KR101634346B1 - 분자표지자를 이용한 리기다소나무와 테다소나무의 식별 방법 - Google Patents

분자표지자를 이용한 리기다소나무와 테다소나무의 식별 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 리기다소나무와 테다소나무를 식별할 수 있는 엽록체 DNA의 유전변이를 증폭할 수 있는 분자표지자 및 상기 분자표지자를 이용한 중합효소 연쇄반응 및 제한효소 단편 다형성(PCR-RFLP) 기법으로 리기다소나무와 테다소나무를 식별하는 방법에 관한 것으로, 침엽수에서 엽록체 DNA가 부계 유전하는 특성에 따라 리기다소나무와 테다소나무의 교배에 의한 리기테다소나무 잡종개체를 조기 선발하는데 활용할 수 있다.

Description

분자표지자를 이용한 리기다소나무와 테다소나무의 식별 방법{Method of distinguishing between the pitch pine and the loblolly pine using molecular marker}
본 발명은 분자표지자를 이용한 리기다소나무와 테다소나무의 식별 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리기다소나무와 테다소나무의 식별이 가능한 분자표지자 및 상기 분자표지자를 이용하여 중합효소 연쇄반응 및 제한효소 단편 다형성(PCR-RFLP) 기법으로 리기다소나무와 테다소나무를 식별하는 방법에 관한 것이다.
지구상의 소나무 속(Genus Pinus)은 100 종 이상 분포하며 침엽수에 현존하는 가장 큰 속으로 알려져 있다 (Mirov, N.T. 1967. The Genus Pinus. Ronald Press Company, New York, NY; Price, R.A., Liston, A., and Strauss, S.H. 1998. Phylogeny and systematics of Pinus. In Ecology and Biogeography of Pinus. Richardson D.M.(Ed.), Cambridge University Press. United Kingdom. pp. 49-68.).
그 중에서, 우리나라에는 소나무를 비롯한 해송, 잣나무, 섬잣나무, 눈잣나무 등이 자연 분포하고 있으며, 리기다소나무, 테다소나무, 리기테다소나무, 스트로브잣나무 등이 도입되어 조림되었다.
우리나라 리기다소나무는 우에끼 박사에 의해서 1920년대 미국으로부터 처음 도입되었다. 리기다소나무는 국토녹화를 위한 조림사업에 많이 식재된 수종으로 척박하고 건조한 환경에서도 잘 자라며 내한성이 강하지만 생장이 느리고 수형이 곧지 않은 단점이 있다.
테다소나무는 미국 남부지역의 주요 조림수종으로 수형이 곧고 생장이 우수한 경제수종이나 내한성이 약해 우리나라에서는 남부지역에 제한적으로 조림되었다.
리기다소나무와 테다소나무는 소나무에 속하는 수종으로서, 소나무, 해송 잣나무 등 국내 분포 소나무류와 구별되는 대표적인 특징은 모여 나는 침엽의 수가 3개인 점이다.
리기테다소나무는 수형이 곧고, 빠른 생장을 보이며, 내한성을 갖는 수종으로 리기다소나무를 교배모수로, 테다소나무를 화분수로 하여 교잡된 1대 잡종이다. 리기테다소나무는 생장이 느리고 수형이 곧지 않은 리기다소나무와 내한성이 약한 테다소나무의 단점이 보완된 특성을 갖는다.
소나무는 우리나라 전체 산림의 23%를 차지하는 대표 수종이지만 기후변화와 병해충 및 참나무 등의 활엽수종에 의해 점차 쇠퇴할 것으로 예상되고 있다. 이러한 산림변화에 대응하여 생장이 우수한 리기테다소나무가 소나무를 대체할 수 있는 조림수종으로 재평가 받고 있다.
그러나, 리기다소나무와 테다소나무간 개화기가 달라 자연교잡에 의한 교잡종 개발이 어려운 단점이 있다 (한국임학회지, Vol.59, pp.31-36, 1983).
