Inter-simple sequence repeat (ISSR) marker를 이용한 수박의 품종간 유연관계 분석

권용삼,이원식,조일호,Kwon Yong-Sham,Lee Won-Sik,Cho Il-Ho 한국생명과학회 2006 생명과학회지 Vol.16 No.2

Inter-simple sequence repeat (ISSR) analysis were used to assess genetic diversity among 18 genotypes of watermelon (Citrullus lanatus Thunb.) including breeding lines and commercial varieties. The 21 ISSR primers selected from 100 primers were showed the amplification of 105 reproducible fragments ranging from about 200 bp to 5000 bp. A total of 58 DNA fragments were polymorphic with an average 2.7 polymorphic bands per primer. The polymorphic primers were divided into 18 anchored primers and 3 non anchored primers. All of the anchored primers were di-nucleotide repeat motif, and was more polymorphic than non anchored primers. Eighteen watermelon genotypes were classified into two large groups. Clustering was in some accordance with the division of fruit shape into 18 watermelon. Therefore, ISSR markers may be suitable for variety discrimination and for constructing a linkage map of watermelon. ISSR markers를 이용하여 수박 18품종의 유전적 유연관계를 분석하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 수박 18품종의 genomic DNA와 ISSR primer 100개를 PCR 반응시킨 결과 다형성을 뚜렷하게 나타내는 primer는 21개 이였으며, 이들 primer에 의해 증폭된 밴드는 105개 이였고 다형성을 보이는 밴드는 58개 였으며 증폭된 DNA 단편의 크기는 $0.2{\sim}5.0kb$ 사이에 위치하였다. 다형성을 나타낸 primer는 18개의 anchored primer와 3개의 non-anchored primer로 구분되었고 모든 anchored primer는 2개의 염기서열이 반복된 형태를 나타내었으며, non-anchored primer보다. 다형성 정도가 높게 나타났다. 수박 18품종은 유전적 유사도 값 0.42를 기준으로 할 때 18개 품종을 2개의 그룹 으로 구분할 수 있었으며, 국내에서 육성된 품종은 유전적 유사도가 아주 높은 것으로 분석 되었고, 이들 품종은 수박의 과형에 따라 유사하게 구분되었다.

Simple Sequence Repeat (SSR) Marker를 이용한 토마토 품종 식별

권용삼,박은경,배경미,이승인,박순기,조일호,Kwon, Yong-Sham,Park, Eun-Kyung,Bae, Kyung-Mi,Yi, Seung-In,Park, Soon-Gi,Cho, Il-Ho 한국식물생명공학회 2006 식물생명공학회지 Vol.33 No.4

국내에서 유통되고 있는 토마토 품종의 판별 방법에 SSR marker의 이용 가능성에 대한 연구를 수행하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 토마토 28품종을 18개의 SSR marker를 이용하여 분석하였을 때 대립유전자의 수는 $2{\sim}9$개로 비교적 다양한 분포를 나타내었으며 전체 60개의 대립유전자가 분석되었다. PIC 값은 $0.476 {\sim}0.800$ 범위에 속하였으며 평균값은 0.607로 나타났다. SSR marker를 이용하여 작성된 토마토 28품종의 품종간 유전적 거리는 $0.35{\sim}0.97$의 범위로 나타났고, 유사도 지수 0.36을 기준으로 할 때 28개 품종은 체리형 토마토 그룹과 일반형 토마토 그룹으로 나눌 수 있었으며, 공시 품종 모두 SSR marker의 genotype에 의해 뚜렷이 구분되었다. 이 연구결과는 토마토의 품종식별에 기초 자료로 유용하게 이용될 수 있는 것으로 나타났다. This study was carried out to evaluate the suitability of simple sequence repeat (SSR) markers for varietal identification and genetic diversity in 28 commercial tomato varieties. The relationship between marker genotypes and 28 varieties was analyzed. Of the 219 pairs of SSR primers screened against ten tomato varieties, 18 pairs were highly polymorphic with polymorphism information content (PIC) ranging from 0.467 to 0.800. Among the polymorphic loci, two to nine SSR alleles were detected for each locus with an average of 3.3 alleles per locus. Genetic distances were estimated according to Jaccard's methods based on the probability that the amplified fragment from one genotype would be present in another genotype. These varieties were categorized into cherry and classic fruit groups corresponding to varietal types and genetic distance of cluster ranging from 0.35 to 0.97. The phonogram discriminated all varieties by marker genotypes. The SSR markers proved to be useful variety identification and genetic resource analysis of tomato.

