KR101745071B1 - SNP marker for discriminating resistance to leaf mold and use thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 잎곰팡이병(leaf mold) 저항성 토마토 판단용 SNP(single nucleotide polymorphism) 마커, 상기 SNP 마커를 검출 또는 증폭할 수 있는 제제를 포함하는, 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단용 조성물, 상기 조성물을 포함하는 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단용 키트 및 (a) 개체로부터 분리된 시료의 DNA로부터 서열번호 1로 구성된 폴리뉴클레오티드의 SNP 마커 부위를 증폭시키는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계의 증폭된 SNP 마커 부위의 염기를 결정하는 단계를 포함하는, 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단 방법에 관한 것이다.
본 발명의 신규 SNP 마커 및 이를 이용한 HRM 분석 방법은 잎곰팡이병 저항성 토마토를 판단할 수 있는 수단으로 사용될 수 있으므로, 육안으로 구별되지 않는 잎곰팡이병 저항성 토마토를 객관적으로 평가할 수 있는 수단으로 사용되므로, 잎곰팡이병에 대한 저항성 토마토를 구별할 수 있으며, 품종개량 및 개량된 품종에 대한 저항성을 평가할 수 있을 것이다. 또한, 토마토 잎곰팡이병에 대한 Cf-9 저항성 품종과 감수성 품종을 구별할 수 있을 뿐만 아니라, Cf-9과 상당히 유사한 저항성 유전자인 Cf-4도 구별할 수 있다.
The present invention relates to a composition for determining a leaf mold resistance resistant tomato comprising a single nucleotide polymorphism (SNP) marker for leaf mold resistance and an agent capable of detecting or amplifying the SNP marker, (A) amplifying the SNP marker region of the polynucleotide consisting of SEQ ID NO: 1 from the DNA of the sample isolated from the individual; And (b) determining the base of the amplified SNP marker region of step (a).
The novel SNP marker and the HRM analysis method using the novel SNP marker of the present invention can be used as a means for judging leaf fungus resistance resistant tomatoes and thus can be used as a means for objectively evaluating leaf fungus resistance resistant tomatoes not visually distinguished, We will be able to distinguish resistant tomatoes against leaf mold, and will be able to evaluate the breeding and resistance to the improved varieties. It is also possible to distinguish Cf-9 resistant and susceptible varieties against tomato foliar fungi, as well as Cf-4, a resistance gene that is quite similar to Cf-9.

Description

잎곰팡이병 저항성 토마토 판단용 SNP 마커 및 이의 용도{SNP marker for discriminating resistance to leaf mold and use thereof}SNP markers and their uses SNP markers for leaf mold resistance,

본 발명은 잎곰팡이병(leaf mold) 저항성 토마토 판단용 SNP(single nucleotide polymorphism) 마커, 상기 SNP 마커를 검출 또는 증폭할 수 있는 제제를 포함하는, 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단용 조성물, 상기 조성물을 포함하는 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단용 키트, 및 (a) 개체로부터 분리된 시료의 DNA로부터 서열번호 1로 구성된 폴리뉴클레오티드의 SNP 마커 부위를 증폭시키는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계의 증폭된 SNP 마커 부위의 염기를 결정하는 단계를 포함하는, 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a composition for determining a leaf mold resistance resistant tomato comprising a single nucleotide polymorphism (SNP) marker for leaf mold resistance and an agent capable of detecting or amplifying the SNP marker, (A) amplifying the SNP marker region of the polynucleotide consisting of SEQ ID NO: 1 from the DNA of the sample isolated from the individual; And (b) determining the base of the amplified SNP marker region of step (a).

Cladosporium fulvum은 토마토 잎곰팡이병을 일으키는 병원균으로, 주로 잎을 통해 감염하며 잎표면에 노란색 반점이 나타나는 병징을 보인다. 식물세포에 병원균이 증식을 하면서 잎의 기공이 병원균에 의해 막히게 되고, 결국에는 기공이 막혀 기능을 제대로 하지 못해 잎이 시들고 탈엽이 진행되면서 식물체가 죽게 된다. Cladosporium Fulvum is a pathogenic fungus that causes tomato foliar disease. It is infected mainly through leaves and shows yellow spots on leaf surface. As the pathogens multiply in the plant cells, the pores of the leaves become blocked by the pathogens. In the end, the pores become clogged and the function does not work properly.

잎곰팡이병을 방제하기 위한 다양한 방법이 시도되고 있으나, 잎공팡이병 저항성 품종을 정확하게 판단할 수 있는 방법에 대해 개발되지 않고 있다. 다만, 일본특허공개번호 1999-504521호에는 식물 병원체 내성 유전자로 Cf-4 또는 Cf-9를 개시하고 있을 뿐이다.Various methods for controlling leaf mold have been attempted, but no method has been developed to accurately determine the leaf mold resistance type. However, Japanese Patent Publication No. 1999-504521 only discloses Cf-4 or Cf-9 as a plant pathogen resistance gene.

또한, 토마토 야생종에서 잎곰팡이병에 대해 저항성을 보이는 종이 일부 알려져 있으며, 잎곰팡이병에 대한 저항성 유전자로는 Cf 유전자들이 있다. 그 중 Cf-9 저항성 유전자는 토마토 야생종인 Solanum pimpinellifolium에서 유래되었고, Cf-4는 또 다른 야생종인 Solanum habrochaites으로부터 유래되었다. Cf-9 저항성 유전자와 Cf-4 저항성 유전자는 상당히 비슷한 염기서열을 가지고 있어, 기존에 개발된 유전자 기반 마커로는 Cf-9과 Cf-4, 그리고 감수성 대립유전자 모두를 구별하기에는 한계가 있다. 이러한 기존 마커의 한계점과 저비용 고효율을 볼 수 있는 SNP마커 개발의 필요성이 대두되었다. In addition, some of the species that are resistant to leaf mold disease in tomato wild-type are known, and the resistance gene to leaf fungus is Cf gene. Among them, the Cf-9 resistance gene is Solanum pimpinellifolium , and Cf-4 was derived from another wild species, Solanum habrochaites . Since the Cf-9 resistance gene and the Cf-4 resistance gene have substantially similar nucleotide sequences, there is a limit to distinguish between Cf-9 and Cf-4, and the susceptibility allele as a previously developed gene-based marker. The need for the development of SNP markers to see the limitations of these existing markers and low cost and high efficiency has emerged.

이러한 배경하에서, 본 발명자들은 잎곰팡이병에 저항성을 가지는 토마토를 판단할 수 있는 방법을 개발하기 위하여 예의 연구노력한 결과, 잎곰팡이병 저항성에 관여하는 Cf-9 유전자에 포함된 SNP를 이용할 경우, 유전적으로 결정되는 잎곰팡이병에 저항성을 가지는 토마토의 품종을 판단할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
Under these circumstances, the present inventors have made intensive researches to develop a method for judging tomatoes resistant to fungal diseases. As a result, when SNPs contained in the Cf-9 gene involved in fungal resistance to foliage were used, It is possible to judge the variety of tomato which is resistant to the completely determined leaf mold disease, and the present invention has been completed.

본 발명의 하나의 목적은 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단용 SNP 마커를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide SNP markers for determining foliar resistance to tomato.

본 발명의 다른 목적은 상기 SNP 마커를 검출 또는 증폭할 수 있는 제제를 포함하는 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단용 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a composition for judging foliar resistance of a leaf mold comprising a preparation capable of detecting or amplifying the SNP marker.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 조성물을 포함하는 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단용 키트를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a kit for determining resistance to leaf mold against tomatoes comprising the composition.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 SNP 마커 부위의 염기를 결정하는 단계를 포함하는, 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단 방법을 제공하는 것이다.
It is still another object of the present invention to provide a method for determining a leaf mold susceptibility tomato tolerance, comprising the step of determining a base at the SNP marker site.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하나의 양태로서, 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단용 단일염기다형성인 SNP(Single Nucleotide Polymorphism, 단일 염기 다형성) 마커를 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides, in one embodiment, a single nucleotide polymorphism (SNP) marker, which is a single nucleotide polymorphism for tomato fungus resistance resistance tomato judgment.

