• 제목/요약/키워드: potato breeding

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Development of RT-PCR Based Method for Detecting Five Non-reported Quarantine Plant Viruses Infecting the Family Cucurbitaceae or Solanaceae

  • Lee, Jong-Seung;Cho, Won-Kyong;Lee, Su-Heon;Choi, Hong-Soo;Kim, Kook-Hyung
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제27권1호
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    • pp.93-97
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    • 2011
  • For quarantine purpose, we selected five plant RNA viruses including Cucumber vein yellowing virus (CVYV), Cucurbit yellow stunting disorder virus (CYSDV), Potato aucuba mosaic virus (PAMV), Potato yellow dwarf virus (PYDV), and Tomato chlorosis virus (ToCV), which are not reported in Korea and cause serious economic losses to the family Cucurbitaceae or Solanaceae. To detect those viruses, we employed RT-PCR technique with specific oligonucleotide primer pairs and tested their detection efficiency for each virus. To design RT-PCR primers, coat protein was used for CVYV, CYSDV, and ToCV whereas RNA polymerase and nucleocapsid regions were used for PAMV and PYDV, respectively. The development of an RT-PCR based method proved a useful tool for rapid detection and identification of quarantine virus infections.

내부갈색반점(內部褐色斑點)과 내부공동(內部空洞) 저항성(抵抗性) 감자 계통 선발을 위한 다발성(多發生) 조건 구명(究明) (High Occurrence Conditions of Hollow Heart and Internal Brown Spot in Potatoes (Solanum tuberosum L.))

  • 임학태;구동만;전익조;양성지
    • 원예과학기술지
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    • 제19권4호
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    • pp.455-458
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    • 2001
  • 감자의 내부생리장해 저항성 계통 선발을 위한 내부생리장해 다발생 조건을 구명하기 위해 가공용 품종 '대서(Atlantic)'를 공시하여 멀칭 처리 및 생육일별 차광 처리를 실시하였으며, 생육 초기 생육억제 물질인 Trinexapac-ethyl(Tr-E)과 생육 후기 생장촉진제인 Dicloprop-triethanol amine(DTA)을 처리하였다. 투명멀칭구의 파종 후 80일부터 10일간 차광 처리는 67.5%의 내부갈색반점 발생률을 보였으며, 파종 후 60일부터 10일간 차광 처리한 경우에는 22.9%의 내부공동 발생률을 나타냈다. 생육억제제인 Tr-E 1500mg/L를 파종 후 40일에 처리한 경우에는 66.3%의 내부갈색반점 발생률을 나타냈으며, 생장촉진제인 DTA 1000mg/L를 파종 후 70일에 처리한 경우에는 21.3%의 내부공동 발생률을 나타냈다. 내부생리장해 저항성 품종인 '수미(Superior)'와 이병성인 '대서(Atlantic)'를 공시하여 Tr-E를 파종 후 40일에 1500mg/L, DTA를 파종 후 70일에 1000mg/L 처리한 결과 '수미'는 내부갈색반점이 19.5%, 내부공동이 3.6% 발생한 반면, '대서'는 각각 63.5% 와 30.9%의 발생률을 보여 저항성과 이병성의 구분이 가능할 정도로 큰 차이를 나타냈다. 따라서 위와 같이 내부생리장해를 쉽게 유발하는 조건을 부여하면 중심공동 및 내부갈색반점 저항성 감자 계통을 선발할 수 있을 것으로 기대된다.

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RAPD법을 이용한 고구마 품종간 유연관계 평가 (Evaluation of Genetic Relationship among Sweetpotato Cultivars Using Randomly Amplified Polymorphic DNA (RAPD) Analysis)

  • 이긍표;박권우
    • 원예과학기술지
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    • 제16권1호
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    • pp.18-20
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    • 1998
  • 본 실험은 RAPD (random amplified polymorphic DNA)를 이용하여 국내에서 육성된 13개 품종의 고구마 (Ipomoea batatas)를 대상으로 유연관계분류 및 품종구분 가능성을 탐색하였다. RAPD를 이용하여 고구마 품종을 비가중산술법(UPGMA)으로 3개의 그룹표로 분류할 수 있었는데 그룹 I은 '충승 100호'로, 그룹 II는 '은미', '생미', '수원147호'와 '율미', 그룹 III는 '홍미', '진미', '관동95', '선미', '원미', '신율미', '증미', '풍미'로 나뉘어졌다. RAPD를 이용한 분류 결과는 대체로 육성모부본의 유전자형과 일치함을 나타내고 있고, 상이한 점은 영양계의 변이에 의한 것으로 추측된다, 앞으로 이러한 marker system을 이용하여 육종시 조기에 원하는 형질을 갖는 계통을 선별할 수 있을 것이며 이에 따라 다양한 고구마 품종의 육종프로그램과 품종판별에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

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Gui Valley: A High Yielding Potential and Good Processing Potato Cultivar