Simple sequence repeat (SSR) marker를 이용한 벼 품종 식별

권용삼,박은경,박찬웅,배경미,이승인,조일호,Kwon, Yong-Sham,Park, Eun-Kyung,Park, Chan-Ung,Bae, Kyung-Mi,Yi, Seung-In,Cho, Il-Ho 한국생명과학회 2006 생명과학회지 Vol.16 No.6

SSR markers를 이용하여 벼의 품종간 유전적 유연관계 분석과 품종식별 방법에 대한 연구를 수행하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. SSR primer 50개와 벼 보급종 21품종을 PCR 반응시킨 결과 다형성을 뚜렷하게 나타내는 primer는 23개였으며, 각 marker에 의해 발생된 대립유전자의 수는 $2{\sim}9$까지 검출되었고, 평균값은 3.00개로 나타났다. 유전적 다형성 정도를 나타내어 주는 SSR marker의 PIC 값은 최소 0.091에서부터 최대 0.839까지 다양하게 분석되었다. SSR marker를 이용하여 분석된 벼 21품종에 대한 전체 유전적 유사도는 $0.59{\sim}0.92$의 범위에 속하였고 유사도 지수 0.65를 기준으로 할 때 4개의 그룹으로 구분되었다. SSR marker중에서 RM206, RM225, RM418, RM478은 marker genotype에 의해 21 품종에 대해 각각 고유한 밴드 특성을 나타내어 품종판별이 가능한 것으로 나타났다. 금후 이 연구결과는 벼 보급종의 품종식별을 위해 효과적으로 이용될 수 있는 것으로 나타났다. The objective of this study was carried out to evaluate the suitability of simple sequence repeat (SSR) markers for genetic diversity assessment and identification of rice varieties. The 23 primers selected from 50 SSR primers showed polymorphisms in the 21 rice varieties. The 2 to 9 SSR alleles were detected for each locus with an average of 3.00 alleles per locus. The polymorphism information content (PIC) ranged form 0.091 to 0.839. Based on band patterns, UPGMA cluster analysis was conducted. These varieties were separate into 4 groups corresponding to rice ecotype and pedigree information and genetic distance of cluster ranging from 0.59 to 0.92. The 4 SSR primer sets (RM206, RM225, RM418, RM478) selected form 23 polymorphic primers were differentiated all the rice variety from each other by markers genotypes. These markers may be used wide range of practical application in variety identification of rice.

