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복숭아 유전자원의 적색 과육 판별 SNP 분자표지 개발
Development of SNP Molecular Marker for Red-fleshed Color Identification of Peach Genetic Resources 원문보기

韓國資源植物學會誌 = Korean journal of plant resources, v.32 no.4, 2019년, pp.303 - 311  

김세희 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 과수과) ,  남은영 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 과수과) ,  조강희 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 과수과) ,  전지혜 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 과수과) ,  정경호 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 과수과)

초록
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과피와 과육의 다양한 색은 복숭아 분류에 가장 널리 사용되는 상업적 기준 중 하나이다. 새로운 적색 과육 품종을 육성하기 위해서는 많은 교배 조합과 세대가 진전되어야 한다. 따라서 육종 효율을 높이기 위해서는 목적 형질을 가진 개체에 적용할 조기 선발 분자표지를 개발할 필요가 있다. 과육색이 다르게 발현되는 복숭아 품종의 유전자 발현을 비교하기 위해 2개의 cDNA library를 제작하였다. 적색 과육 품종인 '조생혈도'와 백색 과육 품종인 '미백도'의 유전자 발현 차이를 보기 위해 차세대 염기서열 분석(NGS) 기술을 사용하였고, 두 품종으로부터 얻은 EST의 염기서열을 결정하고 기존에 보고된 유전자와의 상동성을 분석하였다. '조생혈도'와 '미백도'의 EST database로부터 72쌍의 SNP 분자표지를 선발하였고, 적색 과육 품종 8개와 백색 과육 품종 24개를 구분할 수 있는 SNP 분자표지를 HRM 방법으로 분석하였다. 본 연구에서는 복숭아 EST database를 기반으로 HRM 분석 방법을 이용하여 복숭아 품종의 적육계와 백육계를 구분할 수 있는 효율적인 SNP 분자표지를 개발하였다. 이러한 SNP 분자표지는 복숭아 육종에 유용하게 사용할 수 있으며, 복숭아 품종의 다양한 색 변화에 관한 분자 기작 연구에 좋은 참고자료가 될 수 있을 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Various colors of fruit skin and flesh are the most popular commercial criteria for peach classification. In order to breed new red-fleshed peach cultivar, many cross seedlings and generations should be maintained. Therefore it is necessary to develop early selection markers to screen seedlings with...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 기존에 보고된 DBF 유전자에서 유래한 SSR 분자표지 외에 적색 과육 복숭아를 조기 선발할 수 있는 분자표지 개발을 위해 적색 과육 복숭아 품종 ‘조생혈도’와 백색 과육 복숭아 품종 ‘미백도’의 EST 분석 결과를 바탕으로(Kim et al., 2012) 안토시아닌 발현에 관여하는 유전자들을 비교 분석하였다.
  • 적색과육 발현에 관련한 특이적 SNP 분자표지를 탐색하여 복숭아 유전자원과 육성품종 및 계통 중에서 적색 과육 품종과 백색 과육 품종을 구분할 수 있는 분자표지를 개발하였다. 본 연구에서 개발한 SNP 분자표지를 활용하여 다양한 복숭아 유전자원과 교배집단에 적용하여 적육계 품종의 육종연한을 단축할 수 있는 방향을 제시하고자 한다.
  • 본 연구에서는 RNA-Seq data를 사용하여 복숭아 적육계와 백육계를 구분할 수 있는 SNP 분자표지를 개발하고자 하였다.
  • 복숭아나무는 재식 후 2~3년이 경과되어야 과실의 특성을 볼 수 있기 때문에 적육계 계통 선발을 위한 교배 집단에서 분자표지의 개발은 육종 연한을 단축시킬 수 있는 중요한 수단이다. 본 연구에서는 고부가 기능성 품종으로 복숭아 적육계 계통을 육성하기 위해 전사체 분석방법으로 적육계와 백육계에서 발현량이 다른 유전자들을 분석하였고, HRM 방법을 이용한 SNP 분자표지를 개발하여 복숭아 유전자원 및 육성품종, 3개의 선발 계통 등 32 품종에 적용함으로써 과육색을 구분할 수 있는 분자표지의 가능성을 검토하였다. 본 연구에서 개발한 SNP 분자표지의 활용을 위해서는 더 많은 수의 복숭아 유전자원 및 적색 과육 품종과 백색 과육 품종 간 교배로 얻어진 실생 집단에 적용해서 재현성을 확인해야 하며, 이러한 연구 결과는 적색 과육 복숭아 신품종의 육종 기한을 단축시키고 교배 육종의 효율성을 높이는데 이용할 수 있을 것이다.
  • ‘조생혈도’와 ‘미백도’의 EST database로부터 72쌍의 SNP 분자표지를 선발하였고, 적색 과육 품종 8개와 백색 과육 품종 24개를 구분할 수 있는 SNP 분자표지를 HRM 방법으로 분석하였다. 본 연구에서는 복숭아 EST database를 기반으로 HRM 분석 방법을 이용하여 복숭아 품종의 적육계와 백육계를 구분할 수 있는 효율적인 SNP 분자표지를 개발하였다. 이러한 SNP 분자표지는 복숭아 육종에 유용하게 사용할 수 있으며, 복숭아 품종의 다양한 색 변화에 관한 분자 기작 연구에 좋은 참고자료가 될 수 있을 것이다
  • 본 연구의 목적인 적색 과육 복숭아 품종과 백색 과육 복숭아 품종을 구분할 수 있는 분자표지를 개발하기 위해서 복숭아 NGS 데이터 결과(Kim et al., 2012)를 참조 유전체에 매핑(mapping)하여 genome wide SNP를 찾고, 적색 과육 품종인 ‘조생혈도’와 백색 과육 품종인 ‘미백도’에서 다형성을 나타내는 SNP를 선발하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
복숭아나무는 무엇인가? 복숭아나무는 장미과(Rosaceae) 자두속(Prunus) 복숭아아속(Amygdalus)에 속하는 온대 낙엽성 과수로 사과나무나 배나무보다 유전적 변이가 적고 조기 결실 및 자가 수정이 가능하여 많은 유전 양식이 보고되었다(Monet et al., 1996).
복숭아 분류에 가장 널리 사용되는 상업적 기준은 무엇인가? 과피와 과육의 다양한 색은 복숭아 분류에 가장 널리 사용되는 상업적 기준 중 하나이다. 새로운 적색 과육 품종을 육성하기 위해서는 많은 교배 조합과 세대가 진전되어야 한다.
복숭아 육종 프로그램의 최근 목표는 무엇인가? 복숭아 육종 프로그램은 수요자의 다양한 요구를 충족하기 위해 진행되어 왔으며, 이를 통해 많은 품종들이 개발, 보급되어 왔다. 최근에는 과실의 기능성에 대한 소비자 요구가 증대됨에 따라 기능성 과수 품종 육성도 중요한 육종목표가 되었다. 복숭아 육종의 소재가 되는 유전자원들은 수확기의 과육색을 기준으로 백색 과육(백육계), 적색 과육(적육계) 및 황색 과육(황육계)으로 나뉜다.
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참고문헌 (19)

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