  • Lim, Hak-Tae;Dhital, Shambhu Prasad;Khu, Don-Man;Li, Kui-Hwa;Choi, Seon-Phil;Kang, Chang-Won;Kim, Tae-Joo;Mo, Hwang-Sung;Hwang, Won-Nam;Lee, Woo-Jong
    • 한국자원식물학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.483-488
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    • 2009
  • The main objective of this breeding program is to develop high yielding, disease resistance and good processing potato cultivar. 'Gui Valley' is a clonal selection resulting from a cross between 'ND2471-8' and 'Cona'. It has medium plant height and light green foliage. 'Gui Valley' has medium flowering habit and light pink flowers. 'Gui Valley' is a medium maturing potato cultivar and tubers are smooth, yellow skin, light yellow flesh, long-oval tuber shape, distinct red eyes with medium depth and medium dormancy. It has high level of tuber uniformity and good keeping quality. 'Gui Valley' demonstrates resistance to potato virus Y (PVY), soft rot, but moderately susceptible to late blight and common scab. It is also resistant to most of the internal and external physiological disorders particularly dehiscence, hollow heart and internal brown spot. The specific gravity of 'Gui Valley' is significantly higher (1.097) than that of 'Shepody' (1.078). 'Gui Valley' has suitable for processing mainly French fries and chips. This cultivar has high level of tuber uniformity and capable of yielding 37.6 $t{\cdot}ha^{-1}$, which is 18.2% higher than the control potato cultivar 'Shepody' under optimum agronomical practices.

Solanum acaule 색소체 유전자형 선발을 위한 특이적 분자마커 개발 (PCR-based markers to select plastid genotypes of Solanum acaule)

  • 박태호
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제49권3호
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    • pp.178-186
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    • 2022
  • 볼리비아 유래의 4배체 감자 야생종 중 하나인 Solanum acaule는 서리, 감자역병, 감자바이러스X, 감자바이러스Y, 감자잎말림바이러스, 감자걀쭉병, 선충 등에 대한 저항성과 같이 감자의 신품종 육성에 매우 유용한 형질들을 가지고 있어 감자 육종에 많이 이용되고 있다. 그러나 이러한 유용 형질들을 재배종 감자에 전통적인 교잡에 의해 도입하는 것은 야생종과 재배종 간의 서로 다른 EBN에 따라 매우 제한적이다. 따라서, 이러한 생리적 장벽을 극복하기 위해서는 체세포융합을 이용할 수 있는데, 육종에 활용할 적절한 체세포융합체를 선발하기 위해서는 적절한 분자마커의 개발이 필수적이다. 이에, 본 연구에서는 앞서 차세대 유전체 기술에 의해 완성되어 보고된 S. acaule의 엽록체 전장 유전체 정보를 기반으로 이를 다른 8개의 Solanum 종의 엽록체 전장 유전체 정보와 비교를 통해 S. acaule 특이적인 분자마커를 개발하였다. S. acaule의 엽록체 전장 유전체 총 길이는 155,570 bp였으며, 총 158개의 유전자로 구성되어 있었다. 전체적인 구조와 유전자의 구성은 다른 Solanum 종들과 매우 유사하였고 12종의 다른 가지과에 속해 있는 종과의 계통수 분석에서 다른 Solanum 종과 매우 가까운 유연관계를 가지는 것을 확인하였다. S. acaule의 엽록체 전장 유전체와 다른 7개 Solanum 종의 엽록체 전장 유전체 다중 정렬의 결과로 각각 4개와 79개의 S. acaule 특이적인 InDel 및 SNP 영역이 확인되었으며, 이 정보를 이용하여 각각 1개씩의 InDel 및 SNP 영역 유래의 PCR 기반의 분자마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 S. acaule의 진화적 측면에서의 연구와 S. acaule를 이용한 감자품종 육성 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.

Antiserum Preparation of Recombinant Sweet Potato Latent Virus-Lotus (SPLV-Lotus) Coat Protein and Application for Virus-Infected Lotus Plant Detection

  • He, Zhen;Dong, Tingting;Chen, Wen;Wang, Tielin;Gan, Haifeng;Li, LiangJun
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제36권6호
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    • pp.651-657
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    • 2020
  • Lotus is one of the most important aquatic vegetables in China. Previously, we detected sweet potato latent virus from lotus (SPLV-lotus) and found that it has highly significant sequence diversity with SPLV-sweet potato isolates (SPLV-sp). Here, we developed serological methods for the detection of SPLV-lotus in Chinese lotus cultivation areas. Based on the high sensitivity of SPLV-lotus coat protein antiserum, rapid, sensitive and large-scale diagnosis methods of enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and dot blot in lotus planting area were developed. The established ELISA and dot blot diagnostic methods can be used to detect SPLV-lotus from samples successfully. And our results also showed that the SPLV-lotus and sweet potato isolates appeared clearly distinction in serology. Our study provides a high-throughput, sensitive, and rapid diagnostic method based on serology that can detect SPLV on lotus, which is suggested to be included in viral disease management approach due to its good detection level.