국내에서 현신규 박사에 의해 처음 인공교배가 시도되어 리기테다소나무 잡종종자를 생산하였으나, 인공교배의 어려움과, 잡종개체의 확인이 어려워 잡종종자의 대량생산이 어려운 문제가 있었다 (선유정. 2005. 현신규의 리기테다소나무 연구. 전북대학교 대학원 석사학위 논문).
두 수종으로부터 인공교배된 리기테다소나무 잡종개체의 확인은 어린 묘목에서 확인 가능한 리기테다소나무 형질이 뚜렷하지 않으므로 유묘단계에서는 잡종개체를 확인하기 어렵기 때문에, 기존의 잡종여부 확인방법은 교배모본으로부터 채취한 종자를 파종하여 성숙목이 된 후, 리기다소나무(모본)와 테다소나무(부본)로부터 얻을 수 있는 우수 형질을 확인해야 하므로, 시간이 오래 걸리며, 객관성이 떨어지는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점에 대한 해결 요구에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 리기다소나무와 테다소나무의 식별이 가능한 종 특이적인 DNA 변이를 탐색하고, 중합효소 연쇄반응 및 제한효소 단편 다형성 기법(PCR-RFLP)을 기반으로 하는 분자표지자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 리기다소나무와 테다소나무와 같은 침엽수에서 엽록체 DNA가 핵DNA와 달리 부계로만 유전되는 특성에 따라 리기테다소나무의 엽록체 DNA가 화분수인 테다소나무와 동일한 유전변이를 갖는 특성을 이용하여 인공교배된 리기테다소나무 잡종개체를 조기(1년생 이하)에 선발할 수 있는 객관적이고 일관적인 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 분자표지자를 포함함으로써, 외부 형태 및 환경 변이의 영향이 없는 DNA 변이를 기반으로 식별의 객관성과 명확한 일관성을 갖는 리기다소나무와 테다소나무의 식별용 키트를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 서열번호 1의 정방향 프라이머 및 서열번호 2의 역방향 프라이머로 이루어진 리기다소나무와 테다소나무 식별용 분자표지자를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 분자표지자를 이용한 리기다소나무와 테다소나무의 식별 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 분자표지자를 포함하는 리기다소나무와 테다소나무 식별용 키트를 제공한다.
본 발명에 따르면, 상기 리기다소나무와 테다소나무 식별용 분자표지자를 이용하여 리기다소나무와 테다소나무를 안정적이고 확실하게 구분할 수 있다. 리기다소나무를 교배모본으로 하고, 테다소나무를 화분수로 하여 인공교배된 잡종개체는 침엽수에서 엽록체 DNA가 부계유전 되는 특성에 따라 테다소나무와 동일한 DNA 유전변이를 보유하므로 리기테다소나무 잡종개체를 정확히 선발할 수 있다.
또한, 소량의 잎조직으로도 DNA를 안정적으로 추출할 수 있으므로 1년생 이하의 어린 묘목에서도 조기에 리기테다소나무 잡종개체를 선발할 수 있어 시간과 비용을 절약할 수 있다.
도 1은 리기다소나무와 테다소나무 식별 RT-cp3 분자표지자를 이용한 중합효소 연쇄반응 증폭 산물 분획양상(레인 1~5: 리기다소나무, 레인 6~10: 테다소나무, M: DNA 사이즈 마커)을 나타낸 것이다.
도 2는 리기다소나무와 테다소나무 식별 RT-cp3 분자표지자를 이용한 중합효소 연쇄반응 증폭 산물을 NdeI 제한효소를 이용한 절단산물 분획양상(레인 1~5: 리기다소나무, 레인 6~10: 테다소나무, M: DNA 사이즈 마커)을 나타낸 것이다.
도 3은 리기다소나무와 테다소나무 식별 RT-cp3 분자표지자를 이용한 중합효소 연쇄반응 증폭 산물 분획양상(레인 1~3: 리기테다다소나무, M: DNA 사이즈 마커)을 나타낸 것이다.
