• 식물병연구
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• 제20권4호
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• pp.253-258
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• 2014

Ralstonia solanacearum에 의해 발생하는 토마토 풋마름병에 대하여 저항성 품종이나 육성계통을 선발하기 위하여 국립농업유전자원센터로부터 국내 유전자원을 분양받아 국내 병원균에 대한 저항성 여부를 평가하였다. 한국에서 분리된 R. solanacearum SL341 균주로 52개의 품종과 계통의 저항성을 Hawaii 7996 품종과 Moneymaker 품종을 각각 저항성, 감수성 대조품종으로 사용하여 저항성 반응을 평가하였다. 그 결과 32개의 품종이 감수성이며, 10개의 품종과 계통은 저항성이 고정되지 않은 품종으로 나타났다. 5개의 시판품종과 5개의 육성 계통이 저항성 반응을 보였다. 본 연구결과를 통해 5개의 육성 계통은 저항성/방어반응의 후속연구와 저항성 품종 육종에 활용할 수 있음을 제시한다.

• 식물병연구
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• 제18권1호
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• pp.35-39
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• 2012

Phytophthora infestans에 의해 발생하는 토마토 잎마름 역병은 전 세계적으로 발생하여 토마토 생산에 막대한 피해를 준다. 이 병의 방제를 위하여 저항성 품종의 이용은 매우 중요하다. 저항성 품종육종의 초기 및 본 육종에서 토마토 유전자원의 저항성 평가는 매우 중요하다. 본 연구는 2009년에 유묘 및 성체식물을 대상으로 78종의 토마토 시판 품종과 계통에 대한 잎마름역병 저항성을 검정하였다. Legend를 포함한 모든 시판 품종은 감수성이지만, California 대학에서 분양 받은 KNU-2, KNU-6-1, KNU-11, KNU-13, KNU-14-1 계통과 저항성 유전자 Ph-3를 가지고 있는 L3708, $AV107-4{\times}L3708$, $07-15{\times}L3708$, $BS67{\times}L3708$ 및 $06-9-62A{\times}06-9-62A$ 계통은 고도의 저항성인 것으로 나타났다. 본 연구에서 선발된 토마토 잎마름역병에 고도의 저항성을 가지는 10계통은 저항성 품종육종을 위한 유용한 자원으로 활용될 수 있다.

• 원예과학기술지
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• 제29권4호
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• pp.336-344
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• 2011

Using the abundant available information about the tomato genome, we developed DNA markers that are linked to disease resistant loci and performed marker-assisted selection (MAS) to construct multi-disease resistant lines and varieties. Resistance markers of Ty-1, T2, and I2, which are linked to disease resistance to Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV), Tomato mosaic virus (ToMV), and Fusarium wilt, respectively, were developed in a co-dominant fashion. DNA sequences near the resistance loci of TYLCV, ToMV, and Fusarium wilt were used for primer design. Reported candidate markers for powdery mildew-resistance were screened and the 32.5Cla marker was selected. All four markers (Ty-1, T2, I2, and 32.5Cla) were converted to cleavage amplification polymorphisms (CAPS) markers. Then, the CAPS markers were applied to 96 tomato lines to determine the phenetic relationships among the lines. This information yielded clusters of breeding lines illustrating the distribution of resistant and susceptible characters among lines. These data were utilized further in a MAS program for several generations, and a total of ten varieties and ten inbred lines were constructed. Among four traits, three were introduced to develop varieties and breeding lines through the MAS program; several cultivars possessed up to seven disease resistant traits. These resistant trait-related markers that were developed for the tomato MAS program could be used to select early stage seedlings, saving time and cost, and to construct multi-disease resistant lines and varieties.

• 원예과학기술지
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• 제31권2호
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• pp.246-254
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• 2013

