanum tuberosum L.) tuber tissue. The ability of callus formation from the culture cells was higher in cultivars Dejima and Superior than in Shimabara and Irish Cobbler on Lam's medium. Therefore, the former was used as sources for protoplast isolation. Friable calli were transferred to liquid media and cells in exponential phase were used for protoplast isolation. In both of Dejima and Superior, the yield of protoplasts was high in the enzyme solution of 2% Onozuka cellulase and 1% macerozyme. Also, viability of isolated protoplasts was very good. Thus, it seems that these protoplasts would be applicable to various aims of research.

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엽록체 전장유전체 정보를 이용한 Solanum hougasii 특이적 분자마커 개발 (Development of Solanum hougasii-specific markers using the complete chloroplast genome sequences of Solanum species)

  • 김수정;박태호
    • 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.

가지속 식물의 엽록체 전장유전체 비교를 통한 PCR 기반의 Solanum demissum 특이적 분자마커 개발 (PCR-based markers for discriminating Solanum demissum were developed by comparison of complete chloroplast genome sequences of Solanum species)

  • 박태호
    • 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.

Radio-protective Effects of the Extracts of Various Medicinal Plants against Human Normal Lung Cells

  • Lee, Ke-Yong;Kim, Chang-Han;Cho, Choa-Hyung
    • Natural Product Sciences
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    • 제8권4호
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    • pp.144-146
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    • 2002
  • Rhapontica uniflora, Platycodon grandiflorum and Solanum tuberosum extracts affected the recovery of radiation-induced damage at all tested doses $(15.6,\;31.3,\;62.5\;and\;125\;{\mu}g/ml)$. The survival rate of pretreatment with extracts was increased by 2 times more than its compared with untreated cells. All tested extracts protected the growh-delay of normal cells and haematological parameters from their radiation-induced fall. In tested extracts, Solanum tuberosum was significantly superior to Platycodon grandiflorum and Rhapontica uniflora in radio-protection activity.

Development of PCR-based markers for discriminating Solanum berthaultii using its complete chloroplast genome sequence

  • Kim, Soojung;Cho, Kwang-Soo;Park, Tae-Ho
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제45권3호
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    • pp.207-216
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    • 2018
  • Solanum berthaultii is one of the wild diploid Solanum species, which is an excellent resource in potato breeding owing to its resistance to several important pathogens. On the other hand, sexual hybridization between S. berthaultii and S. tuberosum (potato) is limited because of their sexual incompatibility. Therefore, cell fusion can be used to introgress various novel traits from this wild species into the cultivated potatoes. After cell fusion, it is crucial to identify fusion products with the aid of molecular markers. In this study, the chloroplast genome sequence of S. berthaultii obtained by next-generation sequencing technology was described and compared with those of five other Solanum species to develop S. berthaultii specific markers. A total sequence length of the chloroplast genome is 155,533 bp. The structural organization of the chloroplast genome is similar to those of the five other Solanum species. Phylogenic analysis with 25 other Solanaceae species revealed that S. berthaultii is most closely located with S. tuberosum. Additional comparison of the chloroplast genome sequence with those of the five Solanum species revealed 25 SNPs specific to S. berthaultii. Based on these SNPs, six PCR-based markers for differentiating S. berthaultii from other Solanum species were developed. These markers will facilitate the selection of fusion products and accelerate potato breeding using S. berthaultii.

감자 근연야생종 Solanum cardiophyllum의 엽록체 전장유전체 구명 및 이를 이용한 S. cardiophyllum 특이적 분자마커의 개발 (Chloroplast genome sequence and PCR-based markers for S. cardiophyllum)

  • 박태호
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제50권
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    • pp.45-55
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    • 2023
  • 멕시코 유래의 2배체 감자 근연야생종 Solanum cardiophyllum은 감자역병, 감자바이러스Y, 콜로라도감자잎벌레 등과 같은 병원균 및 해충에 대한 저항성을 가지고 있어 감자의 신품종 육성에 이용되고 있다. 재배종 감자에 이러한 형질을 도입하기 위해서는 전통적인 교잡육종에 의해 이루어질 수 있으나, 재배종 감자와 근연야생종과의 서로 다른 EBN에 따라 제한적이며, S. tuberosum과 S. cardiophyllum 간에도 생리적 불화합성이 존재한다. 따라서, 이러한 생리적 장벽의 극복을 위해 체세포융합에 의한 체세포잡종 계통을 육성하고 이를 감자 신품종 육성에 활용할 수 있는데, 분자 마커는 적절한 체세포잡종 계통 선발에 필요하다. 이에, 본 연구에서는 S. cardiophyllum의 전체 엽록체 유전체 정보를 구명하고 8개의 다른 Solanum 종의 전체 엽록체 유전체 정보와 비교하여 S. cardiophyllum 특이적인 분자마커를 개발하였다. S. cardiophyllum의 전체 엽록체 유전체의 길이는 155,570 bp였으며, 그 구조와 유전자 구성은 다른 Solanum 종들과 매우 유사하였고 가지과에 속해 다른 32개의 종들과의 계통수 분석을 통해 예상했던 바와 같이 다른 Solanum 종과 같은 그룹에 속해 있고 S. bulbocastanum과의 가장 근접한 유연관계를 확인하였다. S. cardiophyllum의 전체 엽록체 유전체와 8개 다른 Solanum 종의 전체 엽록체 유전체의 다중 정렬 결과로 총 13개의 S. cardiophyllum 특이적인 SNP 영역을 확인하였으며, 이 정보를 이용하여 4개의 PCR 기반 분자마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 S. cardiophyllum의 진화적 측면에서의 연구와 S. cardiophyllum를 이용한 감자 신품종 육성을 위한 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.

감자 (Solanum tuberosum L.) CycD3유전자의 분리 및 특성 분석 (Isolation and Characterization of a cDNA Encoding CycD3 Gene from Potato(Solanum tuberosum L.))

  • 강인홍;최승호;이홍근;황현식;이석찬;정태영;임학태;배신철
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제30권4호
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    • pp.329-334
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    • 2003
  • D-type cyclin은 호르몬과 영양분의 영향을 받아 세포주기의 G1기에서 S기로 전환을 조절하는 인자이다. 우리는 감자에서 이 유전자를 분리 해냈고, 염기서열 분석을 통하여 D3 cyclin으로 분류하였다. 그리고 StCycD3;1이라 명명하였다. 다른 D cyclin유전자가 세포 분열이 활발한 조직에서 발현되는 것과 같이 StCycD3;1은 감자의 괴경, 뿌리, 꽃, 잎, 줄기, 뿌리줄기, 복지에서 다양한 발현 양상을 보였고, 영양분의 하나인 sucrose에 의하여 발현이 유도되는 것을 확인하였다.