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차세대 염기서열 분석법을 이용한 방어(Seriola quinqueradiata)의 microsatellite 마커의 개발 및 유전적 특성 분석
Development and Genetic Diversity Analysis of Microsatellite Markers Using Next-generation Sequencing in Seriola quinqueradiata 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.30 no.3, 2020년, pp.291 - 297  

동춘매 (국립수산과학원 생명공학과) ,  이미난 (국립수산과학원 생명공학과) ,  김은미 (국립수산과학원 생명공학과) ,  박중연 (국립수산과학원 생명공학과) ,  김군도 (국립부경대학교 미생물학과) ,  노재구 (국립수산과학원 생명공학과)

초록
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본 연구는 차세대 염기서열 분석법(NGS)을 이용하여 방어의 microsatellite 마커를 개발하고, 개발된 마커를 이용하여 방어 집단의 유전적 특성을 분석하기 위해 수행되었다. 차세대 염기서열 분석 장비인 Illumina Hiseq2500를 이용하여 총 28,873,374개의 read들을 얻어 assembly를 수행한 결과, 전체의 약 1.6%에 해당하는 466,359개의 read들이 assembly 되었으며, 이 read들의 총 길이는 7,247,216,874 bp로 확인되었다. 크기가 518 bp 이상이 되는 contig는 30.729개로 나타났으며, 이 중 microsatellite 영역을 포함하는 contig 132개(0.43%)를 1차로 선별하고, PCR 증폭 여부 및 유전자형 분석을 통해 microsatellite 후보 60개를 2차로 선별하였다. 그 중 방어집단의 마커로서 유용한 15개의 microsatellite 마커를 선택하였다. 방어집단을 대상으로 개발된 15개의 microsatellite 마커로 분석한 결과, 관찰된 유효 대립유전자수(NA)는 평균 18.5(11~30)로 나타났다. 평균 관측치 이형접합도(HO)와 평균기대치 이형접합도(HE)는 각각 0.812(0.431~0.972)와 0.896(0.782~0.949)으로 나타났다. 다형성이 관찰된 모든 microsatellite 마커 간의 연관불평형은 나타나지 않았으며, 해산어의 평균 HE 값인 0.79 이상의 수치를 나타내었다. 따라서 본 연구에서 개발된 15개의 microsatellite 마커는 방어 집단의 유전적 다양성 분석에 유용할 것으로 사료된다.

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This study was conducted to develop microsatellite markers in Seriola quinqueradiata using next-generation sequencing. A total of 28,873,374 reads were generated on an Illumina Hiseq2500 system, yielding 7,247,216,874 bp sequences. The de novo assembly resulted in 466,359 contigs. A total of 132 con...

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문제 정의

  • 본 연구에서는 방어의 유전적 다양성 분석을 위해 microsatellite 마커를 개발하고자 차세대 염기서열 분석(NGS)을 수행하여 염기서열을 확보하였다. 확보된 염기서열에서 직접 icrosatellite를 추출하는 방법을 통하여 132개의 후보 microsatellite 마커를 선정한 후, 유전자형의 분석을 통해 최종적으로 15개의 다형성 마커를 개발하였다.
  • 본 연구에서는 방어의 유전적 다양성을 분석하기 위해 NGS 법을 사용하여 microsatellite 마커를 개발하고, 개발된 microsatellite 마커를 이용하여 방어의 어미집단과 치어집단을 대상 으로 유전적 특성을 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
방어는 어디에 분포하는가? 방어(Seriola quinqueradiata)는 농어목(Perciformes) 전갱이과(Carangidae)에 속하는 어종으로 우리나라를 비롯한 일본, 대만 등 북서태평양에 널리 분포하는 온대성 회유어종이다 [25]. 또한 우리나라와 일본 등에서 인기가 많은 고급어종으로 경제적 가치가 높고, 수요가 지속적으로 증가하고 있어 양식 생산을 위한 종묘생산 및 양성에 관한 연구들이 진행되고 있다[13].
방어의 양식 생산을 위한 연구가 진행되고 있는 배경은 무엇인가? 방어(Seriola quinqueradiata)는 농어목(Perciformes) 전갱이과(Carangidae)에 속하는 어종으로 우리나라를 비롯한 일본, 대만 등 북서태평양에 널리 분포하는 온대성 회유어종이다 [25]. 또한 우리나라와 일본 등에서 인기가 많은 고급어종으로 경제적 가치가 높고, 수요가 지속적으로 증가하고 있어 양식 생산을 위한 종묘생산 및 양성에 관한 연구들이 진행되고 있다[13].
NGS법을 이용하여 microsatellite 마커를 개발한 사례는 무엇인가? 이를 위해 최근에는 차세대 염기서열(Next-Generation Sequencing, NGS) 분석법을 이용하여 대상어종의 염기서열 정보를 대량으로 확보하고, microsatellite 영역을 직접 탐색함 으로써 microsatellite 마커를 개발하는 방법이 이용되고 있다.[10, 39] 참담치[17], 젓새우[18], 해양미생물[23] 등 다양한 해양생물에서 NGS법을 이용한 microsatellite 마커가 개발되고 있다.
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