국내에서 채집한 5종의 토마토황화잎말림바이러스(Tomato yellow leaf curl virus, TYLCV) 분리주들에 대하여 PCR법을 이용하여 염기서열을 결정하였다. 전체 유전체의 1.9배 복제수를 가지는 감염성 클론을 제작하기 위하여, PCR로 증폭된 TYLCV DNA를 식물형질전환용 벡터에 각각 도입시켰다. TYLCV 저항성 평가를 위하여 저항성 토마토 시판 품종과 육성 계통을 각각 TYLCV 분리주를 가지고 있는 Agrobacterium tumefaciens로 접종하였다. 감수성 품종인 'Super-sunroad' 품종은 접종 30일 후에 상엽에 황화, 위축 증상을 나타낸 반면, TYLCV에 대한 저항성유전자들로 알려진 Ty-1 또는 Ty-3 유전자를 포함하고 있는 TY12, GC9, GC171, GC173 등의 토마토 육성 계통은 전신 잎에 TYLCV 병징 발현이 없었으므로 이들 계통은 TYLCV 저항성으로 판별되었다. Agroinfiltration을 통한 접종 30일에 감수성 품종과 저항성 품종 간에 TYLCV 병징 차이가 뚜렷하였다. 특이적 프라이머들을 이용한 실시간 PCR법에 의해 TY12, GC9, GC171, GC173 육성 계통에서 TYLCV DNA가 검출되었지만, 저항성 계통에서 TYLCV DNA 축적 수준은 감수성 토마토 품종에서의 TYLCV DNA 축적 수준보다 매우 낮았다. 유사한 병징 세기 및 TYLCV DNA 축적 수준이 담배가루이를 통하여 감수성과 저항성 토마토 품종 및 육성 계통에 TYLCV를 감염시켰을 때에도 관찰되었다. Agroinfiltration 시 아그로박테리움의 농도는 토마토 품종의 TYLCV 저항성 반응에 영향을 미치지 않았다. 따라서 본 연구결과들은 agroinfiltration을 통한 TYLCV 접종이 담배가루이를 통한 TYLCV 감염처럼 효과적이며 TYLCV 저항성 토마토 육성 프로그램에 활용 가능하다는 것으로 보여주었다.

• 원예과학기술지
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• 제28권4호
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• pp.627-637
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• 2010

최근 들어 우리나라에서 토마토 소비가 급증하고 있으며 많은 토마토 품종이 시장에서 거래되고 있다. 그러나 토마토 품종 육성에 이용되는 부모 계통의 유전적 다양성이 낮아 형태적인 특성에 의한 토마토 품종의 구분은 매우 어려운 현실이다. 이에 따라 토마토의 품종을 구별해 낼 수 있는 분자표지의 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 SNP를 탐색하고 토마토 품종 구분을 위한 SNP 마커를 개발하였다. SNP분자표지는 고추 유전체 서열로부터 파생된 COS II 분자표지와 인트론 기반 분자표지를 기반으로 선발되었으며, HRM분석을 통해 다형성을 테스트 하였다. 전체 628개의 프라이머 조합 가운데 PCR을 통해 크기가 500bp 이하의 단일 밴드가 증폭된 417개의 프라이머 조합을 선발하였다. 417개의 프라이머 조합을 이용해 4개의 토마토 계통을 대상으로 HRM 분석을 실시하였으며, 다형성을 보인 70개의 프라이머 조합을 선발하였다. 70개의 프라이머 조합을 이용하여 32개의 토마토 품종을 대상으로 HRM 분석을 실시하였다. HRM분석을 통해 총 11개의 SNP 분자표지가 선발되었으며, 이 분자표지를 이용해 시판중인 32개의 토마토 품종을 모두 구분할 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제47권1호
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• pp.78-89
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• 2020

기능성 성분이 향상된 토마토 품종 개발을 위해서는 성분 정량분석법과 토마토 유전자원 간 대사성분 변이에 대한 정보의 확보가 필요하다. 본 연구에서는 토마토 유전자원23개 계통과 12개 상용 F₁ 품종을 이용하여 수용성 비타민 7종(vitamin C, B1, B2, B3, B5, B6, B9)과 폴리페놀계 성분 5종(quercetin, rutin, kaempferol, myricetin, and naringenin chalcone)에 대한 함량을 비교 분석 하였다. HPLC와 LC-MS 분석 결과, 수용성 비타민과 폴리페놀계의 주요 성분으로 vitamin C와 naringenin chalcone이 각각 검출되었으며 품종 간 높은 수준의 함량 변이가 존재함을 알 수 있었다. 반면에 vitamin B1, quercetin 과 kaempferol은 전 품종에 있어 함량이 가장 낮았다. 대사성분 함량과 토마토 과실특성 간 상관관계에 있어 서 과크기(과중)와 높은 유의성이 관찰되었는데 대부분의 성분에 있어 방울토마토 품종이 완숙용 토마토 품종보다 높은 함량을 보였다. 하지만 naringenin chalcone을 제외하고 대사성분과 과색 간의 상관관계는 뚜렷하게 나타나지 않았다. 본 결과는 토마토 육종과정에 활용될 수 있는 효율적인 대사성분 정량분석법을 제시할 뿐만 아니라 기능성 성분 고함량 육종소재 선발에 중요한 정보를 제공한다.

