• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.280-280
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• 2022

Tiller angle, defined as the angle between the main stem and its side tillers, is one of the main target traits selected inbreeding to achieve the ideal plant type and increase rice yield. Therefore, the discovery and identification of tiller angle-related genes can provide architecture and yield. In the present work, using QTL analysis hence a total of 8 quantitative trait loci (QTLs) were detected based on the phenotype data of tiller angle and tiller crown width in two years. Among them, four QTLs (qTA9, qCW9, qTA9-1, qCW9-1) were overlapped at marker interval RM6235-RM24288 on chromosome 9 with a large effect value regarded as stable major QTL. Twenty tiller angle-related genes were selected from the target region and the relative gene expression levels were checked in five compact type lines, five spreading type lines, and their parental lines. Finally, OsSA URq9 which belongs auxin-responsive SMALL AUXIN UP RNA (SAUR) protein family was selected as a target gene. Overall, this work will help broaden our understanding of the genetic control of tiller angle and tiller crown width, and this study provides both a good theoretical basis and a new genetic resource for the breeding of ideal-type rice.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.283-283
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• 2022

Abiotic stresses such as high/low temperature, drought, salinity, and submergence directly or indirectly influence the physiological status and molecular mechanisms of rice which badly affect yield. Especially, the low temperature causes harmful influences in the overall process of rice growth such as uneven germination and the establishment of seedlings, which has become one of the main limiting factors affecting rice production in the world. It is of great significance to find the candidate genes controlling low-temperature tolerance during seed germination and study their functions for breeding new rice cultivars with immense low-temperature tolerance during seed germination. In this study, 120 lines of Cheongcheong/Nagdong double haploid population were used for quantitative trait locus analysis of low-temperature germinability. The results showed significant difference in germination under low different temperature conditions. In total, 4 QTLs were detected on chromosome 3, 6, and 8. A total of 41 genes were identified from all the 4 QTLs, among them, 25 genes were selected by gene function annotation and further screened through quantitative real time polymerase chain reaction. Based on gene function annotation and level of expression under low-temperature, our study suggested OsGPq3 gene as a candidate gene controlling viviparous germination, ABA and GA signaling under low-temperature. This study will provide a theoretical basis for marker-assisted breeding.

• 한국작물학회지
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• 제51권3호
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• pp.259-268
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• 2006

1. 자포니카 벼 114 계통에 대해 다양성과 근연관계를 확인하고자 MITE 중에서 mPing family를 이용하여 MITE-TD 기법으로 분석하여 품종간의 다양성 정도를 산출한 결과 마커들의 PIC 값이 $0.293{\sim}0.499$ 범위로 나타났다. 2. 두 개의 mPing primer와 selective primer인 BfaI+G 와 BfaI+C의 조합을 이용하였을 때, 공시계통인 114개의 자포니카 벼 전체를 구분할 수 있었다. 3. NTSYS-pc를 이용한 근연관계 분석 결과, 유사계수의 범위는 0.802에서 부터 0.081까지였고, 자포니카 벼 114 품종은 크게 5 개의 그룹으로 분류되었다. 4. 8 개의 MITE-AFLP marker 연관분석을 밀양 23호/합천앵미 3호 조합 RIL을 이용하여 실시한 결과, 이들은 염색체 l번, 2번, 4번, 5번, 7번 그리고 9번에 각각 위치함을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권4호
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• pp.667-672
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• 2019