New curing method using gaseous oxidant on sweet potato (Ipomoea batatas)

  • Jin, Hyunjung;Kim, Wook
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.39-39
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    • 2017
  • In Asia, sweet potato (Ipomoea batatas) is a very important crop for starch production. Approximately 74.3% of the total sweet potato production quantity is produced in Asia (FAO, 2014) and China is the largest producer of sweet potato. Post-harvest management is particularly important because it is difficult to maintain the quality as well as quantity of sweet potatoes. Despite the importance of post-harvest management, researches on sweet potato have been focused on production-related study such as breeding of new variety, improved techniques of cultivation, so there is limited research on storage after harvest. Curing is a normal practice after sweet potato harvest to promote wound healing and extend postharvest storage life. In Korea, harvested sweet potatoes are usually cured for 4 to 7 days at $30-33^{\circ}C$ and 80-95% relative humidity within one week. Since the optimum storage temperature of sweet potato is regarded as $15-20^{\circ}C$, additional facilities and costs are required to raise the temperature for curing. However, the majority of small farmers do not have the capacity to provide additional facilities and costs. This study was initiated to suggest a new curing method to accelerate the wound healing by applying chemical oxidation to the wound surface of sweet potato. Oxidative stress is known to play an important role in the synthesis of secondary metabolites including lignin. In addition, chemical oxidation can be applied to prevent spoilage caused by microorganisms. Powerful gaseous oxidant with excellent penetration ability and superior sterilization effect was selected for this study. Lignification, weight loss, and spoilage rate of artificially wounded sweet potatoes were investigated after oxidant fumigation. There were clear differences in morphological analysis such as lignification pattern, lignin deposition color, and continuity of lignified cell layers between oxidant-fumigated sweet potatoes and control. These results show that gaseous oxidant can be used to supplement or replace the curing practice, to improve shelf-life as well as curing cost reduction.

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Virus Disease Incidences of Sweet Potatoes in Korea

  • Kwak Hae-Ryun;Kim Mi-Kyeong;Chung Mi-Nam;Lee Su-Heon;Park Jin-Woo;Kim Kook-Hyung;Choi Hong-Soo
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제22권3호
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    • pp.239-247
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    • 2006
  • In 2003, a survey of sweet potato virus disease was carried out in seed boxes as well as in various sweet potato fields. Virus infection rate was $5\sim100%$ and 100% at seed boxes and fields, respectively. No relationship of the disease incidence and severity was observed between sweet potato cultivating areas and cultivars. A total of 179 samples were collected and analyzed based on serological, electron microscopic and molecular properties. Field-grown sweet potatoes were examined to inspect 8 different viruses using NCM-ELISA, resulting that 30% of sweet potato was infected by one virus, whereas 70% was by more than 2 viruses. However, RT-PCR using primers selected for seven viruses, such as Sweet potato feathery mottle virus (SPFMV) revealed that of one-hundred seventy-nine tested; 71 of SPFMV, 29 of SPGV, 19 of SPFMV+SPGV, 1 of SPFMV+SwPLV, 1 of SPFMV+SPLCV, 2 of SPFMV+SPGV+SwPLV, 6 of SPFMV+SPGV+SPLCV, 2 of SPFMV+SPGV+SwPLV+SPLCV and 48 of unknown viruses were identified from the field samples. In root, viral diseases were severer in Yeoju than in Mokpo Experiment Station and infection rate was much different depending on sweet potato cultivars.

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.

Agroinfiltration-based Potato Virus X Replicons to Dissect the Requirements of Viral Infection

  • Park, Sang-Ho;Kim, Kook-Hyung
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제22권4호
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    • pp.386-390
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    • 2006
  • Extensive research of the Potato virus X(PVX) has been performed in in vitro transcription system using the bacteriophage T7 promoter. We constructed an efficient T-DNA based binary vector, pSNU1, and modified vectors carrying PVX replicons. The suitability of the construct to transiently express PVX RNA using Agrobacterium tumefaciens was tested by analysis of infectivity in plants. The expressed PVX RNA was infectous and systemically spread in three plant species including Nicotiana benthamiana, N. tabacum cv. Xanthi-nc, and Capsicum annuum cv. Chilsungcho. The PVX full length construct, pSPVXp31, was caused severe mosaic symptoms on N. benthamiana, severe necrotic lesions on C. annuum while milder symptoms and delayed mosaic symptoms were appeared on the systemic leaves on N. tabaccum. RT-PCR analysis confirmed the presence of PVX RNAs on both inoculated and systemic leaves in all three plant species tested. Our results indicated that PVX replicons were efficiently expressed PVX RNA in at least three tested species. Further investigation win be needed to elucidate the mechanism of PVX replication, translation, movement and assembly/disassembly processes.