• 원예과학기술지
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• 제30권5호
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• pp.557-567
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• 2012

본 연구는 마커이용여교잡(marker-assisted backcross, MAB)을 통한 내병성 토마토 신품종육성에 필요한 기초 정보를 얻기 위해 수행되었다. TYLCV, 시들음역병, 청고병, 흰가루병에 내병성인 공여친 계통 10종과 이병성이지만 우수 원예형질을 지닌 회복친 계통 4종에 대해 병리검정과 TYLCV 내병성 연관 분자마커 분석을 수행하였다. MAB를 위한 회복친 유전자 선발(background selection)용 마커개발을 목표로 SOL Genomics Network에 공시된 토마토 유전자지도(reference map)로부터 전 게놈에 균등히 분포된 108개(염색체 당 평균 9개) SSR 마커를 분석하여, 총 303개의 다형성 마커를 기반으로 공여친, 회복친 계통 간 유연관계를 분석하였다. 그 결과, 유사도 값의 전체 범위는 0.33-0.80으로계통 간 가장 높은 유사도 값(0.80)을 나타낸 것은 청고병에 저항성인 '10BA333'와 '10BA424'이었고, 가장 낮은 유사도 값(0.33)을 나타낸 것은 시들음역병에 내병성인 야생종 L3708(Solanum pimpinelliforium L.)과 청고병에 저항성인 '10BA424'이었다. 유사도 값을 이용하여 UPGMA 분석한 결과, 유사도 0.58를 기준으로 나누었을 때 3개의 군(cluster)으로 분류되었는데, 대부분 동일한 내병성을 지닌 공여친계통 간 유전적 거리가 가까워 이들은 공통된 저항성 재료를 이용한 육성과정에서 파생된 계통일 것이라 판단되었다. 계통수(dendrogram)를 기준으로 유전적 거리가 지나치게 멀지 않으면서 비교적 다수의 회복친 유전자 선발용 SSR 마커의 확보가 가능한 여교배 조합(공여친 ${\times}$ 회복친)은 TYLCV 내병성의 경우 'TYR1' ${\times}$ 'RPL1', 청고병의 경우 '10BA333' 또는 '10BA424' ${\times}$ 'RPL2', 흰가루병의 경우 'KNU12' ${\times}$ 'AV107-4' 또는 'RPL2'로 판단되었다. 시들음역병의 경우 내병성 공여친인 'L3708'은 야생종으로서 모든 회복친 계통들과 유전적 거리가 매우 멀었으며, 적절한 조합은 유사도 값이 0.41이며 계통 간 45개의 다형성 SSR 마커가 선발된 'L3708' ${\times}$ 'AV107-4'로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제19권1호
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• pp.152-155
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• 2009

old-gold-crimson ($og^c$) 과색 돌연변이는 라이코펜의 함량이 증가된 진붉은색 토마토 과실을 생산한다. 이러한 돌연변이는 토마토의 carotenoid 생합성경로에 관여하여 라이코펜을 ${\beta}$-carotene으로 전환시키는 라이코펜 ${\beta}$-cyclase (Crt-b) 유전자(B)에 point mutation을 일으켜 정상적인 효소생성을 저해한다. 높은 함량의 라이코펜을 생성시키는 토마토 품종개발은 유전자 연관 DNA 마커를 이용한 분자표지이용선발(MAS)을 통해 가속화 될 수 있다. $og^c$ 돌연변이는 라이코펜 ${\beta}$-cyclase(Crt-b) 유전자 내 poly-A 서열반복 지점에서 adenine (A) 단일 뉴클레오티드의 결손에 의한 frame-shift mutation에 의해 일어나며, 이러한 대립유전자의 운영과 검증을 위해 $og^c$ 대립유전자로부터 합성되는 PCR 산물에 Hin fI 제한효소 인식부위가 인위적으로 생성되도록 PCR 프라이머에 단일 뉴클레오티드 mismatch 부위를 만들어 dCAPS 마커를 개발하였다. 본 dCAPS 마커는 유전자 유래의 공우성 PCR 마커로서 고함량 라이코펜 토마토개발을 위한 육종 프로그램의 MAS에 효과적으로 사용될 수 있다.