고추에서 유전자적 웅성불임 유전자와 연관된 분자표지 개발

이준대(Jundae Lee),이원필(Won-Phil Lee),도재왕(Jae-Wahng Do),류현미(Hyunmi Ryu),김상훈(Sang-Hoon Kim),이민영(Min-Young Lee),윤재복(Jae-Bok Yoon),박효근(Hyo-Guen Park) 한국생물환경조절학회 2007 한국생물환경조절학회 학술발표논문집 Vol.16 No.2

조립식 블럭 옹벽의 거동특성에 관한 연구

이준대(Lee Jundae) 한국지반환경공학회 2008 한국지반환경공학회논문집 Vol.9 No.4

실용적인 관점에서 현재 주로 사용되고 있는 중력식 옹벽 캔틸레버식 옹벽, 및 보강토 옹벽은 원활한 배수 의 확보가 어렵고 뒷채움 토공량이 증가하고 현장타설에 의해 공기가 길어지는 등 현실적인 문제점을 갖고 있다. 이에 대한 대안으로서 프리캐스트 콘크리트를 이용한 블럭식 옹벽공법이 개발되어 왔다. 이들 블럭식 옹벽은 공학적 안정성을 유지함과 동시에 다양한 전면판의 구성 및 녹화의 가능성 등의 이점을 갖고 있으므로 도심지나 주택지에서의 옹벽공사에 자주 사용되고 있다. 많은 장점에도 불구하고 블록식 옹벽은 모형 실험결과 옹벽 중앙부에서 발생하는 배부름 현상이 주로 관찰되었으며, 따라서 안정성 분석이나 설계시에는 반드시 개별블럭의 전도에 대한 안정분석을 실시하고 이를 바탕으로 최적단면을 산정해야 한다는 점을 알 수 있었다. From the practical point of view, general retaining wall systems, such as gravity wall, cantilever wall and reinforced wall, have several problems. As a countermeasure, precast block type retaining wall systems have been developed and used for the various purposes of construction. The retaining wall systems can be applied not only for mechanical purpose but environmentally friendly aspects by changing the shapes of surface plates and planting on the surface plates. On the other hand, the bulging failure was dominant near the center of wall height. Therefore, an individual block has to be estimated for the stability problem related to turnover and the for design of gravity block type wall. On the basis of this result, the optimum section of the wall has to be determined.

관측지진파를 이용한 지반증폭특성 사례분석

이준대(Lee Jundae),김준경(Kim Junkyoung) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회논문집 Vol.10 No.1

구조물과 지반상호간의 동적 특성 및 지진원 등을 보다 신뢰성 있게 평가하기 위해 지반의 증폭특성을 반드시 고려하여야한다. 지반증폭 특성을 분석하는 방법은 여러 가지가 제시되어 있으나 본 연구에서는 Nakamura(1989)에 의해 제시된 방법을 적용하였다. 이 방법은 얕은 지반의 상시미동의 표면파의 특성을 이해하기 위해 제시되어 한계점이 존재하나 근래에 와서 전단파 에너지등에 적용범위가 넓어지면서 간단한 지반의 동적인 증폭특성 연구에 많이 이용되고 있다. Nakamura(1989)가 제시한 방법을 이용하여 본진 및 11개 후진을 포함한 후쿠오카 지진으로부터 최근 한반도 남부에 설치된 지진관측계에 관측된 지진자료를 이용하여 각각 지진관측소 지반의 동적인 증폭특성을 분석하였다. 결과에 의하면 지진관측소마다 고유주파수, 고주파수 및 저주파수 대역에서 서로 다른 증폭특성을 보여주었다. 특히 각각 관측소 부지의 고유주파수는 각 관측소에서 관측한 지진자료의 질을 좌우하므로 정확한 분석이 필요하다. 또한 본 연구결과를 이용하여 국내 지반의 분류 연구에 많은 정보를 줄 수 있으며 또한 관측 지반진동으로부터 지반고유의 증폭특성을 제거하면 지진원 변수를 보다 신뢰성 있게 도출할 수 있다. It is necessary to consider the site amplification for estimating SSI (soil structure interaction) and seismic source with more confidence. The horizontal to vertical (H/V) ratio technique in spectral domain is one of several techniques to estimate empirical site transfer function. The technique, originally proposed by Nakamura (1989), is applied to analyze the surface waves in the microtremor records. However, the application of this technique has been widened to the shear wave energy of strong motions for estimating site amplification. The purpose of this paper is to estimate spectral ratio using observed data at the seismic stations distributed within Southern Korean Peninsula from the Fukuoka earthquake including 11 aftershocks. The results show that each station has the its own characteristics of the specific resonance, high-band, and low-band frequency. The characteristics of the resonance frequency is more important because the quality of the seismic records are dependent on the resonance frequency. The result can be used for the study of site classification and removal of the site amplification effects from observed records can give us more reliable seismic source parameters.