도 4는 리기다소나무와 테다소나무 식별 RT-cp3 분자표지자를 이용한 중합효소 연쇄반응 증폭 산물을 NdeI 제한효소를 이용한 절단산물 분획양상(레인 1~3: 리기테다다소나무, M: DNA 사이즈 마커)을 나타낸 것이다.
본 발명은 서열번호 1의 정방향 프라이머 및 서열번호 2의 역방향 프라이머로 이루어진 리기다소나무와 테다소나무 식별용 분자표지자를 제공한다.
본 발명에서, "분자표지자" 라 함은 DNA 염기서열을 전기영동으로 감별할 때 이용하는 DNA 마커를 의미한다.
또한, 본 발명에서, "프라이머" 라 함은 카피하려는 핵산 가닥에 상보적인 단일 가닥 올리고뉴클레오티드 서열을 말하며, 프라이머 연장 산물의 합성을 위한 개시점으로서 작용할 수 있다.
상기 프라이머의 길이 및 서열은 연장 산물의 합성을 시작하도록 허용해야 한다. 프라이머의 구체적인 길이 및 서열은 요구되는 DNA 표적의 복합도, 온도 및 이온 강도와 같은 프라이머 이용 조건에 의존한다.
본 발명에서, 프라이머로서 이용된 올리고뉴클레오티드는 또한 뉴클레오티드 유사체(analogue), 예를 들면, 포스포로티오에이트(phosphorothioate), 알킬포스포로티오에이트 또는 펩티드 핵산(peptide nucleic acid)를 포함할 수 있거나 또는 삽입 물질(intercalating angent)를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 상기 분자표지자를 구성하는 상기 서열번호 1의 정방향 프라이머 및 서열번호 2의 역방향 프라이머의 염기서열은 리기다소나무와 테다소나무의 엽록체 DNA 염기서열을 바탕으로 개발되었으며, 본 발명에 의해 처음으로 개시되는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 분자표지자를 이용한 리기다소나무와 테다소나무의 식별 방법을 제공한다.
본 발명의 상기 리기다소나무와 테다소나무의 식별 방법은, (a) 시료로부터 주형 DNA를 추출하는 단계, (b) 상기 분자표지자를 이용하여 상기 단계에서 추출한 주형 DNA를 중합효소 연쇄반응시켜 증폭하는 단계, (c) 상기 단계에 의해 생성된 증폭산물에 제한효소를 처리하여 상기 증폭산물을 절단하는 단계, 및 (d) 상기 단계에 의해 생성된 절단 산물을 분획하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 리기다소나무와 테다소나무의 식별 방법에서, 상기 중합효소 연쇄반응을 위한 반응 용액은, 상기 반응 용액 50μl당, 25ng의 리기다소나무 게놈 DNA, 25ng의 테다소나무 게놈 DNA, 1 x 완충용액, 20μM의 서열번호 1의 정방향 프라이머, 20μM의 서열번호 2의 역방향 프라이머, 0.2mM의 dNTPs, 2.5mM의 MgCl2 및 0.125 유니트의 DNA 중합효소를 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 리기다소나무와 테다소나무의 식별 방법에서, 상기 (b) 단계의 증폭은 94℃에서 5분간의 초기 변성과정 후에 94℃에서 30초간의 변성, 60℃에서 30초간의 프라이머 결합, 72℃에서 30초간의 중합과정을 45회 반복한 후, 72℃에서 10분간의 최종 중합과정을 수행할 수 있다.
본 발명의 상기 리기다소나무와 테다소나무의 식별 방법에서, 상기 (c) 단계의 제한효소를 처리하여 상기 증폭산물을 절단하기 위한 반응물은 PCR 증폭산물 5㎕당, 1 x 반응완충용액 및 0.5 유니트의 제한효소를 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 리기다소나무와 테다소나무의 식별 방법에서, 상기 제한효소는 NdeI 또는 FauNDI을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 상기 리기다소나무와 테다소나무의 식별 방법에서, 상기 제한효소의 처리는 37℃에서 3시간 동안 상기 제한효소를 활성화시킨 후, 65℃에서 20분 동안 상기 제한효소를 비활성화시키는 단계를 포함할 수 있다,
또한, 본 발명은 상기 분자표지자를 포함하는 리기다소나무와 테다소나무 식별용 키트를 제공한다.