핵심 Microsatellite 마커를 이용한 한국 콩 품종에 대한 Fingerprinting 분석

권용삼,Kwon, Yong-Sham 한국식물생명공학회 2016 식물생명공학회지 Vol.43 No.4

핵심 microsatellite 마커를 활용하여 우리나라에서 품종보호출원 및 등록된 콩 148 품종에 대한 DNA 프로파일 데이터베이스를 구축한 다음 유전적 유사도 분석을 통한 품종 식별력 정도를 조사하였다. 콩 148품종을 120개의 microsatellite 마커로 검정하고 밴드의 패턴이 명확하고 다형성 정도가 높은 핵심 마커 16개의 대립유전자의 수는 6 ~ 28개로 나타났고 평균 대립유전자의 수는 12.75개였다. PIC 값은 0.753 ~ 0.951 사이에 분포하였고 평균값은 0.863으로 아주 높았다. 콩 148 품종에 대하여 Jaccard 방법에 따라 유전적 유사도를 설정한 다음 비가중 산술평균결합에 의해 집괴분석하여 계통도를 작성하였을 때, 콩의 품종 유형 및 품종 육성 계보에 따라 5개의 대그룹으로 나누어졌으며 모든 품종이 식별이 가능하였다. 본 연구에서 콩 품종식별용 핵심 microsatellite는 품종보호출원 품종의 구별성, 균일성, 안정성의 확인, 품종진 위성과 관련된 종자분쟁, 종자 순도 관리에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다. Microsatellites are one of the most suitable markers for identification of variety, as they have the capability to discriminate between narrow genetic variations. The polymorphism level between 120 microsatellite primer pairs and 148 soybean varieties was investigated through the fluorescence based automatic detection system. A set of 16 primer pairs showed highly reproducible polymorphism in these varieties. A total of 204 alleles were detected using the 16 microsatellite markers. The number of alleles per locus ranged from 6 to 28, with an average of 12.75 alleles per locus. The average polymorphism information content (PIC) was 0.86, ranging from 0.75 to 0.95. The unweighted pair group method using the arithmetic averages (UPGMA) cluster analysis for 148 varieties were divided into five distinctive groups, reflecting the varietal types and pedigree information. All the varieties were perfectly discriminated by marker genotypes. These markers may be useful to complement a morphological assessment of candidate varieties in the DUS (distinctness, uniformity and stability) test, intervening of seed disputes relating to variety authentication, and testing of genetic purity in soybean varieties.

Microsatellite 마커를 이용한 옥수수 품종 및 자식 계통에 대한 DNA Fingerprinting 분석

권용삼,Kwon, Yong-Sham 한국식물생명공학회 2016 식물생명공학회지 Vol.43 No.3

국내에서 육성된 옥수수 90 품종 및 자식 계통에 대하여 microsatellite 마커를 활용하여 DNA 프로파일 데이터베이스를 구축한 다음 공시품종에 따른 유전적 유사도 분석 및 품종식별력 검정에 대한 연구를 수행하였다. 옥수수 90품종을 100개의 microsatellite 마커로 검정하고 대립유전자의 패턴이 우수하고 다형성 정도가 높은 13개를 선정하여 분석하였을 때 대립유전자의 수는 5 ~ 24개까지 다양하게 분포하였고 평균 대립유전자의 수는 13.69개로 높았다. PIC 값의 경우도 0.716 ~ 0.942 범위에 속하였고 평균값은 0.865로 아주 높았다. 옥수수 90품종 및 계통에 대하여 UPGMA 분석에 의한 계통도를 작성하였을 때, 옥수수의 품종 유형 및 품종 육성 계보에 따라 5개의 대그룹으로 나누어졌다. 본 연구에서 구축됨 옥수수 자식계통 및 품종별 microsatellite DNA 프로파일 데이터베이스는 신품종과 기 육성된 품종과 유전적 유사도 분석이 가능하기 때문에 품종보호출원시 대조품종 선정 및 품종진위성과 관련된 종자분쟁에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다. In the present study, we conducted genetic characterization of 90 commercial maize varieties and parental lines using microsatellite markers. Thirteen microsatellite markers were selected from 100 primer pairs in the maize genome data on the basis of polymorphism information contents (PIC) value and distinct amplification products. These markers detected 5 to 24 alleles, with an average of 13.69. The mean PIC value was 0.865 and ranged from 0.716 to 0.942. The unweighted pair-group method with arithmetical average (UPGMA) analysis was conducted for constructing the dendrogram using Jaccard's genetic similarity coefficient. The genetic similarity varied from 0.07 to 0.824. Thirteen microsatellite markers identified all 90 maize varieties and parental lines. The maize varieties were clustered into 5 major groups consistent with type and pedigree information. The microsatellite profile database of maize varieties could be used to select comparative varieties through genetic relationship analysis between existing varieties and candidate varieties in distinctness tests.