본 발명에서는 Cf-9 저항성 유전자 특이적인 SNP 프라이머를 디자인하였으며, 41개의 토마토 F1 시판품종들을 이용하여, 고해상도 융해(high resolution melting, HRM) 분석을 위한 상기 SNP 프라이머를 이용하여 잎곰팡이병에 대한 Cf-9 저항성 품종과 감수성 품종을 구별하였을 뿐만 아니라 Cf-9과 상당히 유사한 Cf-4 저항성 유전자를 가진 품종도 구별할 수 있음을 확인하였다. 이를 통해, HRM 분석을 이용하여 Cf-9 특이적인 마커를 이용해 보다 빠르고 저비용으로 잎곰팡이병 저항성 품종을 판별해 낼 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
In the present invention, a SNP primer specific for Cf-9 resistance gene was designed. Using SNP primers for high resolution melting (HRM) analysis using 41 commercially available tomato F1 varieties, Cf -9 resistant and susceptible varieties as well as varieties with Cf-4 resistance genes that are quite similar to Cf-9. Thus, the present inventors completed the present invention by confirming that HRM analysis can be used to discriminate leaf-fungus-resistant varieties at a faster and lower cost using Cf-9-specific markers.

상기 마커는 바람직하게는 Cf-9 유전자의 SNP 부위를 포함하는 전체 또는 일부 폴리뉴클레오티드일 수 있고, 보다 바람직하게는 서열번호 1로 구성된 폴리뉴클레오티드의 전체 또는 일부 폴리뉴클레오티드일 수 있으며, 가장 바람직하게는 서열번호 1로 구성된 폴리뉴클레오티드인 Cf-9 유전자의 번역시작 위치에서 806번째 염기가 C이며, 847번째 염기가 A이고, 상기 806번째 염기 및 847번째 염기를 포함하는 5 내지 300개, 바람직하게는 80 내지 250개, 보다 바람직하게는 140 내지 190개, 가장 바람직하게는 166개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오티드를 포함하는, 잎곰팡이병(leaf mold) 저항성 토마토 판단용 SNP(single nucleotide polymorphism) 마커일 수 있다.The marker may preferably be all or some of the polynucleotides comprising the SNP region of the Cf-9 gene, more preferably all or some polynucleotides of the polynucleotide consisting of SEQ ID NO: 1, The 806th base is C, the 847th base is A, the 5'-300 nucleotides including the 806th nucleotide and the 847th nucleotide, preferably, the 806th nucleotide is A at the translation start position of the polynucleotide of SEQ ID NO: 1, A leaf mold resistant tomato determining SNP comprising a polynucleotide consisting of 80 to 250, more preferably 140 to 190, most preferably 166 consecutive bases, or a complementary polynucleotide thereof, (single nucleotide polymorphism) marker.

본 발명의 용어 "Cf-9 유전자"란, Cladosporium fulvum에 저항성을 가지는 유전자 중에 하나로, 총 2,592개의 염기서열을 가지고 있다. 상기 Cf-9 유전자의 염기서열은 NCBI의 GeneBank 등 공지의 데이터베이스에서 얻을 수 있는데, 그 예로서, GenBank Accession No. U15936으로 표시되는 유전자가 될 수 있으며, 바람직하게는 서열번호 1의 폴리뉴클레오티드를 포함할 수 있다.The term "Cf-9 gene" of the present invention means Cladosporium It is one of the genes resistant to fulvum and has a total of 2,592 nucleotide sequences. The nucleotide sequence of the Cf-9 gene can be obtained from a known database such as GeneBank of NCBI. U15936, preferably a polynucleotide of SEQ ID NO: 1.

본 발명의 용어 "SNP 마커"란, 개체 또는 종을 식별하기 위해 이용되는 DNA 서열 상의 단일 염기 다형성 대립인자 염기쌍을 의미한다. SNP는 비교적 그 빈도가 높고 안정하며 유전체 전체에 분포되어 있고 이에 의하여 개체의 유전적 다양성이 발생하므로, SNP 마커는 개체 간의 유전적 근접성을 알려주는 지표의 역할을 할 수 있다. SNP 마커는 일반적으로 단일 염기 다형성에 수반되는 표현형의 변화를 포함하지만 경우에 따라 그렇지 않을 수도 있다. 본 발명의 SNP 마커의 경우 아미노산 서열의 변이 또는 잎곰팡이병 저항성과 같은 개체의 표현형의 차이를 나타낼 수 있다.The term "SNP marker" of the present invention means a single base polymorphism allele base pair on the DNA sequence used to identify an individual or species. Because SNPs are relatively frequent and stable and distributed throughout the genome, and because of the genetic diversity of individuals, SNP markers can serve as indicators of genetic proximity among individuals. SNP markers generally involve phenotypic changes associated with single nucleotide polymorphisms but may or may not be. In the case of the SNP marker of the present invention, there may be a difference in the phenotype of an individual such as a mutation in an amino acid sequence or resistance to a leaf mold disease.

본 발명의 용어 "다형성(polymorphism)"이란, 하나의 유전자 좌위(locus)에 두 가지 이상의 대립유전자(allele)가 존재하는 경우를 의미하며 다형성 부위 중에서, 개체에 따라 단일 염기만이 다른 것을 단일 염기 다형성이라 한다. 바람직한 다형성 마커는 선택된 집단에서 1% 이상, 더욱 바람직하게는 5% 또는 10% 이상의 발생빈도를 나타내는 두 가지 이상의 대립유전자를 가진다.The term "polymorphism " of the present invention refers to a case where two or more alleles exist in one locus. Of the polymorphic sites, only a single base is different depending on the individual, Polymorphism. Preferred polymorphic markers have two or more alleles with a frequency of occurrence of 1% or more, more preferably 5% or 10% or more in the selected population.

본 발명의 용어 "대립유전자(allele)"란, 상동염색체의 동일한 유전자좌위에 존재하는 한 유전자의 여러 타입을 의미한다. 대립유전자는 다형성을 나타내는데 사용되기도 하며, 예컨대, SNP는 두 종류의 대립인자(biallele)를 갖는다.
The term "allele " of the present invention refers to various types of a gene existing on the same locus of a homologous chromosome. Alleles are also used to represent polymorphisms, for example, SNPs have two kinds of bialles.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 시판되고 있는 잎곰팡이병 저항성 및 감수성 품종을 대상으로 증폭된 Cf-9 유전자 부위의 염기서열 분석을 통해서, 잎곰팡이병에 대한 저항성 품종 그룹과 감수성 품종 그룹을 정확하게 구별할 수 있는 두 개의 SNP를 확인하였으며, Cf-9 유전자의 번역시작 위치에서 806번째 염기인 C가 감수성 품종의 경우에는 염기 A로, 847번째 염기인 A가 G로 바뀌어져 있음을 확인하였다(도 2). 또한, HRM 분석을 통해서 Cf-9 저항성 품종과 감수성 품종이 확연히 구별되는 것을 확인하였을 뿐만 아니라, Cf-9과 유전자 서열이 상당히 유사한 Cf-4 저항성 유전자를 가진 품종도 구별할 수 있음을 확인하였다(도 3).According to one embodiment of the present invention, by analyzing the nucleotide sequence of the Cf-9 gene region amplified in commercially available leaf mold resistant and susceptible varieties, it is possible to accurately identify the resistant and susceptible variety groups of leaf mold diseases Two SNPs that can be distinguished were identified, and it was confirmed that the 806th nucleotide, C, in the transcription start position of the Cf-9 gene was changed to the nucleotide A in the susceptible variety and the A nucleotide in the 847th nucleotide 2). In addition, HRM analysis confirmed that the Cf-9 resistant and susceptible varieties were distinctly distinguished, and that Cf-9 and Cf-4 resistance genes with similar genetic sequences were also distinguishable 3).

따라서, 본 발명의 SNP 마커의 유전자형을 증폭하고 HRM 분석을 수행하여, 상기 SNP 마커의 유전자형을 판독하면, 잎곰팡이병 저항성 토마토를 판단할 수 있을 것으로 기대되며, 상기 SNP 마커는 본 발명자들에 의해 최초로 규명된 것이다.
Therefore, when the genotype of the SNP marker of the present invention is amplified and analyzed by HRM, and the genotype of the SNP marker is read, it is expected that it will be possible to judge a leaf mold disease resistant tomato, and the SNP markers It was first identified.

본 발명은 다른 양태로서, 상기 SNP 마커를 검출 또는 증폭할 수 있는 제제를 포함하는 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단용 조성물을 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a composition for judging foliar resistance of a leaf mold disease comprising an agent capable of detecting or amplifying the SNP marker.