본 발명의 상기 리기다소나무와 테다소나무 식별용 키트에 포함되는 구성 성분 및 그 제조방법에 대해서는 통상의 키트에 포함되는 구성 성분 및 제조방법을 이용하는 것으로 족하므로, 이들에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명은 상기 분자표지자를 이용한 리기테다소나무 잡종개체 확인 방법을 제공한다.
상기 잡종개체 확인 방법에 의하면, 리기다소나무를 교배모본으로 하고, 테다소나무를 화분수로 하여 인공교배된 잡종개체는 침엽수에서 엽록체 DNA가 부계유전 되는 특성에 따라 테다소나무와 동일한 DNA 유전변이를 보유하기 때문에, 리기테다소나무 잡종개체를 정확히 선발할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 분자표지자를 포함하는 리기테다소나무 잡종개체 확인용 키트를 제공한다.
본 발명의 상기 리기테다소나무 잡종개체 확인용 키트에 포함되는 구성 성분 및 그 제조방법에 대해서는 통상의 키트에 포함되는 구성 성분 및 제조방법을 이용하는 것으로 족하므로, 이들에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 본 발명을 실시 예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 하기 실시 예들은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 이들 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1> 주형 DNA 의 추출 및 정제
주형 DNA 추출 및 정제를 위한 시료를 준비하기 위하여 각각의 개체로부터 채취된 잎시료 200mg을 정량하여, 세라믹 비드와 함께 2ml 마이크로 튜브에 넣고, DNeasy Plant Mini Kit(QIAGEN)의 Buffer AP1 400ul와 RNase A 4ul를 넣은 후 Tissue Lyser(QIAGEN)를 이용하여 30회/초의 속도로 10분간 진동을 주어 잎시료 조직을 파쇄하였다. 이후 DNeasy Plant Mini Kit(QIAGEN)를 이용하여 제조사의 설명서에 따라 DNA를 추출하고 정제하였다. 추출된 DNA의 최종 농도는 5ng/ul로 희석하여 사용하였다.
< 실시예 2> 프라이머의 설계
리기다소나무 엽록체 염기서열(GenBank accession No.JN854163)과 테다소나무 엽록체 염기서열(GenBank accession No.NC021440)을 이용하여 증폭 대상 영역의 염기서열을 결정하고 Primer3 소프트웨어를 이용하여 프라이머를 설계하였다. 프라이머 크기의 범위는 18mer~22mer, Tm값의 범위는 57도~63도, GC clamp 1개, 프라이머에 의한 증폭 산물의 길이는 250bp~350bp 가 되도록 조정하였다.
하기 표 1은 본 발명의 분자표지자인 RT-cp3의 염기서열을 나타낸 것으로서, 프라이머 염기서열 조합은 역방향 상보적(reverse complementary) 염기서열의 조합과 동일한 프라이머 염기서열의 조합으로 간주한다.
분자표지자 염기서열(5→3)
정방향(forward primer) 역방향(reverse primer)
RT-cp3 TTATCAGCAATTCGCAAAGG CCTGGGTATTCATAGGGAAGG
< 실시예 3> 중합효소 연쇄반응( PCR )
상기 실시예 2에서 설계한 분자표지자 RT-cp3을 이용하여 리기다소나무와 테다소나무 시료를 대상으로 중합효소 연쇄반응(PCR)을 실행하여 증폭 산물을 생성시켰다.
이때, 상기 PCR 반응 혼합물의 조성은 다음과 같다.
PCR 반응 용액은 50μl당 리기다소나무, 테다소나무 게놈 DNA 각각 25ng, 1×완충용액, 20μM primer, 0.2mM dNTPs, 2.5mM MgCl2, 0.125 유니트 Taq DNA polymerase(RBC사)가 포함되도록 하였다.
