KR101770474B1 - Molecular marker for validating seed size of watermelon and use thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수박 종자 크기 판별용 분자 마커 및 이의 이용에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 NS(medium-seed size), SS(small-seed seed), MS(micro-seed size), 또는 TS(tamato-seed size)의 크기를 갖는 종자를 판별하기 위한 SNP 마커 조성물, 프라이머 세트, 이를 이용하여 수박 종자 크기를 판별하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 수박 종자크기 판별용 분자마커의 제공으로 육종과정에서 수박 종자크기를 유식물체에서 예측할 수 있으며, 대상 후대교배종이 종자크기 형질을 다음 세대에서 분리할 것인지 (헤테로 유전자형), 고정되어 분리되지 않을 것인지 (호모 유전자형)에 대한 판단이 가능하다. 이에 따라, 본 발명에 따른 수박 종자크기 판별 분자마커의 제공으로 수박의 육종과정에서 과육과 동시 섭식이 가능한 종자크기가 매우 작은 품종을 육성하기 위해 TS 크기와 연관된 마커를 활용할 수 있으며, 반면, 3배체 씨없는 수박을 육성시 종자생산성을 유지하기 위하여 SS 크기를 목표로 하는 경우에도 본 발명에서 개발된 분자마커를 활용할 수 있다.The present invention relates to a molecular marker for determining the size of a watermelon seed, and more particularly to a medium-seed size (NS), a small-seed seed, a micro-seed size, SNP marker composition, a primer set, and a method for determining the size of a watermelon seed using the same.
By providing a molecular marker for determining the size of watermelon seeds according to the present invention, it is possible to predict the watermelon seed size in the seedling during the breeding process, and to determine whether the seedy-size hybrid is separated from the next generation (heterozygous) (Homozygous) can be judged. Accordingly, the marker associated with the TS size can be utilized for cultivating a variety of seeds having a very small seed size capable of simultaneous feeding with the flesh of the watermelon during the breeding of the watermelon by providing the marker of the watermelon seed size according to the present invention, The molecular markers developed in the present invention can be utilized even when the SS size is aimed at to maintain the seed productivity when cultivating watermelon without seeds.
Description
본 발명은 수박 종자 크기 판별용 분자 마커 및 이의 이용에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 NS(medium-seed size), SS(small-seed seed), MS(micro-seed size), 또는 TS(tamato-seed size)의 크기를 갖는 종자를 판별하기 위한 SNP 마커 조성물, 프라이머 세트, 이를 이용하여 수박 종자 크기를 판별하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a molecular marker for determining watermelon seed size and its use, and more specifically, NS (medium-seed size), SS (small-seed seed), MS (micro-seed size), or TS (tamato- seed size), a SNP marker composition for discriminating a seed having a size of, a primer set, and a method of determining the size of a watermelon seed using the same.
현재 염기서열 분석법의 발달과 비용의 절감으로 식물의 염기서열 분석이 빠르게 진행되고 있다. 박과 식물의 경우 최근 오이(2009년), 멜론(2012년), 수박(2013년)의 전장 염기서열이 공개되었으며, 최근 게놈의 서열분석을 통한 게놈서열기반 고밀도 유전자지도가 작성되고 있으며, 특히 단일염기다양성(single nucleotide polymorphism; SNP) 정보의 확보로 다양한 식물 계통, 품종의 구분뿐만 아니라, 분자마커로서의 활용도가 증가되고 있다. 특히, 종래의 전통 교배육종 방법에서 표현형 검정까지 많은 시간이 걸리는 문제점을 형질과 연관된 분자마커의 개발로 육종효율 증진과 육종기간 단축, 노동력 감소 등의 단점을 성공적으로 해결하고 있다.Currently, with the development of sequencing methods and cost reduction, plant sequencing is rapidly progressing. In the case of the gourd family, the full-length nucleotide sequences of cucumber (2009), melon (2012), and watermelon (2013) have been recently disclosed, and high-density genetic maps based on genomic sequence are being created through genome sequencing. The securing of single nucleotide polymorphism (SNP) information not only distinguishes various plant lines and varieties, but also increases its utilization as a molecular marker. In particular, the problem of taking a long time from the conventional hybrid breeding method to phenotypic test has been successfully solved the disadvantages of improving breeding efficiency, shortening the breeding period, and reducing labor through the development of molecular markers related to traits.