본 발명의 용어 "SNP 마커를 검출 또는 증폭할 수 있는 제제"란, 상기와 같은 유전자의 다형성 부위를 증폭을 통해 확인하여 잎곰팡이병 저항성 토마토를 판단할 수 있는 조성물을 의미하며, 바람직하게는 상기 SNP 마커의 폴리뉴클레오티드를 특이적으로 증폭할 수 있는 프라이머를 의미한다. The term "agent capable of detecting or amplifying an SNP marker" of the present invention means a composition capable of judging a leaf mold-resistant tomato by confirming the polymorphic site of the above-mentioned gene through amplification, Means a primer capable of specifically amplifying the polynucleotide of the SNP marker.

상기 SNP 마커 증폭에 사용되는 프라이머는, 적절한 버퍼 중의 적절한 조건(예를 들면, 4개의 다른 뉴클레오시드 트리포스페이트 및 DNA, RNA 폴리머라제 또는 역전사 효소와 같은 중합제) 및 적당한 온도 하에서 주형-지시 DNA 합성의 시작점으로서 작용할 수 있는 단일가닥 올리고뉴클레오티드가 될 수 있는데, 상기 프라이머의 적절한 길이는 사용 목적에 따라 달라질 수 있으나, 통상 15 내지 30 뉴클레오티드이다. 짧은 프라이머 분자는 일반적으로 주형과 안정한 혼성체를 형성하기 위해서는 더 낮은 온도를 필요로 한다. 상기 프라이머 서열은 상기 SNP 마커와 완전하게 상보적일 필요는 없으나, 상기 SNP 마커와 혼성화 할 정도로 충분히 상보적이어야 하고, 바람직하게는 서열번호 2 및 3으로 구성된 폴리뉴클레오티드 서열을 포함할 수 있으나, 특별히 이에 제한되지는 않는다.The primers used for the SNP marker amplification can be amplified using appropriate conditions in suitable buffers (for example, four different nucleoside triphosphates and polymerase such as DNA, RNA polymerase or reverse transcriptase) and template-directed DNA Stranded oligonucleotide which can serve as a starting point of synthesis. The appropriate length of the primer may vary depending on the intended use, but is usually 15 to 30 nucleotides. Short primer molecules generally require a lower temperature to form a stable hybrid with the template. The primer sequence need not be completely complementary to the SNP marker but should be sufficiently complementary to hybridise with the SNP marker and preferably comprise a polynucleotide sequence consisting of SEQ ID NOS: 2 and 3, But is not limited to.

본 발명의 용어 "프라이머"란, 짧은 자유 3' 말단 수산화기(free 3' hydroxyl group)를 가지는 염기 서열로 상보적인 템플레이트(template)와 염기쌍(base pair)을 형성할 수 있고 주형 가닥 복사를 위한 시작 지점으로 기능을 하는 짧은 서열을 의미한다. 프라이머는 적절한 완충용액 및 온도에서 중합반응(즉, DNA 폴리머레이즈 또는 역전사효소)을 위한 시약 및 상이한 4가지 뉴클레오사이드 트리포스페이트의 존재하에서 DNA 합성을 개시할 수 있다. 이때, PCR 조건, 센스 및 안티센스 프라이머의 길이는 당업계에 공지된 것을 기초로 변형할 수 있다. The term "primer" of the present invention means a base sequence having a short free 3 'hydroxyl group and can form base pairs with a complementary template, It means a short sequence functioning as a point. The primer can initiate DNA synthesis in the presence of reagents and four different nucleoside triphosphates for polymerization reactions (i.e., DNA polymerase or reverse transcriptase) at appropriate buffer solutions and temperatures. At this time, the PCR conditions, the lengths of the sense and antisense primers can be modified based on those known in the art.

본 발명의 프라이머는 포스포르아미다이트 고체 지지체 방법, 또는 기타 널리 공지된 방법을 사용하여 화학적으로 합성할 수 있다. 이러한 핵산 서열은 또한 당해 분야에 공지된 많은 수단을 이용하여 변형시킬 수 있다. 이러한 변형의 비-제한적인 예로는 메틸화, "캡화", 천연 뉴클레오타이드 하나 이상의 동족체로의 치환, 및 뉴클레오타이드 간의 변형, 예를 들면, 하전되지 않은 연결체(예: 메틸 포스포네이트, 포스포트리에스테르, 포스포로아미데이트, 카바메이트 등) 또는 하전된 연결체(예: 포스포로티오에이트, 포스포로디티오에이트 등)로의 변형이 있다.
The primers of the present invention can be chemically synthesized using the phosphoramidite solid support method, or other well-known methods. Such nucleic acid sequences may also be modified using many means known in the art. Non-limiting examples of such modifications include, but are not limited to, methylation, "capping ", replacement of natural nucleotides with one or more homologues, and modifications between nucleotides, such as uncharged linkers, such as methylphosphonate, Phosphoamidates, carbamates, etc.) or charged linkages (e.g., phosphorothioates, phosphorodithioates, etc.).

본 발명은 또 하나의 양태로서, 상기 조성물을 포함하는 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단용 키트를 제공하는 것이다. 상기 키트는 HRM 분석 키트일 수 있다. Another aspect of the present invention is to provide a kit for judging leaf mold resistance resistance tomato comprising the above composition. The kit may be an HRM assay kit.

본 발명의 키트는 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단용 마커인 SNP 마커의 유전자형을 증폭하여 판독하거나 PCR 해리곡선에서 작은 차이를 감지함으로써 잎곰팡이병 저항성 토마토를 판단할 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에서 제공하는 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단용 키트는 HRM 분석을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 HRM 분석 키트일 수 있다. 상기 "고해상도 융해(high resolution melting, HRM) 분석" 기술은 핵산 서열에서의 변이를 확인하기 위해 사용된 상대적으로 새로운 포스트 PCR 분석 방법으로, 이 방법은 PCR 해리곡선에서 작은 차이를 감지하는 것을 기초로 한다. 이것은 PCR 기기와 연결되어 사용된 염료를 갖는 보다 개선된 이중가닥 DNA(dsDNA)에 의해 가능하게 된다. dsDNA의 온도에 따른 해리 정도의 차이를 HRM 분석을 위해, 특이적으로 고안된 소프트웨어를 사용하여 데이터를 분석하고 처리할 수 있다. 본 발명에서는 잎곰팡이병 저항성 토마토를 선별하기 위해서 HRM 분석을 사용하였다.The kit of the present invention can determine the leaf mold resistance resistant tomato by amplifying and reading the genotype of the SNP marker which is a marker for resistance to leaf mold disease resistance or by detecting a small difference in the PCR dissociation curve. Preferably, the leaf mold resistance resistance tomato determination kit provided in the present invention may be an HRM assay kit including essential elements necessary for performing HRM analysis. The above "high resolution melting (HRM) analysis" technique is a relatively new post-PCR analysis method used to identify mutations in nucleic acid sequences, and this method is based on detecting small differences in the PCR dissociation curve do. This is made possible by the improved double-stranded DNA (dsDNA) with the dye used in conjunction with the PCR instrument. Data can be analyzed and processed using specially designed software for the HRM analysis of differences in the degree of dissociation of dsDNA with temperature. In the present invention, HRM analysis was used to select tomato resistant to leaf mold.

상기 HRM 분석 키트는 상기 SNP 마커를 포함하는 폴리뉴클레오티드에 대해 특이적인 한 쌍의 프라이머, DNA 중합효소, 데옥시뉴클레오타이드(dNTPs), RNAase, DEPC-수(DEPC-water), 테스트 튜브 및 적절한 컨테이너 등을 포함할 수 있다.
The HRM assay kit comprises a pair of primers specific for the polynucleotide comprising the SNP marker, DNA polymerase, deoxynucleotides (dNTPs), RNAase, DEPC-water, test tubes and appropriate containers . ≪ / RTI >

본 발명은 또 다른 양태로서, (a) 개체로부터 분리된 시료의 DNA로부터 서열번호 1로 구성된 폴리뉴클레오티드의 SNP 마커 부위를 증폭시키는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계의 증폭된 SNP 마커 부위의 염기를 결정하는 단계를 포함하는, 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단 방법을 제공하는 것이다. 이때, 서열번호 1로 구성된 폴리뉴클레오티드인 Cf-9 유전자의 806번째 염기의 대립유전자가 C이고, 847번째 염기의 대립유전자가 A인 경우, 잎곰팡이병 저항성이 일반 토마토보다 높은 것으로 판단할 수 있다.
(A) amplifying the SNP marker region of the polynucleotide consisting of SEQ ID NO: 1 from DNA of a sample isolated from an individual; And (b) determining the base of the amplified SNP marker region of step (a). At this time, when the allele of the 806th base of the Cf-9 gene, which is a polynucleotide consisting of SEQ ID NO: 1, is C and the allele of the 847th base is A, resistance to the leaf mold is higher than that of the normal tomato .