반복하중을 받는 철도노반 보수용 급속 팽창재료의 거동

이준대(Lee Jundae),신은철(Shin Eunchul) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회논문집 Vol.10 No.2

지반이 연약하거나 지하수 유동에 따른 응력의 변화로 인하여 부등침하가 발생하면 구조물이 경사지거나 변형되어 균열이 발생하게 된다. 부등침하로 인하여 구조물의 기초부분이 변형되면, 지반의 지지력을 보강하는 방법으로 현재 까지 국내에서 주로 그라우팅공법을 사용하였다. 그러나 이 공법은 보강효과가 장기간동안 지속되지 못하며, 원하는 강도를 발휘하기 위해서는 오랜시간이 필요한 단점이 있다. 급속팽창재료(GPCON) 주입공법은 기계적 물성 및 내구성이 우수하며 시공이 간편한 장점을 지니고 있으며 고결시간도 매우 빨라 하부지반에 물질을 분사하여 흙입자 사이의 지반 간극을 채움과 동시에 팽창 고결하여 지지력과 전단력을 증가시킬 수 있는 공법이다. 본 연구에서는 고밀도 급속 팽창 지피콘을 이용하여 반복 하중에 의한 변형특성과 진동 저감효과를 분석하고 철도 및 지하철에서 기초침하 복원성을 평가하였다. The differential settlement may be generated by the variation of stresses caused by the soft ground or ground water. The cracks are usually created when the structures are leaned or deformed due to the differential settlement. A grouting method has been mainly used till now to improve the bearing capacity of the ground when the foundation of the structure is deformed by differential settlements. However, when this method is used, it takes too long time to obtain the required strength and the period of the reinforcement effect is not long enough. The advantage of GPCON injection method is to have good mechanical properties and durability, and easy construction. In addition, the GPCON method rapidly fills up the void in soils by injecting some materials into underground and also obtain the increase of bearing and shearing forces due to the expansion. In this paper the restoration capability of the foundation settlement of railway and subway subjected to cyclic loading is analytically and experimentally evaluated using the high density rapidly expansion GPCON in order to investigate the types of deformations and vibrational characteristics.

고추 세포질-유전자적 웅성불임에서 임성 불안정성에 관여하는 유전자와 연관된 AFLP 마커 개발

이준대(Jun Dae Lee),이도현(Do Hyeon Lee),박효근(Hyo Guen Park) 한국원예학회 2002 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2002 No.6

고추의 유전자적 웅성불임 유전자 ms<SUB>k</SUB>와 연관된 분자표지 개발

이준대(Jundae Lee),이원필(Won-Phil Lee),한정헌(Jung-Heon Han),윤재복(Jae Bok Yoon) 한국원예학회 2010 원예과학기술지 Vol.28 No.2