한편, 수박(Citrullus lanatus, watermelon)의 종자크기는 수박 유전자원별로 크기가 다양한데, 특징적인 것은 계통별로 한 과실 내에서 만들어지는 종자의 크기는 매우 일정하며, 전체 유전자원을 대상으로 할 때, GS (giant-seed size), BS (big-seed size), NS(medium-seed size), SS(small-seed size), MS(micro-seed size), TS(tamato-seed size) 순서로 크기에 따른 분류가 보고되어 있다 (도 1). 수박 종자의 크기는 종자의 생산성과도 관련이 커서 크기가 작을수록 과실당 종자생산량은 증가하는 경향을 뚜렷하게 나타낸다. 특히, TS (가장 작은 크기의 종자크기 범위) 크기는 수박의 섭취시 과육과 같이 섭식하여도 섭식 거부감이 매우 적어 동남아 등지에서 각광받고 있으며, SS 크기의 수박종자를 생산할 수 있으면, 3배체 수박 (씨없는 수박)의 종자생산성도 향상시킬 수 있다. 따라서, 수박 육종 및 채종에 있어 종자의 크기에 대한 유전분석은 매우 중요하며, 종자크기에 연관된 분자마커를 확보할 경우, 수박의 과실을 획득할 때까지의 재배기간 없이, 어린 식물생장시기에 분자마커로 미리 종자크기를 판별할 수 있는 장점이 있다.On the other hand, the size of the seeds of watermelon (Citrullus lanatus, watermelon) varies according to the watermelon genetic source. What is characteristic is that the size of seeds produced in one fruit by lineage is very constant, and when targeting all genetic resources, GS (giant-seed size), BS (big-seed size), NS (medium-seed size), SS (small-seed size), MS (micro-seed size), TS (tamato-seed size) Classification according to is reported (Fig. 1). The size of watermelon seeds is also related to the productivity of seeds, so the smaller the size, the more the seed production per fruit tends to increase. In particular, the size of TS (smallest seed size range) is in the spotlight in Southeast Asia because it has very little refusal to eat even if it is eaten like pulp when eating watermelon, and if it can produce SS-sized watermelon seeds, triploid watermelon ( Seedless watermelon) can also improve the seed productivity. Therefore, genetic analysis on the size of seeds is very important in watermelon breeding and seeding, and when a molecular marker related to the seed size is secured, there is no cultivation period until the fruit of the watermelon is acquired, There is an advantage of being able to determine the seed size in advance with a marker.
상기에서 기재한 바와 같이, 수박 종자 크기를 판별하기 위한 분자마커에 대한 개발이 시급한 상황이며, 이에 대한 연구가 이루어지고 있으나 아직 미비한 실정이다.As described above, the development of a molecular marker for determining the size of watermelon seeds is urgent, and research on this is being made, but it is still insufficient.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 TS3344 (TS 크기)와 PI 189225 (GS 크기)를 교배친으로 한 분리집단에서 수박 종자 크기 연관 QTL 분석으로 얻어진 수박 게놈영역을 토대로 수박 종자 크기를 판별할 수 있는 분자마커를 제공하는 것이다.The present invention was conceived to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to analyze the QTL related to the size of watermelon seeds in an isolated group using TS3344 (TS size) and PI 189225 (GS size) as mating parents. It is to provide a molecular marker that can determine the size of watermelon seeds based on the obtained watermelon genomic region.
본 발명의 다른 목적은 상기 분자 마커를 이용하여 수박 종자 크기를 판별하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for determining the size of watermelon seeds using the molecular marker.