본 발명의 용어 "개체"란, 잎곰팡이병 저항성을 확인하고자 하는 대상인 토마토를 의미하며, 상기 토마토로부터 얻어진 검체를 이용하여, 상기 SNP 마커의 유전자형을 분석함으로써 상기 잎곰팡이병 저항성이 있는 토마토를 판단할 수 있다. 상기 검체로는 잎, 뿌리, 줄기, 꽃, 열매, 분리된 조직, 또는 분리된 세포와 같은 시료 등이 될 수 있으나, 이에 특별히 제한되지는 않는다.The term "individual" of the present invention means tomato which is a target to be tested for resistance to foliar fungi. By analyzing the genotype of the SNP marker using the sample obtained from the tomato, can do. The specimen may be a leaf, a root, a stem, a flower, a fruit, a separated tissue, or a sample such as a separated cell, but is not particularly limited thereto.

상기 (a) 단계의 DNA 시료로부터 폴리뉴클레오티드를 증폭하는 단계는 당업자에게 알려진 어떠한 방법이든 사용 가능하다. 예를 들면, 표적 핵산을 PCR을 통하여 증폭하고 이를 정제하여 얻을 수 있다. 그 외 리가제 연쇄 반응(LCR)(Wu 및 Wallace, Genomics 4, 560(1989), Landegren 등, Science 241, 1077(1988)), 전사증폭(transcription amplification)(Kwoh 등, Proc. Natl.Acad. Sci. USA 86, 1173(1989)) 및 자가유지 서열 복제(Guatelli 등, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87, 1874(1990)) 및 핵산에 근거한 서열 증폭(NASBA)이 사용될 수 있다.The step of amplifying the polynucleotide from the DNA sample of step (a) may be any method known to those skilled in the art. For example, the target nucleic acid can be obtained by PCR amplification and purification thereof. Other ligase chain reaction (LCR) (Wu and Wallace, Genomics 4, 560 (1989), Landegren et al., Science 241, 1077 (1988)), transcription amplification (Kwoh et al., Proc. Natl. Acad. Sequence amplification based on nucleic acids (NASBA) can be used as well as self-sustaining sequence replication (Guatelli et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87, 1874 (1990)).

상기 방법 중 (b)단계의 증폭된 SNP 마커 부위의 염기를 결정하는 방법은 시퀀싱 분석, 마이크로어레이(microarray)에 의한 혼성화, 대립유전자 특이적인 PCR(allele specific PCR), 다이나믹 대립유전자 혼성화 기법(dynamic allele-specific hybridization, DASH), PCR 연장 분석, PCR-SSCP, PCR-RFLP 분석, HRM 분석 또는 TaqMan 기법, SNPlex 플랫폼(Applied Biosystems), 질량 분석법(예를 들면, Sequenom의 MassARRAY 시스템), 미니-시퀀싱(mini-sequencing) 방법, Bio-Plex 시스템(BioRad), CEQ and SNPstream 시스템(Beckman), Molecular Inversion Probe 어레이 기술(예를 들면, Affymetrix GeneChip), 및 BeadArray Technologies(예를 들면, Illumina GoldenGate 및 Infinium 분석법) 등을 이용하여 수행될 수 있으나, 특별히 이에 제한되지는 않는다. 상기 방법들 또는 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 이용 가능한 다른 방법에 의해, 상기 SNP 마커에서의 하나 이상의 대립유전자를 확인할 수 있다.
Methods for determining the base of the amplified SNP marker region in step (b) of the above method include sequencing analysis, hybridization by microarray, allele specific PCR, dynamic allele hybridization PCR-SSCP, PCR-RFLP analysis, HRM analysis or TaqMan technique, SNPlex platform (Applied Biosystems), mass spectrometry (eg, Sequenom's MassARRAY system), mini-sequencing (e.g. Bio-Plex system (BioRad), CEQ and SNPstream system (Beckman), Molecular Inversion probe array technology (e.g. Affymetrix GeneChip), and BeadArray Technologies (e.g. Illumina GoldenGate and Infinium analysis ), But the present invention is not particularly limited thereto. One or more alleles in the SNP marker can be identified by the methods described above or other methods available to those skilled in the art to which the invention pertains.

"HRM 분석" 기술은 앞서 설명한 바와 같다.The "HRM analysis" technique is as described above.

상기 시퀀싱 분석은 염기서열 결정을 위한 통상적인 방법을 사용할 수 있으며, 자동화된 유전자분석기를 이용하여 수행될 수 있다. 또한, 대립유전자 특이적 PCR은 변이 부위가 위치하는 염기를 3' 말단으로 하여 고안한 프라이머를 포함한 프라이머 세트로 상기 변이가 위치하는 DNA 단편을 증폭하는 PCR 방법을 의미한다. 상기 방법의 원리는, 예를 들어, 특정 염기가 A에서 G로 치환된 경우, 상기 A를 3' 말단염기로 포함하는 프라이머 및 적당한 크기의 DNA 단편을 증폭할 수 있는 반대 방향 프라이머를 고안하여 PCR 반응을 수행할 경우, 상기 변이 위치의 염기가 A인 경우에는 증폭반응이 정상적으로 수행되어 원하는 위치의 밴드가 관찰되고, 상기 염기가 G로 치환된 경우에는 프라이머는 주형 DNA에 상보결합할수 있으나, 3' 말단 쪽이 상보결합을 하지 못함으로써 증폭반응이 제대로 수행되지 않는 점을 이용한 것이다. DASH는 통상적인 방법으로 수행될 수 있고, 바람직하게는 프린스 등에 의한 방법에 의하여 수행될 수 있다.The sequencing analysis can be performed using a conventional method for nucleotide sequencing, and can be performed using an automated gene analyzer. In addition, allele-specific PCR means a PCR method in which a DNA fragment in which the mutation is located is amplified with a primer set including a primer designed with the base at the 3 'end at which the mutation site is located. The principle of the above method is that, for example, when a specific base is substituted by A to G, an opposite primer capable of amplifying a primer containing the A as a 3 'terminal base and a DNA fragment of an appropriate size is designed, When the base at the mutation position is A, the amplification reaction is normally performed and a band at a desired position is observed. When the base is substituted with G, the primer can be complementarily bound to the template DNA, And the amplification reaction is not performed properly due to the inability of complementary binding at the terminal. DASH can be performed by a conventional method, preferably by a method such as Prince et al.

상기 TaqMan 방법은 (1) 원하는 DNA 단편을 증폭할 수 있도록 프라이머 및 TaqMan 탐침을 설계 및 제작하는 단계; (2) 서로 다른 대립유전자의 탐침을 FAM 염료 및 VIC 염료로 표지(Applied Biosystems)하는 단계; (3) 상기 DNA를 주형으로 하고, 상기의 프라이머 및 탐침을 이용하여 PCR을 수행하는 단계; (4) 상기의 PCR 반응이 완성된 후, TaqMan 분석 플레이트를 핵산 분석기로 분석 및 확인하는 단계; 및 (5) 상기 분석결과로부터 단계 (1)의 폴리뉴클레오티들의 유전자형을 결정하는 단계를 포함한다.The TaqMan method comprises the steps of (1) designing and preparing a primer and a TaqMan probe to amplify a desired DNA fragment; (2) labeling probes of different alleles with FAM dyes and VIC dyes (Applied Biosystems); (3) performing PCR using the DNA as a template and using the primer and the probe; (4) after completion of the PCR reaction, analyzing and confirming the TaqMan assay plate with a nucleic acid analyzer; And (5) determining the genotype of the polynucleotides of step (1) from the analysis results.