웅성불임성은 고추(Capsicum annuum L.) 일대잡종 F₁ 종자의 채종에 있어서 매우 중요하게 사용되고 있는 특성이다. 일반적으로 우리나라에서는 채종의 효율성 및 품종보호의 측면에서 유리한 세포질-유전자적 웅성불임성(CGMS, cytoplasmic-genic male sterility)을 주로 이용하고 있는 반면 유전자적 웅성불임성(GMS, genic male sterility)을 이용할 경우 다양한 종류의 세포질과 부계를 사용할 수 있다는 점, 웅성불임성이 상당히 안정하다는 점, 상대적으로 육종기간이 짧다는 점 등의 장점이 있다. 따라서 CMS가 불안정하여 이를 채종방법으로 이용하지 못하는 신미 대과종이나 피망류 등의 고추에서는 GMS를 대안으로 이용하고 있으며 우리나라에서는 주로 ms<SUB>k</SUB>를 이용하고 있다. 본 연구의 목적은 우리나라에서 사용하고 있는 GMS msk 유전자 연관 분자표지를 개발하여 이용함으로써 모계 육성의 효율성을 높이는 데 있다. 식물재료는 두 개의 시판 F₁(Ms<SUB>k</SUB>ms<SUB>k</SUB>) 품종을 자가 수정시킨 두 개의 F₂ 분리집단(GMSK-1과 GMSK-2)에서 117 개체와 142개체씩을 각각 이용하였고, 이 중 가임 8개체와 불임 8개체의 DNA를 각각 섞어 BSA-AFLP 방법으로 분석하였다. 총 256개의 AFLP 프라이머 조합(E-GNN/M-ANN)을 이용하여 다형성밴드를 탐색하였고, ms<SUB>k</SUB> 유전자에 상인으로 연관된 AFLP 분자표지 1개(E-GTA/M-ACG)를 찾았으며 이 AFLP 단편의 내부 염기서열을 분석 및 PCR walking 방법을 사용하여 주변 염기서열을 분석하였다. 가임(Ms<SUB>k</SUB>Ms<SUB>k</SUB>)과 불임(mskmsk) 개체의 염기서열을 비교한 결과 EcoRI 위치에 SNP가 존재함을 확인하였고 이 정보를 바탕으로 CAPS 분자표지(GMSK-CAPS)를 개발하였다. 그리고 GMSK-CAPS 마커를 이용하여 다시 두 개의 F₂ 분리집단(총 259개체)을 분석한 결과, 표현형의 분리와 분자표지 분리가 정확히 일치됨을 확인하였다. 개발된 마커를 이용하여 서로 다른 여러 개의 분리집단에 적용해 본 결과 GMSK-CAPS 분자표지는 ms<SUB>k</SUB>를 이용한 모계 육종에 있어서 아주 유용하게 사용될 것으로 생각된다. Male sterility is the most important trait for F1 hybrid seed production in chili pepper (Capsicum annuum L.). Although cytoplasmic-genic male sterility (CGMS) system has advantages in aspects of cultivar development and variety protection, a genic male sterility (GMS) system has been used for producing hybrid seeds with the advantages of using diverse germplasm of different cytoplasm and restorers, stable male sterility, and short duration for cultivar development. In Korea, a GMS ms<SUB>k</SUB> line has been used as an alternative of CGMS in some pepper breeding materials showing unstable CGMS. In this study, we aimed to develop msk-linked markers for increasing selection efficiency of maternal male sterile lines. Two F₂ segregating populations (GMSK-1 and GMSK-2) were made by selfing hybrids (Ms<SUB>k</SUB>ms<SUB>k</SUB>) and subjected to BSA-AFLP using 256 primer combinations (E-GNN/M-ANN). Among four reproducible polymorphic primer combinations (E-GAG/M-ACG, E-GTA/M-ACG, E-GTC/M-ACG and E-GGG/M-ATC), an AFLP marker E-GTA/M-ACG<SUB>100</SUB> was converted to a codominant cleavage amplified polymorphic sequence (CAPS) marker by using PCR walking method. This marker, named GMSK-CAPS, cosegregates with ms<SUB>k</SUB> gene with estimated linkage distance 0 cM. The marker validity has been confirmed and the marker is being used for breeding maternal lines of GMS in Korean chili pepper.

Flower color modification through expression of Aquilegia buergeriana F3′5′H in Petunia hybrida

Lee Young Ah,천경성,Shin Ju Young,Kim Jeong Ho,Song Bina,Kim Se Jin,박필만,An Hye Ryun,Kim Yae Jin,이준대,Lee Su Young 한국원예학회 2023 Horticulture, Environment, and Biotechnology Vol.64 No.4