본 발명의 또 다른 목적은 더 이상 후대 종자크기의 변화가 없는 유전적으로 완전히 고정된 수박 계통들을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a completely genetically fixed watermelon line that no longer changes in seed size.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은In order to achieve the above object, the present invention
서열번호 1의 염기서열 내에서 553번째 염기에 위치하는 단일뉴클레오타이드 다형성(single nucleotide polymorphism: SNP)을 포함하는 8-100개의 연속된 염기로 구성되는 폴리뉴클레오타이드 서열 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오타이드 서열;A polynucleotide sequence consisting of 8-100 consecutive bases including a single nucleotide polymorphism (SNP) located at the 553th base in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 or a complementary polynucleotide sequence thereof;
서열번호 2의 염기서열 내에서 552번째 염기에 위치하는 단일뉴클레오타이드 다형성(single nucleotide polymorphism: SNP)을 포함하는 8-100개의 연속된 염기로 구성되는 폴리뉴클레오타이드 서열 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오타이드 서열;A polynucleotide sequence consisting of 8-100 consecutive bases including a single nucleotide polymorphism (SNP) located at the 552th base in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 or a complementary polynucleotide sequence thereof;
서열번호 3의 염기서열 내에서 553번째 염기에 위치하는 단일뉴클레오타이드 다형성(single nucleotide polymorphism: SNP)을 포함하는 8-100개의 연속된 염기로 구성되는 폴리뉴클레오타이드 서열 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오타이드 서열; 및A polynucleotide sequence consisting of 8-100 consecutive bases including a single nucleotide polymorphism (SNP) located at the 553th base in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 or a complementary polynucleotide sequence thereof; And
서열번호 4의 염기서열 내에서 553번째 염기에 위치하는 단일뉴클레오타이드 다형성(single nucleotide polymorphism: SNP)을 포함하는 8-100개의 연속된 염기로 구성되는 폴리뉴클레오타이드 서열 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오타이드 서열로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 폴리뉴클레오타이드 서열 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는, 수박 종자 크기를 판별하기 위한 SNP 마커 조성물을 제공한다.A polynucleotide sequence consisting of 8-100 consecutive bases including a single nucleotide polymorphism (SNP) located at the 553th base within the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 or a group consisting of a complementary polynucleotide sequence thereof It provides a SNP marker composition for determining watermelon seed size, comprising one or more polynucleotide sequences selected from or a complementary polynucleotide sequence thereof.
또한, 본 발명은 상기 폴리뉴클레오타이드 서열 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오타이드 서열을 증폭시킬 수 있는 수박 종자 크기를 판별하기 위한 프라이머 세트를 제공한다.In addition, the present invention provides a primer set for determining the size of watermelon seeds capable of amplifying the polynucleotide sequence or its complementary polynucleotide sequence.
본 발명의 일 구현예로, 상기 프라이머 세트는, 서열번호 5 및 6으로 이루어진 프라이머 세트; 서열번호 7 및 8로 이루어진 프라이머 세트; 서열번호 9 및 10으로 이루어진 프라이머 세트; 및 서열번호 11 및 12로 이루어진 프라이머 세트를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the primer set, a primer set consisting of SEQ ID NOs: 5 and 6; A primer set consisting of SEQ ID NOs: 7 and 8; A primer set consisting of SEQ ID NOs: 9 and 10; And a primer set consisting of SEQ ID NOs: 11 and 12.
또한, 본 발명은 상기 프라이머 세트를 포함하는 수박 종자 크기를 판별하기 위한 HRM 분석용 PCR 키트를 제공한다.In addition, the present invention provides a PCR kit for HRM analysis for determining the size of watermelon seeds including the primer set.
또한, 본 발명은 In addition, the present invention
(1) 상기 PCR 키트와 수박 종자로부터 추출한 전체 DNA 시료를 혼합하여 PCR을 수행하는 단계; 및(1) performing PCR by mixing the PCR kit and the entire DNA sample extracted from watermelon seeds; And
(2) 상기 (1)단계의 증폭된 시료를 이용하여 HRM(High resolution melting) 분석을 수행하는 단계를 포함하는 수박 종자 크기를 판별하는 방법을 제공한다.(2) It provides a method of determining the size of a watermelon seed comprising the step of performing a high resolution melting (HRM) analysis using the amplified sample of step (1).