한편, PCR 연장 분석은 먼저 단일염기 다형성이 위치하는 염기를 포함하는 DNA 단편을 프라이머 쌍으로 증폭을 한 다음, 반응에 첨가된 모든 뉴클레오티드를 탈인산화시킴으로써 불활성화시키고, 여기에 특이적 연장 프라이머, dNTP 혼합물, 디디옥시뉴클레오티드, 반응 완충액 및 DNA 중합효소를 첨가하여 프라이머 연장반응을 수행함으로써 이루어진다. 이때, 연장 프라이머는 변이 부위가 위치하는 염기의 5' 방향의 바로 인접한 염기를 3' 말단으로 삼으며, dNTP 혼합물에는 디디옥시뉴클레오티드와 동일한 염기를 갖는 핵산이 제외되고, 상기 디디옥시뉴클레오티드는 변이를 나타내는 염기 종류 중 하나에서 선택된다. 예를 들어, A에서 G로의 치환이 있는 경우, dGTP, dCTP 및 TTP 혼합물과 ddATP를 반응에 첨가할 경우, 상기 치환이 일어난 염기에서 프라이머는 DNA 중합효소에 의하여 연장되고, 몇 염기가 지난 후 A 염기가 최초로 나타나는 위치에서 ddATP에 의하여 프라이머 연장반응이 종결된다. 만일 상기 치환이 일어나지 않았다면, 그 위치에서 연장반응이 종결되므로, 상기 연장된 프라이머의 길이를 비교함으로써 변이를 나타내는 염기 종류를 판별할 수 있게 된다.On the other hand, in the PCR extension analysis, first, a DNA fragment containing a base in which a single nucleotide polymorphism is located is amplified with a pair of primers, and all the nucleotides added to the reaction are deactivated by dephosphorylation, and a specific extension primer, dNTP And then performing a primer extension reaction by adding a mixture, a digoxinucleotide, a reaction buffer and a DNA polymerase. At this time, the extension primer has the 3 'end immediately adjacent to the 5' direction of the base where the mutation site is located, and the nucleic acid having the same base as the didyoxynucleotide is excluded in the dNTP mixture, and the didyoxynucleotide has a mutation ≪ / RTI > For example, when dGTP, dCTP and TTP mixture and ddATP are added to the reaction in the presence of substitution from A to G, the primer is extended by the DNA polymerase in the base in which the substitution has occurred, The primer extension reaction is terminated by ddATP at the position where the base first appears. If the substitution has not occurred, the extension reaction is terminated at the position, so that it is possible to discriminate the kind of base showing the mutation by comparing the length of the extended primer.

이때, 검출방법으로는 연장 프라이머 또는 디디옥시뉴클레오티드를 형광 표지한 경우에는 일반적인 염기서열 결정에 사용되는 유전자 분석기(예를 들어, ABI사의 Model 3700 등)를 사용하여 형광을 검출함으로써 상기 변이를 검출할 수 있으며, 무-표지된 연장 프라이머 및 디디옥시뉴클레오티드를 사용할 경우에는 MALDI-TOF(matrix assisted laser desorption ionization-time of flight) 기법을 이용하여 분자량을 측정함으로써 상기 변이를 검출할 수 있다.
At this time, as a detection method, when the extension primer or the didyxin nucleotide is fluorescently labeled, the mutation is detected by detecting fluorescence using a gene analyzer (for example, Model 3700 manufactured by ABI Co., Ltd.) used for general nucleotide sequence determination And when the unlabeled extension primer and the dideoxy nucleotide are used, the mutation can be detected by measuring the molecular weight using a MALDI-TOF (matrix assisted laser desorption ionization-time of flight) technique.

본 발명의 신규 SNP 마커 및 이를 이용한 HRM 분석 방법은 잎곰팡이병 저항성 토마토를 판단할 수 있는 수단으로 사용될 수 있으므로, 육안으로 구별되지 않는 잎곰팡이병 저항성 토마토를 객관적으로 평가할 수 있는 수단으로 사용되므로, 잎곰팡이병에 대한 저항성 토마토를 구별할 수 있으며, 품종개량 및 개량된 품종에 대한 저항성을 평가할 수 있을 것이다.The novel SNP marker and HRM analysis method using the novel SNP marker of the present invention can be used as a means for judging leaf fungus resistance resistant tomatoes and thus can be used as a means for objectively evaluating leaf fungus resistant tomatoes not discriminated by the naked eye, We will be able to distinguish resistant tomatoes against leaf mold, and will be able to evaluate the breeding and resistance to the improved varieties.

또한, 토마토 잎곰팡이병에 대한 Cf-9 저항성 품종과 감수성 품종을 구별할 수 있을 뿐만 아니라, Cf-9과 상당히 유사한 저항성 유전자인 Cf-4도 구별할 수 있음을 확인하였다.
It was also confirmed that not only Cf-9-resistant and susceptible varieties of tomato foliar fungi can be distinguished, but also Cf-4, a resistance gene which is quite similar to Cf-9, can be distinguished.

도 1은 Cf-9 유전자의 도메인 위치, Cf-9 특이적인 두 개의 SNP위치와 함께 서열번호 2 및 3의 염기서열로 구성된 프라이머 세트들이 PCR 산물이 증폭될 때 붙는 위치를 나타낸 도이다.
도 2는 NCBI(National Center for Biotechnology Information)의 염기서열 정보를 이용해 Cf-9 저항성 유전자를 가진 S. pimpinellifolium(S.pim), S. habrochaites(S.hab)와 Cf-4 저항성 유전자를 가진 S. lycopersicum(S.lyc)과 S. habrochaites(S.hab), S. peruvianum(S.per), S. parviflorum(S.par), S. chmielewskii(S.chm), S. chilense(S.chi) 야생종들 그리고 감수성 품종 유전자 cf-9의 염기서열의 나열을 나타낸 도이다. 한 줄로 밑줄 친 두 개의 염기들은 Cf-9 저항성 유전자만 혹은 cf-9 감수성 대립유전자와 Cf-4 저항성 유전자들만이 가지는 단일염기 다형성 위치 표시를 나타낸 것이다. 두 줄로 밑줄 친 부분은 서열번호 2 및 서열번호 3의 프라이머가 결합하는 위치를 나타낸 것이다.
도 3은 서열번호 2 및 3의 염기서열로 구성된 프라이머 세트를 이용하여 토마토 잎곰팡이병 저항성인 Cf-9과 Cf-4 그리고 감수성 유전자형 Cf-9을 HRM 방법을 이용하여 분석 결과를 나타낸 도이다.
FIG. 1 is a diagram showing positions where the primer sets composed of the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 2 and 3, when the PCR product is amplified, together with the domain positions of the Cf-9 gene and two Cp-9 specific SNP positions.
Figure 2 is S with S. pimpinellifolium (S.pim), S. habrochaites (S.hab) and Cf-4 Cf-9 resistance gene with resistance genes using the nucleotide sequence information of (National Center for Biotechnology Information) NCBI . lycopersicum (S.lyc) and S. habrochaites (S.hab), S. peruvianum (S.per), S. parviflorum (S.par), S. chmielewskii (S.chm), S. chilense (S. chi) wild type and the susceptible breed gene cf-9. The two baselines underlined in a single line represent single nucleotide polymorphic loci with only the Cf-9 resistance gene or only the cf-9 susceptibility allele and the Cf-4 resistance gene. The underlined portions in the two lines indicate positions where the primers of SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 3 bind.
FIG. 3 is a graph showing the results of analysis of Cf-9 and Cf-4, which are resistant to tomato leaf mold, and the susceptibility genotype Cf-9, using the HRM method using a primer set consisting of the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 2 and 3.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, these examples are for illustrative purposes only, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예Example 1:  One: CfCf -9 저항성 유전자형 특이적인 -9 Resistance genotype specific SNPSNP 분석  analysis

NCBI(National Center for Biotechnology Information)의 염기서열 정보를 이용해 Cf-9 저항성 유전자를 가진 S. pimpinellifolium, S. habrochaites와 Cf-4 저항성 유전자를 가진 S. lycopersicumS. habrochaites, S. peruvianum , S. parviflorum, S. chmielewskii , S. chilense 야생종들 그리고 감수성 품종 유전자 cf-9의 염기서열을 ClustalW2 프로그램을 이용하여 염기서열들을 비교, 나열하였고, Cf-9 유전자형만 가지고 있는 특이적인 non-synonymous substitution SNP 2개를 발견하였다. 두 개의 SNP는 도 1에 표시된 것처럼 Cf-9 저항성 대립유전자의 번역시작 위치에서부터 806-bp위치와 847-bp위치에 있다. 806-bp 위치의 경우는 C가 A로 바뀐 것이고, 847-bp 위치의 경우는 A가 G로 바뀐 경우이다. 두 개의 SNP를 중심으로 HRM용 프라이머를 제작하였고, 프라이머 염기서열은 표 1에, 프라이머의 위치는 도 1과 도 2에 나타내었다. S. pimpinellifolium , S. habrochaites, and S. lycopersicum and S. habrochaites , which have the Cf-4 resistance gene, with the Cf-9 resistance gene using the nucleotide sequence information of NCBI (National Center for Biotechnology Information) . peruvianum, S. parviflorum, S. chmielewskii, S. chilense the wild and breed susceptibility genes cf-9 nucleotide sequence using ClustalW2 program compares nucleotide sequences were listed, Cf-9 specific non- just have genotype We found two synonymous substitution SNPs. Two SNPs are located at positions 806-bp and 847-bp from the translation start position of the Cf-9 resistance allele, as shown in Fig. In case of 806-bp position, C is changed to A, and in case of 847-bp position, A is changed to G. A primer for HRM was constructed centering on two SNPs. Primer base sequences are shown in Table 1, and primer positions are shown in FIG. 1 and FIG.