Aquilegia buergeriana is a native plant in Korea with blue fl owers. Flavonoid 3′,5′ hydroxylase ( F3′5′H ) is a key gene involved in the synthesis of delphinidin pigment responsible for the fl ower's blue color. We isolated the F3′5′H from the petals of A. buergeriana ( AbF3′5′H ) and introduced the AbF3′5′H gene into Petunia hybrida using Agrobacterium-mediated transformation. Forty-fi ve plants were acquired from a kanamycin-supplemented medium. Fifteen of these were identifi ed as transgenic plants using polymerase chain reaction (PCR). Quantitative real-time PCR (qRT-PCR) analysis revealed that the AbF3′5′H was expressed in the petal, corolla tube, and stigma of P. hybrida . AbF3′5′H -transgenic plant (T 0 ) fl ower color was darker than that of non-transgenic plants (NTs). Particularly, the stigma color was dramatically changed, from light yellow green (145C) to purple (N77C or N79D). The segregation ratio of the three transgenic (T 1 ) lines was identifi ed as 3:1 by PCR analysis of AbF3 ′5′H and neomycin phosphotransferase-II. The fl ower color change of the transgenic lines (T 1 ) was similar to that of T 0 . qRT-PCR analysis showed that AbF3′5′H -transgenic T 1 lines had a higher AbF3′5′H expression than NT in all fl oral organs. Moreover, delphinidin was confi rmed to be accumulated in both corolla tube and stigma and was enhanced in the petals of AbF3′5′H -transgenic T 1 lines through UPLC analysis. Our fi ndings indicate the role of AbF3′5′H in fl ower color change. These results also indicate the functionality of AbF3′5′H in bluish fl ower modifi cations

고추의 Tobamovirus 저항성 L 유전자좌와 연관된 대립유전자 특이적인 마커 세트

이준대(Jundae Lee),한정헌(Jung-Heon Han),윤재복(Jae Bok Yoon) 한국원예학회 2012 원예과학기술지 Vol.30 No.3

The resistance to Tobamovirus in Capsicum spp. has been known to be controlled by five different alleles (L0, L¹, L², L³, and L⁴) of L locus on the telomere of long arm of pepper chromosome 11. To develop a set of molecular markers differentiating all the alleles of L locus, we used five pepper differential hosts including Capsicum annuum Early California Wonder (ECW, L0L0), C. annuum Tisana (L¹L¹), C. annuum Criollo de Morelos 334 (CM334, L²L²), Capsicum chinense PI 159236 (L³L³), and Capsicum chacoense PI 260429 (L⁴L⁴). Developing a series of CAPS or SCAR markers specifically linked to the alleles was allowed by the sequence comparison of PCR amplicons of the L³-linked markers (189D23M, A339, and 253A1R) and BAC sequences (FJ597539 and FJ597541) in the pepper differentials. Genotypes deduced by these markers in 48 out of 53 F₁ hybrids of commercial pepper varieties were consistent with their phenotypes by bioassay using Tobamovirus pathotypes (P0, P₁, and P1,2). Consequently, these markers can be useful to differentiate L alleles and for breeding Tobamovirus resistance in pepper with marker-assisted selection. 고추에 있어서 Tobamovirus 저항성은 고추 염색체 11번긴 팔 끝부분에 위치한 L 유전자좌의 다섯 개 대립유전자 (L0, L¹, L², L³, and L⁴)에 의해 조절된다고 알려져 있다. 표현형 분석 없이 L 대립유전자를 구분할 수 있는 분자표지를 개발하기 위해서 다섯 개의 고추 판별 계통{Capsicum annuum Early California Wonder(ECW, L0L0), C. annuum Tisana(L¹L¹), C. annuum Criollo de Morelos 334(CM334, L²L²), Capsicum chinense PI 159236(L³L³), and Capsicum chacoense PI 260429(L⁴L⁴)}을 식물재료로 사용하였다. 대립유전자 특이적 분자표지는 고추 판별 계통에 대해 L³ 연관 분자표지(189D23M, A339, and 253A1R)와 BAC 염기서열(FJ597539 and FJ597541)의 PCR 증폭산물 염기서열을 비교 분석하여 개발되었다. 총 53개의 상용 고추 품종중 48개에서 분자표지에 의한 추정 유전자형과 Tobamovirus {Tobacco mosaic virus(pathotype 0, P0), Tomato mosaic virus(P₁), and Pepper mild mottle virus(P1,2)} 접종 표현형과 일치했다. 결과적으로 본 연구에서 개발된 분자표지는 고추 육종에 있어서 TMV 저항성 도입에 필요한 선발마커로 충분히 활용될 수 있을 것이다.