또한, 본 발명은 후대 종자크기 변화 없이 종자 크기가 고정되는 특성을 갖는, 수박의 종자(KCTC18406P, KCTC18407P, KCTC18405P 및 KCTC18408P)를 제공한다.In addition, the present invention provides seeds of watermelon (KCTC18406P, KCTC18407P, KCTC18405P and KCTC18408P) having a property of fixing the seed size without changing the seed size of the posterior generation.
본 발명의 일 구현예로, 상기 종자는 각각 270.41-366.45㎟, 153.87-226.53㎟, 109.10-152.88㎟ 및 49.64-74.93㎟의 종자면적을 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the seeds may have seed areas of 270.41-366.45mm2, 153.87-226.53mm2, 109.10-152.88mm2, and 49.64-74.93mm2, respectively.
본 발명에 따른 수박 종자크기 판별용 분자마커의 제공으로 육종과정에서 수박 종자크기를 유식물체에서 예측할 수 있으며, 대상 후대교배종이 종자크기 형질을 다음 세대에서 분리할 것인지 (헤테로 유전자형), 고정되어 분리되지 않을 것인지 (호모 유전자형)에 대한 판단이 가능하다. 이에 따라, 본 발명에 따른 수박 종자크기 판별 분자마커의 제공으로 수박의 육종과정에서 과육과 동시 섭식이 가능한 종자크기가 매우 작은 품종을 육성하기 위해 TS 크기와 연관된 마커를 활용할 수 있으며, 반면, 3배체 씨없는 수박을 육성시 종자생산성을 유지하기 위하여 SS 크기를 목표로 하는 경우에도 본 발명에서 개발된 분자마커를 활용할 수 있다.By providing a molecular marker for determining the watermelon seed size according to the present invention, the watermelon seed size can be predicted in the young plant during the breeding process, and whether the target posterior hybrid species will separate the seed size trait in the next generation (hetero genotype), fixed and separated It is possible to judge whether or not (homo genotype). Accordingly, by providing a molecular marker for determining the size of a watermelon seed according to the present invention, a marker associated with the TS size can be used to cultivate a variety having a very small seed size that can be fed simultaneously with the flesh during the breeding process of watermelon. On the other hand, 3 The molecular marker developed in the present invention can be used even when the SS size is aimed to maintain seed productivity when growing pear seedless watermelon.
또한, 수박 게놈의 종자크기를 결정하는 유전자들과 연관된 서열이 존재하는 게놈영역을 제공함으로써, 지속적인 분자마커의 개발도 가능하다.In addition, by providing a genomic region in which sequences associated with genes that determine the seed size of the watermelon genome exist, it is possible to continuously develop molecular markers.
더욱이, 본 발명은 자가수분시 후대에서 종자크기가 변하지 않는 고정된 4가지 종자크기별 계통들을 제공함으로써 상업용 F1 품종 개발에 직접적인 활용과 분자마커와 표현형 검증이 가능하다.Furthermore, the present invention provides four fixed strains for each seed size in which the seed size does not change in later generations during self-pollination, thereby enabling direct use in the development of commercial F1 varieties, molecular markers, and phenotype verification.
도 1은 수박 유전자원들의 종자크기를 6가지로 분류한 그림이다.
도 2는 수박의 PI 189225와 TS3344를 모부계로 하는 F1과 F2에서의 종자크기 및 그 변이를 나타낸 그림이다.
도 3은 수박 PI 189225(P1)과 TS3344(P2)의 교배후 F2 개체가 만들어내는 종자크기 분포 결과를 나타낸 것이다.
도 4a는 수박 PI 189225(P1)과 TS3344(P2)의 교배후 F2:3 에서 얻어진 종자크기 표현형을 QTL 분석한 결과를 나타낸 것이다(2번 염색체).
도 4b는 수박 PI 189225(P1)과 TS3344(P2)의 교배후 F2:3 에서 얻어진 종자크기 표현형을 QTL 분석 결과를 나타낸 것이다(6번 염색체).
도 5는 수박의 NT, SS, MS, TS 크기 종자를 결정하는 염색체 2와 6의 게놈 영역을 표시하였다.
도 6은 서열번호 1의 염기서열 및 해당 염기서열 내에서 SNP 위치를 나타낸 것이다.