서열번호SEQ ID NO: 명칭designation 염기서열Base sequence 서열번호 2SEQ ID NO: 2 Cf9_2-SNP_FCf9_2-SNP_F AATCCCCAGCTCACGGTTAGGAATCCCCAGCTCACGGTTAGG 서열번호 3SEQ ID NO: 3 Cf9_2-SNP-RCf9_2-SNP-R GCCCTGACAGATTACAACGAGCCCTGACAGATTACAACGA

실시예Example 2:  2: 잎곰팡이병에In leaf mold mold CfCf -9 유전자를 가진 저항성 품종과 감수성 품종 토마토의 전체 -9 gene and susceptible varieties tomatoes DNADNA 추출  extraction

토마토 F1 시판 품종을 온실에서 파종 후 4주 정도 생장한 어린잎을 채취 후 순간 냉각하여 CTAB(Cetyl trimethyl ammonium bromide) 방법으로 DNA를 추출하였다. 분석에 사용된 토마토 F1 시판 품종은 표 2에 나타내었다. 보다 구체적으로, 순간 냉각한 어린 토마토 잎을 분쇄하고, 식물조직에 녹기 전에 CTAB buffer를 300㎕ 넣어 보텍스(vortex)를 이용해 분쇄된 조직과 잘 섞이도록 하였다. 그 후 수조에서 65℃로 30분 처리하였다. 여기에 Chloroform 150㎕ 첨가하고 잘 섞었다. 13,000rpm, 4℃ 조건으로 1분간 원심분리하고, 상층액에 100% isopropanol 200㎕ 첨가하고 잘 섞었다. 13,000rpm 4℃ 조건으로 1분간 원심분리 후, DNA pellet에 상온 보관한 70% 에탄올 700㎕를 첨가하고 잘 섞었다. 13,000rpm, 4℃ 조건으로 1분간 원심분리하고, 70% 에탄올을 제거한 후, 건조시켰다. 멸균수 100㎕를 넣고, 수조에서 42℃, 3분간 처리하였다. 이렇게 추출한 DNA를 나노드롭을 이용하여 농도를 측정하고, 최종농도를 10ng/㎕로 희석하였다.Tomato F1 commercial varieties were harvested for 4 weeks after sowing in a greenhouse. The leaves were cooled and then DNA was extracted by CTAB (Cetyl trimethyl ammonium bromide) method. The commercial varieties of tomatoes F1 used in the analysis are shown in Table 2. More specifically, the instantly cooled young tomato leaves were pulverized and 300 μl of CTAB buffer was added to dissolve in the plant tissues and mixed well with the pulverized tissue using a vortex. Thereafter, it was treated in a water bath at 65 ° C for 30 minutes. 150 Ch of Chloroform was added and mixed well. The mixture was centrifuged at 13,000 rpm and 4 ° C for 1 minute, and 200 μl of 100% isopropanol was added to the supernatant. After centrifugation at 13,000 rpm at 4 ° C for 1 min, 700 μl of 70% ethanol stored at room temperature in DNA pellet was added and mixed well. Centrifuged for 1 minute at 13,000 rpm and 4 ° C, 70% ethanol was removed, and then dried. 100 of sterilized water was added and the mixture was treated in a water bath at 42 캜 for 3 minutes. The concentration of the DNA thus extracted was measured using nano-drop, and the final concentration was diluted to 10 ng / μl.

번호number 품종명Breed name 종자회사Seed company 번호number 품종명Breed name 종자회사Seed company 1One TY센스QTY Sense Q 농우종묘Conifer seedling 2121 티아라tiara 농우종묘Conifer seedling 22 미니마루Mini maru 2222 데이로스Deer Ross 신젠타
코리아
Syngenta
Korea
33 레드팡Red Fang 2323 랩소디Rhapsody 44 티티찰Titi 2424 마미리오Mamirio 55 큐피랑Kewpie 2525 메디슨Madison 66 미니찰Minnie 2626 TP-7플러스TP-7 Plus 77 골드미니찰Gold mining 2727 리코핀9Lycopene 9 88 TY알토랑 TY Alto 2828 대프니스Daphne 99 핑크탑Pink Top 2929 듀네Dune 1010 베타티니Bettany 3030 가야찰플러스Gaya Plus 1111 프라임알렉산더Prime Alexander 3131 미니흑수Mini black water 아시아
종묘
Asia
Nursery
1212 알렉산더디럭스Alexander Deluxe 3232 캐딜락Cadillac 1313 TY티니TY Tiny 3333 신흑수Shinku number 1414 13T51013T510 3434 TY250TY250 1515 10T32910T329 3535 도태랑TY위너COTTAN and TY Winner 다끼이코리아DaKei Korea 1616 SaveraSavera 3636 오오야마Oyama 사카타코리아Sakata Korea 1717 CeratoCerato 3737 Hawaii7996Hawaii7996 1818 OmniaOmnia 3838 Hawaii7998Hawaii7998 1919 AjiteshAjitesh 3939 MoneymakerMoneymaker 2020 10T34610T346 4040 M82M82

실시예Example 3:  3: SNPSNP 프라이머primer 세트를 이용한  Using a set HRMHRM (( HighHigh ResolutionResolution MeltingMelting ) 분석) analysis

HRM 분석을 하기 위해 표 1에 제시한 Cf9_2-SNP_F/R(서열번호 2 및 3) 프라이머 세트를 이용하여 PCR 증폭을 실시하였다. PCR 반응은 총량 20㎕으로 멸균수 2㎕, 2X Real-Time PCR Smart Mix 10㎕, 프라이머(10pmole/㎕) 2㎕, DNA(10ng/㎕) 5㎕, 에바그린 염색제(Evagreen dye) 1㎕ 구성으로 PCR을 시행하였다. PCR 조건은 95℃ 15분 처리 후 95℃ 20초, 55℃ 40초 72℃ 30초를 40번 반복하였다. PCR 증폭 후에 65℃에서 95℃로 0.2℃씩 온도가 증가하면서 해리속도(Melting rate)에 의해 샘플의 형광 정도를 측정하였다. 이에 대한 결과는 도 3에 나타내었다. PCR amplification was performed using the Cf9_2-SNP_F / R (SEQ ID NOS: 2 and 3) primer set shown in Table 1 for HRM analysis. 2 μl of 2 × Real-Time PCR Smart Mix, 2 μl of primer (10 pmole / μl), 5 μl of DNA (10 ng / μl) and 1 μl of Evagreen dye PCR was performed. The PCR conditions were 95 ° C for 15 minutes, 95 ° C for 20 seconds, 55 ° C for 40 seconds, and 72 ° C for 30 seconds. After PCR amplification, the degree of fluorescence of the sample was measured by increasing the temperature from 65 ° C to 95 ° C by 0.2 ° C with the dissociation rate. The results are shown in FIG.

HRM 분석은 특정 염기서열에 SNP가 존재한다면, 그 부분을 증폭할 때 melting curve도 염기서열에 의한 물리화학적인 성질 차이로 미묘한 변화가 발생하게 되는데, 형광을 검출하는 과정에서 염기서열 중, SNP에 해당하는 C가 존재하거나 또는 C 대신 A가 존재하는 경우, 그리고 또 다른 SNP에 해당하는 A가 존재하거나 또는 A 대신 G가 존재하는 경우 melting curve의 양상에 차이가 발생하는 것을 통해 저항성과 감수성을 구별하였다.In the HRM analysis, when the SNP is present in a specific nucleotide sequence, the melting curve of the nucleotide sequence undergoes a subtle change in physico-chemical properties due to the nucleotide sequence. In the course of detecting fluorescence, If there is a corresponding C or A instead of C, and there is A corresponding to another SNP, or if there is a G instead of A, distinguishing between resistance and susceptibility through differences in melting curve Respectively.