본 연구는 출아효모 Saccharomyces cerevisiae을 이용해 이종 유전자(heterologous gene)를 효모염색체내에 도입하여 안정적으로 발현하기 위한 시스템의 비교에 대해서 연구하였다. 반복적으로 사용할 수 있는 Cre/loxP system의 이용을 위해 C. glabrata 유래 유전자를 선택마커로 사용하였고, universal pRS-CMT vector를 이용한 4종의 유전자(XYLP, XYLB, GRE3 및 XYL2 유전자)를 모델 유전자로 cloning하였다. 구축된 pRS-XylP, pRS-XylB, pRS-Gre3 및 pRS-Xyl2 plasmid를 이용한 4번의 sequential integration을 통해 효모염색체내에 도입된 4종의 유전자를 순차적으로 발현시킬 수 있었다. 또한 4종의 유전자 발현 cassette를 동시에 가지는 pRS-PBG2 plasmid에 의한 one-step integration을 통해서, 도입될 유전자들의 순서를 정할 수 있었으며 각 유전자들의 동시발현을 안정적으로 유지할 수 있었다. 결론적으로 본 연구에서 사용한 4종의 유전자들의 염색체내 동시 integration 및 발현을 위해서는 one-step integration이 효과적임을 확인하였으며, 적절한 유전자 도입방법을 통해 산업적으로 유용한 생물시스템의 손쉬운 육종이 가능하리라 기대한다.

• Molecules and Cells
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• 제24권1호
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• pp.83-94
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• 2007

During monocarpic senescence in higher plants, functional stay-green delays leaf yellowing, maintaining photosynthetic competence, whereas nonfunctional stay-green retains leaf greenness without sustaining photosynthetic activity. Thus, functional stay-green is considered a beneficial trait that can increase grain yield in cereal crops. A stay-green japonica rice 'SNU-SG1' had a good seed-setting rate and grain yield, indicating the presence of a functional stay-green genotype. SNU-SG1 was crossed with two regular cultivars to determine the inheritance mode and identify major QTLs conferring stay-green in SNU-SG1. For QTL analysis, linkage maps with 100 and 116 DNA marker loci were constructed using selective genotyping with $F_2$ and RIL (recombinant inbred line) populations, respectively. Molecular marker-based QTL analyses with both populations revealed that the functional stay-green phenotype of SNU-SG1 is regulated by several major QTLs accounting for a large portion of the genetic variation. Three main-effect QTLs located on chromosomes 7 and 9 were detected in both populations and a number of epistatic-effect QTLs were also found. The amount of variation explained by several digenic interactions was larger than that explained by main-effect QTLs. Two main-effect QTLs on chromosome 9 can be considered the target loci that most influence the functional stay-green in SNU-SG1. The functional stay-green QTLs may help develop low-input high-yielding rice cultivars by QTL-marker-assisted breeding with SNU-SG1.

• 원예과학기술지
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• 제33권4호
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• pp.566-574
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• 2015

Yellow or transparent fruit peel color is caused by the accumulation or lack of naringenin chalcone (NG, C) in fruit peel and determines the red or pink appearance of tomato fruit, respectively. NGC biosynthesis is regulated by the SlMYB12 gene of the Y locus on chromosome 1, and DNA markers derived from SlMYB12 would be useful for marker-assisted selection (MAS) of tomato fruit color. To develop a gene-based marker, 4.9 kb of the SlMYB12 gene including a potential promoter region was sequenced from the red-fruited (YY) line 'FCR' and pink-fruited (yy) line 'FCP'. Sequence alignment of these SlMYB12 alleles revealed no sequence variations between 'FCR' and 'FCP'. To identify SlMYB12-linked single nucleotide polymorphisms (SNPs), 'FCR' and 'FCP' were genotyped using a SolCAP Tomato SNP array and CAPS markers (CAPS-456, 531, 13762, and 38123) were developed from the four SNPs (solcap_snp_sl_456, 531, 13762, and 38123) most closely flanking the SlMYB12. These CAPS markers were mapped using $F_2$ plants derived from 'FCR' ${\times}$ 'FCP'. The map positions of the fruit peel color locus (Y) were CAPS-13762 (0 cM) - 456 (11.09 cM) - Y (15.71 cM) - 38123 (17.82 cM) - 531 (30.86 cM), and the DNA sequence of SlMYB12 was physically anchored in the middle of CAPS-456 and CAPS-38123, indicating that fruit peel color in domesticated tomato is controlled by SlMYB12. A total of 64 SolCAP tomato germplasms were evaluated for their fruit peel color and SNPs located between solcap_snp_sl_456 and 38123. Seven SNPs that were detected in this interval were highly conserved for pink-fruited accessions and specific to transparent fruit peel traits, as depicted by a phenetic tree of 64 accessions based on the seven SNPs.