PCR 증폭은 94℃에서 5분간 초기 변성과정 후에 94℃에서 30초 변성, 60℃에서 30초 프라이머 결합, 72℃에서 30초의 중합과정을 45회 반복한 후, 72℃에서 10분간 최종 중합과정을 실시하였다.
< 실시예 4> 제한효소 단편 다형성( RFLP ) 기법에 의한 절단 산물의 생성
상기 실시예 3에서 생성된 증폭 산물에 제한효소를 처리하여 상기 증폭산물의 절단 산물을 생성시켰다.
이때, 상기 제한효소로는 NdeI을 사용하였고, PCR 증폭 산물의 제한효소 절단을 위한 반응물의 조성은 PCR 증폭산물 5㎕당, 1×reaction buffer와 제한효소 0.5Unit이 포함되도록 만든 혼합물을 넣어주었다.
상기 NdeI 제한효소 처리는 37℃에서 3시간 동안 상기 제한효소를 활성화시킨 후, 65℃에서 20분 동안 상기 제한효소를 비활성화시키는 과정으로 수행하였다.
< 실시예 5> 증폭 산물 및 절단 산물의 분획
상기 실시예 3에서 생성된 증폭 산물 5㎕를 덜어 3㎕의 loading dye를 섞어준 후, 2% 아가로스 겔 전기영동을 수행하였는데, 100bp ladder(Fermentas사, 50㎍/㎕)를 동시에 분획하여 증폭산물 단편의 크기를 확인한 결과를 도 1에 나타내었다.
또한, 상기 실시예 4에서 생성된 절단 산물에 5㎕의 loding dye를 섞어준 후, 2% 아가로스 겔 전기영동을 수행하였는데, 100bp ladder(Fermentas사, 50㎍/㎕)를 동시에 분획하여 절단산물 단편의 크기를 확인한 결과를 도 2에 나타내었다.
도 1에서 보는 바와 같이, 아가로스 겔에서 전기영동하여 분획양상을 관찰하면, 리기다소나무와 테다소나무 시료에서 공통적으로 약 320bp의 DNA 단편이 동시에 관찰됨을 알 수 있다.
또한, 도 2에서 보는 바와 같이, 분자표지자인 RT-cp3을 이용한 증폭산물의 절단산물을 아가로스 겔에서 전기영동하여 분획양상을 관찰하면, 리기다소나무에서는 약 160bp의 절단산물 DNA 단편이 관찰되는 반면, 테다소나무에서는 절단산물 DNA 단편이 관찰되지 않고 약 320bp의 PCR 증폭산물이 그대로 관찰된다.
도 3에서 보는 바와 같이, 아가로스 겔에서 전기영동하여 분획양상을 관찰하면, 리기테다소나무 시료에서 공통적으로 약 320bp의 DNA 단편이 동시에 관찰됨을 알 수 있다.
또한, 도 4에서 보는 바와 같이, 분자표지자인 RT-cp3을 이용한 증폭산물의 절단산물을 아가로스 겔에서 전기영동하여 분획양상을 관찰하면, 도 2의 테다소나무와 같이 절단산물 DNA 단편이 관찰되지 않고 약 320bp의 PCR 증폭산물이 그대로 관찰된다.
상기에서 관찰된 DNA 단편의 크기는 함께 전기영동된 DNA 크기 마커(DNA size marker)를 기준으로 시각적으로 관찰된 값이며, 프라이머 합성에 이용된 염기서열로부터 프라이머가 증폭하는 염기서열의 크기와 제한효소 인식부위를 기준으로 계산된 길이를 바탕으로 대략적 크기를 예상할 수 있다.
상기 전기영동을 통한 DNA 단편을 관측할 때, 시각적 관찰에 의하여 관찰자에 따라 근소하게 상이한 값을 나타낼 수 있으나, 큰 오차가 나지 않는 이상 목표로 하는 DNA 부위를 정확히 증폭하고, 절단하는 것으로 간주할 수 있다.