도 3은 본 실험에서 발견한 SNP를 기준으로 HRM 확인용 SNP 마커를 제작하여 HRM 분석을 실시한 결과를 나타낸 것이다. 본 실험에 사용된 이미 알려진 저항성 품종과 감수성 품종을 대상으로, 이들 품종의 융해 곡선(melting curve)을 확인하였는데, 실험 결과 79~84℃ 사이에서 융해 곡선(Melting curve)이 세 개로 분리되는 것을 확인하였으며, 이미 알려진 Cf-9 저항성과 Cf-9 감수성 품종 그리고 Cf-4 저항성 품종들이 각각 해당하는 융해 곡선으로 분리됨을 확인하였다. 따라서, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 본 개발의 Cf-9_2-SNP_F/R(서열번호 2 및 3) 프라이머 세트를 이용하여 토마토 잎곰팡이병에 대한 Cf-9 저항성 품종과 감수성 품종을 확연히 구분이 가능함을 확인하였다. 뿐만 아니라, Cf-9과 상당히 유사한 저항성 유전자인 Cf-4도 구별할 수 있음을 확인하였다. FIG. 3 shows the result of HRM analysis of SNP markers for HRM confirmation based on the SNPs found in the present experiment. Melting curves of these varieties were confirmed in the known resistance cultivars and susceptible varieties which were used in this experiment. As a result, it was confirmed that the melting curves were separated into three fractions at 79 ~ 84 ℃. And that the known Cf-9 resistance, Cf-9 susceptible varieties and Cf-4 resistant varieties were separated into corresponding melting curves, respectively. Therefore, as shown in Fig. 3, it is possible to clearly distinguish the Cf-9-resistant and the susceptible varieties against the tomato leaf mold disease using the Cf-9_2-SNP_F / R primer set of the present invention Respectively. In addition, it was confirmed that Cf-4, which is a resistance gene which is quite similar to Cf-9, can be distinguished.

또한, 본 실시예에서 사용된 SNP마커의 효용성 검정을 위해 HRM분석으로 판별된 품종을 표3에 나타내었으며, Cf-9 저항성 품종은 R, Cf-9 감수성 품종은 S, Cf-4 저항성 품종은 S(Cf-4)로 나타내었다.In addition, the cultivars determined by HRM analysis for the validity of the SNP markers used in the present invention are shown in Table 3. The Cf-9 resistant cultivars are S, the Cf-9 susceptible cultivars are S, and the Cf-4 resistant cultivars are S (Cf-4).

번호number 품종명Breed name 종자회사Seed company SNP마커
검정결과
SNP marker
Test result
번호number 품종명Breed name 종자회사Seed company SNP마커
검정결과
SNP marker
Test result
1One TY센스QTY Sense Q 농우종묘Conifer seedling RR 2121 티아라tiara 농우종묘Conifer seedling RR 22 미니마루Mini maru RR 2222 데이로스Deer Ross 신젠타
코리아
Syngenta
Korea
RR
33 레드팡Red Fang RR 2323 랩소디Rhapsody RR 44 티티찰Titi RR 2424 마미리오Mamirio SS 55 큐피랑Kewpie S(Cf-4)S (Cf-4) 2525 메디슨Madison SS 66 미니찰Minnie RR 2626 TP-7플러스TP-7 Plus SS 77 골드미니찰Gold mining RR 2727 리코핀9Lycopene 9 RR 88 TY알토랑 TY Alto RR 2828 대프니스Daphne SS 99 핑크탑Pink Top S(Cf-4)S (Cf-4) 2929 듀네Dune SS 1010 베타티니Bettany RR 3030 가야찰플러스Gaya Plus SS 1111 프라임알렉산더Prime Alexander RR 3131 미니흑수Mini black water 아시아
종묘
Asia
Nursery
SS
1212 알렉산더디럭스Alexander Deluxe RR 3232 캐딜락Cadillac SS 1313 TY티니TY Tiny RR 3333 신흑수Shinku number SS 1414 13T51013T510 RR 3434 TY250TY250 SS 1515 10T32910T329 RR 3535 도태랑TY위너COTTAN and TY Winner 다끼이코리아DaKei Korea RR 1616 SaveraSavera SS 3636 오오야마Oyama 사카타코리아Sakata Korea RR 1717 CeratoCerato SS 3737 Hawaii7996Hawaii7996 SS 1818 OmniaOmnia SS 3838 Hawaii7998Hawaii7998 SS 1919 AjiteshAjitesh SS 3939 MoneymakerMoneymaker SS 2020 10T34610T346 RR 4040 M82M82 SS