• 한국육종학회지
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• 제43권5호
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• pp.464-469
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• 2011

벼 줄무늬잎마름병 저항성 유전자 및 연관 DNA 마커 탐색을 위하여 줄무늬잎마름병에 저항성인 통일형 품종인 신광 벼 이용 여교잡 집단을 육성하였다. 줄무늬잎마름병 저항성 유전자에 대한 QTL을 분석한 결과 11번 염색체에 위치하는 SSR 마커 RM6897이 탐색되었으며 전체 표현형 변이의 44.2%를 설명하였다. DNA 마커 RM6897은 여교잡 집단에서 생물검정과 유전자형이 일치하였다. 또한 자포니카 품종들에서 저항성 27품종과 감수성 23품종에 대해 구분이 가능하였다. 따라서 신광벼 유래의 줄무늬잎마름병 저항성원 및 분자마커는 자포니카 품종의 바이러스 저항성 향상에 효율적으로 활용될 것으로 기대된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권4호
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• pp.537-546
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• 2004

APM1(adipose most abundant gene transcript 1)은 지방세포에서 분비된는 단백질로서 Adiponectin을 암호화하며 GBP-28, AdipoQ, Acrp30으로 불리워졌다. 이 유전자는 쥐의 16번 염색체 및 인간의 3번 염색체 q27 부위에 존재하며 지방의 대사 및 호르몬의 여러 과정에 중요하게 작용하는 것으로 알려져 왔다. 돼지에서 APM1과 양적형질과의 연관성을 알아보기 위하여 somatic cell hybrid panel과 radiation hybrid panel을 이용하여 염색체상의 위치를 밝혀냈다. 분석결과 이 유전자는 돼지 13번 염색체의 q41이나 q46-49에 존재하는 것으로 밝혀졌다. RH pnael의 분석 결과, 이 APM1과 가장 연관이 된 marker는 SIAT1(LOD score 20.29)로 밝혀졌으며 이미 보고된 지방과 관련된 양적형질 유전자 좌위와 일치하였다. 8개의 다른 품종을 이용한 SSCP 분석으로, 한국재래돼지와 한국야생돼지에서 두 개의 특이한 SSCP 타입이 발견되었으며 sequence 분석결과 두 개의 염기가 치환(T672C and C705G)되어 있음을 알 수 있었다. 이 유전자는 사람, 마우스, 소의 염기서열과 약 79-87%의 상동성을 가지고 있으며 다른 포유동물에서 밝혀진 signal sequence, hypervariable region, collagenous region, globular domain과 유사한 구조로 되어 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권3호
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• pp.151-159
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• 2002