고추의 유전자적 웅성불임 유전자 msk와 연관된 CAPS 분자표지 개발

이준대(Jundae Lee),이원필(Won-Phil Le),한정헌(Jung-Heon Han),윤재복(Jae Bok Yoon) 한국원예학회 2009 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2009 No.5

양친의 대량 염기서열 해독을 통해 개발된 SNP 분자표지를 이용한 고추 유전자지도 작성

이준대(Jundae Lee),박석진(Seok Jin Park),도재왕(Jae Wahng Do),한정헌(Jung-Heon Han),최도일(Doil Choi),윤재복(Jae Bok Yoon) 한국원예학회 2013 원예과학기술지 Vol.31 No.4

효율적인 선발방법으로서 분자표지는 실제적인 고추(Capsicum annuum L.) 육종 과정에 사용되어 왔다. 최근에는 고추의 양적 형질로 알려진 매운맛, 색소 및 당 함량 등에 관한 다수의 유전분석 연구가 세계적으로 수행되고 있다. 또한 양적형질과 연관된 분자표지를 개발하기 위해서는 QTL mapping이 필수적이라고 보고되고 있다. 본 연구에서는 하나의 새로운 방법으로, 양친의 NGS resequencing을 통해 고추 유전자지도 상의 위치가 알려져 있는 분자표지를 일부 선발하여 SNP(HRM) 분자표지로 개발한 후 이를 이용하여 고추 유전체 전체를 포함하는 유전자지도 작성을 제안하고자 하였다. 식물재료는 C. annuum ‘NB1’(모친)과 C. chinense ‘Jolokia’ (부친) 및 이들의 F2 세대 94개체를 사용하였다. 양친에 대해 NGS resequencing을 수행하여 각각 4.6Gbp와 6.2Gbp의 염기서열을 얻었다. ‘NB1’과 ‘Jolokia’ 간의 총 SNP 수는 429만개였으며, 그 중 확실한 SNP 수는 176만개였다. 이 중에서 고추 유전자지도 내 위치를 고려하여 145개의 SNP(HRM) 분석용 프라이머를 디자인하였으며, 그 중 116개가 성공적으로 다형성을 보여 유전자지도 작성에 사용되었다. 총 연관거리는 1,167.9cM였고, 연관군 수는 고추의 기본염색체 수와 일치하는 12개였다. 결과적으로 본 연구에서 제시된 방법은 시간적인 효율성과 예측의 정확성 면에서 새로운 고추 유전자지도 작성에 매우 적합함은 물론 작성된 유전자지도는 양친에서 차이를 보이는 특정 형질에 대한 QTL분석을 하는데 바로 사용될 수 있을 것으로 판단되었다. Molecular markers, as an efficient selection tool, have been and is being used for practical breeding program in chili pepper (Capsicum annuum L.). Recently, a lot of researches on inheritance and genetic analysis for quantitative traits including capsaicinoids, carotenoids, and sugar content in pepper are being performed worldwide. It has been also reported that QTL mapping is a necessary tool to develop molecular markers associated with the quantitative traits. In this study, we suggested a new method to construct a pepper genetic map using SNP (HRM) markers generated from NGS resequencing of female and male parents. Plant materials were C. annuum ‘NB1’ (female parent), C. chinense ‘Jolokia’ (male parent), and their F2 population consisting of 94 progenies. Sequences of 4.6 Gbp and 6.2 Gbp were obtained from NGS resequencing of ‘NB1’ and ‘Jolokia’, respectively. Totally, 4.29 million SNPs between ‘NB1’ and ‘Jolokia’ were detected and the 1.76 million SNPs were clearly identified. Among them, total 145 SNP (HRM) primer pairs covering pepper genetic map were selected, and the 116 SNP (HRM) markers of them were located on this map. Total distance of the map, which consisted of 12 linkage groups and matched with basic chromosome numbers of pepper, was 1,167.9 cM. According to the mapping result, we concluded that our mapping method was suitable to construct a pepper genetic map fast and accurately. In addition, the genetic map could be directly used for QTL analysis of traits different between both parents.