<110> University-Industry Cooperation Group of Kyung Hee University <120> SNP marker for discriminating resistance to leaf mold and use thereof <130> KPA150118/KR <160> 3 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 2592 <212> DNA <213> Solanum pimpinellifolium <220> <221> gene <222> (1)..(2592) <223> Cf-9 <400> 1 atggattgtg taaaacttgt attccttatg ctatatacct ttctctgtca acttgcttta 60 tcctcatcct tgcctcattt gtgccccgaa gatcaagctc tttctcttct acaattcaag 120 aacatgttta ccattaatcc taatgcttct gattattgtt acgacataag aacatacgta 180 gacattcagt catatccaag aactctttct tggaacaaaa gcacaagttg ctgctcatgg 240 gatggcgttc attgtgacga gacgacagga caagtgattg cgcttgacct ccgttgcagc 300 caacttcaag gcaagtttca ttccaatagt agcctctttc aactctccaa tctcaaaagg 360 cttgatttgt cttttaataa tttcactgga tcactcattt caccaaaatt tggtgagttt 420 tcaaatttga cgcatctcga tttgtcgcat tctagtttta caggtctaat tccttctgaa 480 atctgtcacc tttctaaact acacgttctt cgtatatgtg atcaatatgg gcttagtctt 540 gtaccttaca attttgaact gctccttaag aacttgaccc aattaagaga gctcaacctt 600 gaatctgtaa acatctcttc cactattcct tcaaatttct cttctcattt aacaactcta 660 caactttcag gcacagagtt acatgggata ttgcccgaaa gagtttttca cctttccaac 720 ttacaatccc ttcatttatc agtcaatccc cagctcacgg ttaggtttcc cacaaccaaa 780 tggaatagca gtgcatcact catgacgtta tacgtcgata gtgtgaatat tgctgatagg 840 atacctaaat catttagcca tctaacttca cttcatgagt tgtacatggg tcgttgtaat 900 ctgtcagggc ctattcctaa acctctatgg aatctcacca acatagtgtt tttgcacctt 960 ggtgataacc atcttgaagg accaatttcc catttcacga tatttgaaaa gctcaagagg 1020 ttatcacttg taaataacaa ctttgatggc ggacttgagt tcttatcctt taacacccaa 1080 cttgaacggc tagatttatc atccaattcc ctaactggtc caattccatc caacataagc 1140 ggacttcaaa acctagaatg tctctacttg tcatcaaacc acttgaatgg gagtatacct 1200 tcctggatat tctcccttcc ttcactggtt gagttagact tgagcaataa cactttcagt 1260 ggaaaaattc aagagttcaa gtccaaaaca ttaagtgccg ttactctaaa acaaaataag 1320 ctgaaaggtc gtattccgaa ttcactccta aaccagaaga acctacaatt acttctcctt 1380 tcacacaata atatcagtgg acatatttct tcagctatct gcaatctgaa aacattgata 1440 ttgttagact tgggaagtaa taatttggag ggaacaatcc cacaatgcgt ggttgagagg 1500 aacgaatacc tttcgcattt ggatttgagc aaaaacagac ttagtgggac aatcaataca 1560 acttttagtg ttggaaacat tttaagggtc attagcttgc acgggaataa gctaacgggg 1620 aaagtcccac gatctatgat caattgcaag tatttgacac tacttgatct aggtaacaat 1680 atgttgaatg acacatttcc aaactggttg ggatacctat ttcaattgaa gattttaagc 1740 ttgagatcaa ataagttgca tggtcccatc aaatcttcag ggaatacaaa cttgtttatg 1800 ggtcttcaaa ttcttgatct atcatctaat ggatttagtg ggaatttacc cgaaagaatt 1860 ttggggaatt tgcaaaccat gaaggaaatt gatgagagta caggattccc agagtatatt 1920 tctgatccat atgatattta ttacaattat ttgacgacaa tttctacaaa gggacaagat 1980 tatgattctg ttcgaatttt ggattctaac atgattatca atctctcaaa gaacagattt 2040 gaaggtcata ttccaagcat tattggagat cttgttggac ttcgtacgtt gaacttgtct 2100 cacaatgtct tggaaggtca tataccggca tcatttcaaa atttatcagt actcgaatct 2160 ttggatctct catctaataa aatcagcgga gaaattccgc agcagcttgc atccctcaca 2220 ttccttgaag tcttaaatct ctctcacaat catcttgttg gatgcatccc caaaggaaaa 2280 caatttgatt cgttcgggaa cacttcgtac caagggaatg atgggttacg cggatttcca 2340 ctctcaaaac tttgtggtgg tgaagatcaa gtgacaactc cagctgagct agatcaagaa 2400 gaggaggaag aagattcacc aatgatcagt tggcaggggg ttctcgtggg ttacggttgt 2460 ggacttgtta ttggactgtc cgtaatatac ataatgtggt caactcaata tccagcatgg 2520 ttttcgagga tggatttaaa gttggaacac ataattacta cgaaaatgaa aaagcacaag 2580 aaaagatatt ag 2592 <210> 2 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Cf9_2-SNP_F <400> 2 aatccccagc tcacggttag g 21 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Cf9_2-SNP_R <400> 3 gccctgacag attacaacga 20 <110> University-Industry Cooperation Group of Kyung Hee University <120> SNP markers for discriminating resistance to leaf mold and use          the <130> KPA150118 / KR <160> 3 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 2592 <212> DNA <213> Solanum pimpinellifolium <220> <221> gene &Lt; 222 > (1) .. (2592) <223> Cf-9 <400> 1 atggattgtg taaaacttgt attccttatg ctatatacct ttctctgtca acttgcttta 60 tcctcatcct tgcctcattt gtgccccgaa gatcaagctc tttctcttct acaattcaag 120 aacatgttta ccattaatcc taatgcttct gattattgtt acgacataag aacatacgta 180 gacattcagt catatccaag aactctttct tggaacaaaa gcacaagttg ctgctcatgg 240 gatggcgttc attgtgacga gacgacagga caagtgattg cgcttgacct ccgttgcagc 300 caacttcaag gcaagtttca ttccaatagt agcctctttc aactctccaa tctcaaaagg 360 cttgatttgt cttttaataa tttcactgga tcactcattt caccaaaatt tggtgagttt 420 tcaaatttga cgcatctcga tttgtcgcat tctagtttta caggtctaat tccttctgaa 480 atctgtcacc tttctaaact acacgttctt cgtatatgtg atcaatatgg gcttagtctt 540 gtaccttaca attttgaact gctccttaag aacttgaccc aattaagaga gctcaacctt 600 gaatctgtaa acatctcttc cactattcct tcaaatttct cttctcattt aacaactcta 660 caactttcag gcacagagtt acatgggata ttgcccgaaa gagtttttca cctttccaac 720 ttacaatccc ttcatttatc agtcaatccc cagctcacgg ttaggtttcc cacaaccaaa 780 tggaatagca gtgcatcact catgacgtta tacgtcgata gtgtgaatat tgctgatagg 840 cctcat ctgtcagggc ctattcctaa acctctatgg aatctcacca acatagtgtt tttgcacctt 960 ggtgataacc atcttgaagg accaatttcc catttcacga tatttgaaaa gctcaagagg 1020 ttatcacttg taaataacaa ctttgatggc ggacttgagt tcttatcctt taacacccaa 1080 cattgaacggc tagatttatc atccaattcc ctaactggtc caattccatc caacataagc 1140 ggacttcaaa acctagaatg tctctacttg tcatcaaacc acttgaatgg gagtatacct 1200 tcctggatat tctcccttcc ttcactggtt gagttagact tgagcaataa cactttcagt 1260 ggaaaaattc aagagttcaa gtccaaaaca ttaagtgccg ttactctaaa acaaaataag 1320 ctgaaaggtc gtattccgaa ttcactccta aaccagaaga acctacaatt acttctcctt 1380 tcacacaata atatcagtgg acatatttct tcagctatct gcaatctgaa aacattgata 1440 ttgttagact tgggaagtaa taatttggag ggaacaatcc cacaatgcgt ggttgagagg 1500 aacgaatacc tttcgcattt ggatttgagc aaaaacagac ttagtgggac aatcaataca 1560 acttttagtg ttggaaacat tttaagggtc attagcttgc acgggaataa gctaacgggg 1620 aaagtcccac gatctatgat caattgcaag tatttgacac tacttgatct aggtaacaat 1680 atgttgaatg acacatttcc aaactggttg ggatacctat ttcaattgaa gattttaagc 1740 ttgagatcaa ataagttgca tggtcccatc aaatcttcag ggaatacaaa cttgtttatg 1800 ggtcttcaaa ttcttgatct atcatctaat ggatttagtg ggaatttacc cgaaagaatt 1860 ttggggaatt tgcaaaccat gaaggaaatt gatgagagta caggattccc agagtatatt 1920 tctgatccat atgatattta ttacaattat ttgacgacaa tttctacaaa gggacaagat 1980 tatgattctg ttcgaatttt ggattctaac atgattatca atctctcaaa gaacagattt 2040 gaaggtcata ttccaagcat tattggagat cttgttggac ttcgtacgtt gaacttgtct 2100 cacaatgtct tggaaggtca tataccggca tcatttcaaa atttatcagt actcgaatct 2160 ttggatctct catctaataa aatcagcgga gaaattccgc agcagcttgc atccctcaca 2220 ttccttgaag tcttaaatct ctctcacaat catcttgttg gatgcatccc caaaggaaaa 2280 caatttgatt cgttcgggaa cacttcgtac caagggaatg atgggttacg cggatttcca 2340 ctctcaaaac tttgtggtgg tgaagatcaa gtgacaactc cagctgagct agatcaagaa 2400 gaggaggaag aagattcacc aatgatcagt tggcaggggg ttctcgtggg ttacggttgt 2460 ggacttgtta ttggactgtc cgtaatatac ataatgtggt caactcaata tccagcatgg 2520 ttttcgagga tggatttaaa gttggaacac ataattacta cgaaaatgaa aaagcacaag 2580 aaaagatatt ag 2592 <210> 2 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Cf9_2-SNP_F <400> 2 aatccccagc tcacggttag g 21 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Cf9_2-SNP_R <400> 3 gccctgacag attacaacga 20

Claims (7)

삭제delete 서열번호 1로 표시되는 Cf-9 유전자의 806번째 염기가 C이며, 847번째 염기가 A이고, 상기 806번째 염기 및 847번째 염기를 포함하는 5 내지 300개의 연속적인 염기로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오티드를 포함하는, 잎곰팡이병(leaf mold) 저항성 토마토 판단용 SNP(single nucleotide polymorphism) 마커를 검출 또는 증폭할 수 있는 제제를 포함하는, 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단용 조성물.
A polynucleotide consisting of 5 to 300 consecutive bases, wherein the 806th base of the Cf-9 gene represented by SEQ ID NO: 1 is C, the 847th base is A, the 806th base and the 847th base, A composition for determining a leaf mold resistance resistant tomato comprising a complementary polynucleotide, which agent is capable of detecting or amplifying a single nucleotide polymorphism (SNP) marker for leaf mold resistance.
제2항에 있어서,
상기 제제는 서열번호 2 및 3으로 구성된 폴리뉴클레오티드로 표시되는 프라이머인 것인 조성물.
3. The method of claim 2,
Wherein the agent is a primer represented by the polynucleotide consisting of SEQ ID NOS: 2 and 3.
제2항 또는 제3항의 조성물을 포함하는 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단용 키트.
A foliar-resistant tomato-resistant kit comprising the composition of claim 2 or 3.
제4항에 있어서,
상기 키트는 HRM 분석 키트인 것인 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단용 키트.
5. The method of claim 4,
Wherein said kit is an HRM assay kit.
삭제delete (a) 개체로부터 분리된 시료의 DNA로부터 서열번호 1로 구성된 폴리뉴클레오티드의 SNP 마커 부위를 증폭시키는 단계; 및
(b) 상기 (a) 단계의 증폭된 SNP 마커 부위의 염기를 결정하는 단계를 포함하는,
상기 서열번호 1의 폴리뉴클레오티드에서, 806 번째 염기의 대립유전자가 C이고, 847번째 염기의 대립유전자가 A인 경우, 잎곰팡이병 저항성이 일반 토마토보다 높은 것으로 판단하는 잎곰팡이병 저항성 토마토 판단 방법.
(a) amplifying the SNP marker region of the polynucleotide consisting of SEQ ID NO: 1 from the DNA of the sample separated from the individual; And
(b) determining the base of the amplified SNP marker region of step (a)
Wherein the allele of the 806th base is C and the allele of the 847th base is A in the polynucleotide of SEQ ID NO: 1, the leaf mold resistance resistance is higher than that of normal tomato.
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