이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 통상의 기술자라면본 발명의 범위를 벗어나지 아니한 채, 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 범위에 속한다.
본 발명에 따르면, 상기 리기다소나무와 테다소나무 식별용 분자표지자를 이용하여 리기다소나무와 테다소나무를 안정적이고 확실하게 구분할 수 있기 때문에, 리기다소나무와 테다소나무 식별에 대한 과학적 보증을 위한 분자표지자로 활용할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 방법을 이용할 경우, 기존의 방법과 비교하여 리기다소나무와 테다소나무의 교배에 의한 리기테다소나무를 1년생 이하 묘목 단계에서 객관적이고 과학적으로 식별할 수 있어서 리기테다소나무의 대량상산에 유용하게 활용될 수 있다.
<110> Korea Forest Research Institute(KFRI) <120> Method of distinguishing between the pitch pine and the loblolly pine using molecular marker <130> 9713 <160> 2 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer of RT-cp3 <400> 1 ttatcagcaa ttcgcaaagg 20 <210> 2 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer of RT-cp3 <400> 2 cctgggtatt catagggaag g 21

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. (a). 시료로부터 주형 DNA를 추출하는 단계;
    (b). 서열번호 1의 정방향 프라이머 및 서열번호 2의 역방향 프라이머로 이루어진 리기다소나무와 테다소나무 식별용 분자표지자를 이용하여 상기 단계에서 추출한 주형 DNA를 중합효소 연쇄반응시켜 증폭하는 단계;
    (c). 상기 단계에 의해 생성된 증폭산물에 제한효소로 NdeI을 처리하여 상기 증폭산물을 절단하는 단계; 및
    (d). 상기 단계에 의해 생성된 절단 산물을 분획하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리기다소나무와 테다소나무의 식별 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 중합효소 연쇄반응을 위한 반응 용액은 상기 반응 용액 50μl당, 25ng의 리기다소나무 게놈 DNA, 25ng의 테다소나무 게놈 DNA, 1 x 완충용액, 20μM의 서열번호 1의 정방향 프라이머, 20μM의 서열번호 2의 역방향 프라이머, 0.2mM의 dNTPs, 2.5mM의 MgCl2 및 0.125 유니트의 DNA 중합효소를 포함하는 것을 특징으로 하는 리기다소나무와 테다소나무의 식별 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 (b) 단계의 증폭은 94℃에서 5분간의 초기 변성과정 후에 94℃에서 30초간의 변성, 60℃에서 30초간의 프라이머 결합, 72℃에서 30초간의 중합과정을 45회 반복한 후, 72℃에서 10분간의 최종 중합과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 리기다소나무와 테다소나무의 식별 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 (c) 단계의 제한효소를 처리하여 상기 증폭산물을 절단하기 위한 반응물은 PCR 증폭산물 5㎕당, 1 x 반응완충용액 및 0.5 유니트의 제한효소를 포함하는 것을 특징으로 하는 리기다소나무와 테다소나무의 식별 방법.
  7. 삭제
  8. 제3항에 있어서, 상기 제한효소의 처리는 37℃에서 3시간 동안 상기 제한효소를 활성화시킨 후, 65℃에서 20분 동안 상기 제한효소를 비활성화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리기다소나무와 테다소나무의 식별 방법.
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  11. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6306593B1 (en) 1998-09-17 2001-10-23 Union Camp Corporation Selective AFLP primers for reduction of complexity of maker genotyping and DNA markers for loblolly pine identified using the AFLP primers

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6306593B1 (en) 1998-09-17 2001-10-23 Union Camp Corporation Selective AFLP primers for reduction of complexity of maker genotyping and DNA markers for loblolly pine identified using the AFLP primers

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Diversity. 2011, Vol. 3, pp. 121-135.
Genome. 2002, Vol. 45, pp. 51-58.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220052451A (ko) 2020-10-21 2022-04-28 대한민국(산림청 국립산림과학원장) 리기다소나무 및 테다소나무 판별 가능한 snp 마커

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