작약의 약 및 소포자 배양에서 Phenylacetic Acid [PAA]가 배형성에 미치는 영향

권용삼,신영애,손재근,Kwon, Yong-Sham,Shin, Young-Ae,Sohn, Jae-Keun 한국식물생명공학회 2002 식물생명공학회지 Vol.29 No.3

작약의 약 및 소포자 배양 효율을 향상시키기 위하여 배지 내에 첨가되는 PAA의 농도별 배형성 정도와 배의 형태적 변이 등에 대한 실험을 수행하여 얻어진 결과를 요약하면 다음 과 같다. 작약의 약배양에서 배지 내에 첨가되는 PAA의 농도에 따라 소포자 유래의 배형성률은 다르게 나타났는데 2 mg/L의 PAA가 첨가된 배지에서 배형성률이 가장 높게 나타났으며, PAA의 농도가 증가됨에 따라 배형성를은 낮아진 반면 캘러스 형성률은 증가하는 경향을 나타내었다. 소포자에서 유래된 배의 형태는 PAA의 농도에 따라 큰 변이를 나타내었는데 2개의 자엽을 가진 정상배의 출현빈도는 2 mg/L의 PAA가 첨가된 배지에서 가장 높게 나타났으며 PAA의 농도가 그 이상으로 증가하면 오히려 비정상배의 출현빈도가 높아지는 경향이었다. 작약의 소포자 배양에서도 2 mg/L의 PAA 첨가 배지에서 10일간 전배양된 약을 PAA (2 mg/L)를 함유한 MS액체 배지에 배양했을 때 누출된 소포자 (shed microspore)의 수도 많았고 분열률도 높았으며, 이들 소포자로부터 형성된 배의 수도 가장 많았다. The objective of this study was to determine the effects of phenylacetic acid (PAA) on embryo production in anther and microspore culture of herbaceous peony (Paeonia lactiflora Pall.). The anthers of herbaceous peony were cultured on MS medium with 0 to 100 mg/L PAA according to two-step culture method. The ruptured anthers were transferred onto embryo formation medium without growth regulators. The MS medium with 2 mg/L PAA was effective in enhancing of direct embryogenesis and producing of normal embryo with two cotyledons from the cultured anthers. However, the increase of PAA concentration more than 5 mg/L PAA inhibited the embryo formation and promoted to callus formation from the anthers. The PAA affects significantly on the division of microspore and embryo formation in shed pollen culture and the best result was obtained from a medium supplement with 2 mg/L PAA. The preculture of anther for 10 days on solid medium with 2 mg/L PAA was effective for embryo formation from shed microspore of herbaceous peony.

SSR 마커를 이용한 복숭아 품종의 유전적 다양성 분석

홍지화(Jee-Hwa Hong),이승인(Seung-In Yi),권용삼9Yong-Sham Kwon),김영(Young Kim),최근진(Keun-Jin Choi) 한국육종학회 2013 한국육종학회지 Vol.45 No.3

The objective of this study was to evaluate genetic diversity in 72 major peach varieties by using SSR markers. A set of 189 SSR primer pairs was screened and 74 primer pairs showed polymorphism in 9 varieties. Twenty primer pairs out of 74 primer pairs showed clear band pattern and repetitive reproducibility. The relationship between 20 markers genotypes and 72 varieties was analyzed. A total of 71 polymorphic amplified fragments were obtained by using 20 SSR markers. Two to nine SSR alleles were detected for each locus with an average of 3.6 alleles per locus. Average polymorphism information content(PIC) was 0.523, ranging from 0.246 to 0.771. A total of 71 marker loci were used to calculate Jaccard’s distance coefficients for cluster analysis using UPGMA. Clustering group was largely divided 2 groups according to absence or presence of pubescence on the fruit surface and genetic distance of cluster ranging from 0.39 to 1.00. Analysis of genetic diversity revealed that these 20 SSR marker sets discriminated a total of 68 varieties except for 4 mutant varieties among 72 varieties. These SSR markers will be utilized as molecular evidence in variety identification of peach.