도 7은 서열번호 2의 염기서열 및 해당 염기서열 내에서 SNP 위치를 나타낸 것이다.
도 8은 서열번호 3의 염기서열 및 해당 염기서열 내에서 SNP 위치를 나타낸 것이다.
도 9는 서열번호 4의 염기서열 및 해당 염기서열 내에서 SNP 위치를 나타낸 것이다.
도 10은 4가지 고정계통인 NT(NS)BC4F9, NT(SS)BC4F9, NT(MS)BC4F9, NT(TS)BC4F9에 대하여 서열번호 3을 이용한 HRM 분석을 수행한 결과이다. 각 그래프는 유전자형을 나타내며, 적색그래프는 참조서열과 동일한 개체들 [NT(NS)BC4F9, NT(MS)BC4F9], 청색그래프는 참조서열과 상이한 염기를 갖는 개체들 [NT(SS)BC4F9, NT(TS)BC4F9], 노란색그래프는 헤테로(H = Ref + Alt)를 나타내며, 유전자형이 헤테로인 개체는 NT(NS)와 NT(TS)가 교배된 F1으로 고정계통(homozygous line)들에 대한 비교를 위하여 추가 분석되었다.1 is a diagram showing the seed sizes of watermelon genetic resources classified into six types.
Fig. 2 is a diagram showing the seed size and variation of watermelon in F1 and F2 using PI 189225 and TS3344 as parental lines.
3 shows the result of seed size distribution produced by F2 individuals after crossing watermelon PI 189225 (P1) and TS3344 (P2).
Figure 4a shows the result of QTL analysis of the seed size phenotype obtained in F2:3 after crossing of watermelon PI 189225 (P1) and TS3344 (P2) (chromosome 2).
Figure 4b shows the results of QTL analysis of the seed size phenotype obtained in F2:3 after crossing of watermelon PI 189225 (P1) and TS3344 (P2) (chromosome 6).
Figure 5 shows the genomic regions of
6 shows the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and the SNP position within the nucleotide sequence.
7 shows the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 and the SNP position within the nucleotide sequence.
8 shows the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and the SNP position within the nucleotide sequence.
9 shows the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 and the SNP position within the nucleotide sequence.
FIG. 10 is a result of HRM analysis using SEQ ID NO: 3 for four fixed systems, NT(NS)BC4F9, NT(SS)BC4F9, NT(MS)BC4F9, and NT(TS)BC4F9. Each graph represents a genotype, and the red graph represents individuals with the same base as the reference sequence [NT(NS)BC4F9, NT(MS)BC4F9], and the blue graph represents individuals with different bases from the reference sequence [NT(SS)BC4F9, NT (TS)BC4F9], the yellow graph represents hetero (H = Ref + Alt), and the genotype is heterogeneous F1 in which NT(NS) and NT(TS) are crossed, compared to homozygous lines It was further analyzed for.