작물의 신품종 육성 과정에 있어서 선발은 육종의 성패를 좌우하는 중요한 과정이다. 하지만 개체가 나타내는 표현형은 유전적 요인과 환경적 요인이 동시에 작용하여 나타나기 때문에 유전적인 효과만 구분하여 선발하는 것은 매우 어렵다. 최근에 분자생물학 분야의 연구가 급속도로 발전함에 따라 분자 수준의 표지 인자를 유용 유전자의 간접선발 지표로 활용하여 선발 효율을 높일 수 있게 되었다. 작물의 유전자 지도 및 분자 표지인자는 작물 육종에 매우 유용하게 활용될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 무에서 양친인 '835'와 'B$_2$'에서 유래한 여교잡 집단 82개체를 이용하여 RAPD 유전자군 지도를 작성하고 관련 마커를 탐색하여 육종에 이용하고자 연구를 수행하였다. Primer 375종류를 이용하여 양친, 835와 B$_2$ 사이의 다형화 밴드 128개를 찾았다. BC$_1$F$_1$집단 조사를 통해 MAPMAK ER/EXP를 이용하여 연관군 지도를 작성하였다. 분리 분석된 RAPD 표지인자 128개 중 126개는 멘델의 이론 분리비 1:1에 적합하였으며. 2개는 동형접합체 (모본형) 쪽으로 편중되어 분리되었다. LOD 3.0 수준에서 128개의 표지인자가 9개의 연관군으로 나뉘어졌고 전체거리는 1,688.3 cM이었으며, 표지인자 간 평균거리는 13.8 cM으로 Lefebvre 등 (1996)이 발표한 자료를 참고하여 무 genome 전체의 유전적 거리를 계산한 결과 무의 유전자지도는 무 genome전체의 68.7%~80.1%를 포함하는 것으로 추정할 수 있었다. RAPD 마커에서 문제시되는 재현성 문제를 검정하기 위해 이를 STS 마커로 변환하고자 OPE10 primer에 의해 증폭된 특정 밴드를 클로닝하고 염기서열을 분석한 다음 얻어진 염기서열을 기본으로 하여 primer를 제작하여 PCR 하였다. 그 결과 10mer인 OPE10을 이용하여 분석했을 때와 동일하였으며 목적 밴드 외 다른 밴드는 생성되지 않아 앞으로 분자 마커로서 충분히 이용될 수 있음을 보여주었다.

• 한국작물학회지
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• 제60권4호
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• pp.448-457
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• 2015

다양한 가공제품을 개발하여 쌀 소비를 확대시키기 위하여 가공용도에 적합한 물성을 지닌 벼 품종을 개발하려는 노력이 계속되고 있는데, 특히 중간찰은 현미밥, 떡, 과자, 식혜, 술 등 다양한 가공식품 소재로 이용성이 높다. 국립식량과학원에서는 조생, 다수성 품종인 '남일'에 돌연변이원으로 아지드화나트륨을 처리하여 다수의 배유변이 계통을 확보한바 있다. 본 연구는 중간찰 특성을 발현하는 'Namil(SA)-dull1'의 작물학적 특성을 평가하고 아밀로스 함량을 지배하는 주동유전자위의 염색체상 위치를 규명하고자 수행되었다. 주요 결과는 아래와 같다. 1. 생산력 시험을 통해 'Namil(SA)-dull1'의 주요 작물학적 특성을 평가한 결과, 원품종인 '남일'에 비해 출수는 약 9일정도 늦은 중생종으로 간장과 수당립수가 유의하게 증가하였으나, 수수와 천립중은 다소 감소하여 수량성은 다소 낮게 평가되었다. 2. 'Namil(SA)-dull1'과 통일형인 '밀양23호'와의 교잡에서 유래한 94개 $F_2$ 개체로 구성된 유전분석집단에 대해 53개 SSR 마커의 유전자형을 검정하고, $F_{2:3}$ 종자의 아밀로스 함량을 조사하여 연관성분석(association analysis)를 수행한 결과 목표 유전자위는 염색체 6번 하단으로 추정되었다. 3. 염색체 6번 하단부위의 분자표지 밀도를 높이기 위하여 8개 SSR 마커를 추가로 배치하여 연관성분석을 수행한 결과, 염색체 6번 하단을 표지하는 RM7555의 유전자형변이가 유전분석집단의 아밀로스 함량변이의 81%를 설명한다는 것을 확인하였다. 4. 유전자지도 작성에 사용된 분자표지들이 표지하는 염색체 부위를 벼 전장유전체정보(rice pseudomolecule)에서 확인한 결과, 중간찰 특성을 지배하는 유전자위를 염색체 6번 28.95~29.89 Mbp 영역에 해당하는 약 0.94 Mbp 절편으로 제한할 수 있었으며, 향후 추가분리집단을 이용하여 목표 유전자를 동정하고 다양한 아밀로스 함량을 지니는 벼 신품종 육성의 효율성을 제고할 수 있는 초정밀분자표지를 개발할 계획이다.