수박 시판 품종의 식별을 위한 Genomic과 Expressed Sequence Tag (EST)에서 유래된 Microsatellite Marker의 이용

권용삼(Yong-Sham Kwon),홍지화(Jee-Hwa Hong),김두현(Du-Hyun Kim),김도훈(Do-Hoon Kim) 한국원예학회 2015 원예과학기술지 Vol.33 No.5

국내에서 시판되고 있는 수박 102 품종에 대한 DNA 프로파일 데이터베이스를 구축하기 위하여 genomic microsatellite(gMS)와 expressed sequence tag(EST) microsatellite(eMS)마커의 다형성 정도의 비교와 유전적 연관성 분석을 통한 품종식별력 검정 등에 대한 일련의 연구를 수행하였다. 수박 gMS 마커를 이용하여 국내에서 시판되고 있는 수박 102품종을 검정하였을 때 마커당 3.63개의 평균 대립유전자가 검출되었으며, 평균 PIC 값은 0.479로 나타났다. 이에 반해 eMS 마커는 평균 대립유전자의 수가 2.50개, PIC 값이 0.425로 나타나 gMS 마커보다 다형성 정도가 낮게 나타났다. gMS와 eMS 및 이들 두 종류의 마커를 병합하여 작성된 계통도는 microsatellite 마커의 다형성에 따라 수박 102개 품종을 6-8개의 그룹으로 구분하였고 대부분의 품종의 식별이 가능하였다. 3가지 마커 유형에 따라 작성된 계통도를 Mantel test에 의해 상관 정도를 분석하였을 때 높은 상관(r ≥ 0.80)을 나타내었다. 따라서 본 연구에 활용된 microsatellite 마커는 수박 유전자원의 특성평가, 순도검정 및 품종의 지문화 작업의 수단으로 유용하게 활용될 수 있을 것이다. This study was carried out to construct a DNA profile database for 102 watermelon cultivars through the comparison of polymorphism level and genetic relatedness using genomic microsatellite (gMS) and expressed sequence tag (EST)-microsatellite (eMS) markers. Sixteen gMS and 10 eMS primers showed hyper-variability and were able to represent the genetic variation within 102 watermelon cultivars. With gMS markers, an average of 3.63 alleles per marker were detected with a polymorphism information content (PIC) value of 0.479, whereas with eMS markers, the average number of alleles per marker was 2.50 and the PIC value was 0.425, indicating that eMS detects a lower polymorphism level compared to gMS. Cluster analysis and Jaccard’s genetic distance coefficients using the unweighted pair group method with arithmetic average (UPGMA) based on the gMS, eMS, and combined data sets showed that 102 commercial watermelon cultivars could be categorized into 6 to 8 major groups corresponding to phenotypic traits. Moreover, this method was sufficient to identify 78 out of 102 cultivars. Correlation analysis with Mantel tests for those clusters using 3 data sets showed high correlation (r ≥ 0.80). Therefore, the microsatellite markers used in this study may serve as a useful tool for germplasm evaluation, genetic purity assessment, and fingerprinting of watermelon cultivars.

Microsatellite 마커를 이용한 고추 유통품종에 대한 DNA Profile Data Base 구축

권용삼(Yong-Sham Kwon),홍지화(Jee-Hwa Hong),최근진(Keun-Jin Choi) 한국원예학회 2012 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2012 No.10

Comparative Analysis of Commercial Pepper (Capsicum annuum L.) Varieties Using Morphological Character, AFLP, and SSR Markers

Yong-Sham Kwon(권용삼),Ji-Young Moon(문지영),Seung-In YI(이승인),Eun-Hee Soh(소은희),Kyung-Mi Bae(배경미),Eun-Kyung Park(박은경),In Ho Song(송인호),Byung-Dong Kim(김병동) 한국원예학회 2005 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2005 No.5