본 발명자들은 고정된 종자 크기를 갖는 수박(Citrullus lanatus, watermelon) 계통 및 수박 종자크기를 판별할 수 있는 HRM 마커를 개발하기 위해 연구 노력한 결과, TS3344 (TS 크기) X PI 189225 (GS 크기)의 F2 세대에서 QTL 분석으로 종자 크기 연관 게놈영역을 결정하고, 이를 기준으로 제작한 4가지 종자크기 수박 계통의 게놈 서열과 참조서열을 비교하여, SNP를 확보한 후, 해당 SNP를 확인할 수 있는 프라이머를 디자인하여 검정한 결과, 사용한 프라이머 세트는 연관마커와 표현형이 모두 일치하는 결과를 나타냄을 확인하고, 이에 기초하여 본 발명을 완성하게 되었다.As a result of research efforts to develop an HRM marker capable of discriminating the watermelon seed size and the watermelon strain (Citrullus lanatus, watermelon) having a fixed seed size, the present inventors showed that TS3344 (TS size) X PI 189225 (GS size) F2 In the generation, the genomic region associated with the seed size is determined by QTL analysis, and the genome sequence of the four seed-sized watermelon strains produced based on this is compared with the reference sequence, and after securing the SNP, a primer that can identify the corresponding SNP is designed. As a result of the assay, it was confirmed that the primer set used showed a result in which both the associated marker and the phenotype were consistent, and the present invention was completed based on this.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 서열번호 1의 염기서열 내에서 553번째 염기에 위치하는 단일뉴클레오타이드 다형성(single nucleotide polymorphism: SNP)을 포함하는 8-100개의 연속된 염기로 구성되는 폴리뉴클레오타이드 서열 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오타이드 서열;The present invention is a polynucleotide sequence consisting of 8-100 consecutive bases including a single nucleotide polymorphism (SNP) located at the 553th base within the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 or a complementary polynucleotide sequence thereof ;
서열번호 2의 염기서열 내에서 552번째 염기에 위치하는 단일뉴클레오타이드 다형성(single nucleotide polymorphism: SNP)을 포함하는 8-100개의 연속된 염기로 구성되는 폴리뉴클레오타이드 서열 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오타이드 서열;A polynucleotide sequence consisting of 8-100 consecutive bases including a single nucleotide polymorphism (SNP) located at the 552th base within the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 or a complementary polynucleotide sequence thereof;
서열번호 3의 염기서열 내에서 553번째 염기에 위치하는 단일뉴클레오타이드 다형성(single nucleotide polymorphism: SNP)을 포함하는 8-100개의 연속된 염기로 구성되는 폴리뉴클레오타이드 서열 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오타이드 서열; 및A polynucleotide sequence consisting of 8-100 consecutive bases including a single nucleotide polymorphism (SNP) located at the 553th base in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 or a complementary polynucleotide sequence thereof; And
서열번호 4의 염기서열 내에서 553번째 염기에 위치하는 단일뉴클레오타이드 다형성(single nucleotide polymorphism: SNP)을 포함하는 8-100개의 연속된 염기로 구성되는 폴리뉴클레오타이드 서열 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오타이드 서열로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 폴리뉴클레오타이드 서열 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오타이드 서열을 포함하는, 수박 종자 크기를 판별하기 위한 SNP 마커 조성물을 제공한다.A polynucleotide sequence consisting of 8-100 consecutive bases including a single nucleotide polymorphism (SNP) located at the 553th base within the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 or a group consisting of a complementary polynucleotide sequence thereof It provides a SNP marker composition for determining watermelon seed size, comprising one or more polynucleotide sequences selected from or a complementary polynucleotide sequence thereof.
본 발명에 따른 서열번호 1 내지 서열번호 4의 염기서열은 수박의 2번 또는 6번 염색체에 존재하는 염기서열일 수 있으며, 바람직하게는 2번 염색체의 29,248,332-30,180,046 bp 및 6번 염색체의 5,057,193-5,927,079 bp 영역 일 수 있으며, 보다 바람직하게는 2번 염색체의 29,761,887-30,053,080bp 및 6번 염색체의 5,540,129-5,542,892bp 영역일 수 있다.The nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 4 according to the present invention may be a base sequence present on
본 발명의 일 실시예에서는, 수박 유전자원 중 가장 작은 종자크기를 갖는 국내 수박 재배계통 TS3344 (tomato-seed size)(화분친: 부계)와 유전자원들 중 가장 큰 종자크기를 갖는 수박 야생계통 PI 189225 (giant-seed size)(종자친: 모계)의 교잡을 통하여 얻어진 F2세대 개체들의 DNA를 추출한 후, GBS 분석을 통한 유전자지도를 작성하였고, F2세대의 종자크기 조사결과를 토대로 양적형질 유전자좌 (quantitative trait loci; QTL) 분석을 실시하여 2번 염색체의 29,248,332-30,180,046 bp 및 6번 염색체의 5,057,193-5,927,079 bp 영역을 종자 크기 연관 게놈영역으로 결정하였다.In one embodiment of the present invention, the domestic watermelon cultivation line TS3344 (tomato-seed size) (flower parent: paternal) having the smallest seed size among watermelon genetic resources and the watermelon wild line PI having the largest seed size among genetic resources. After extracting the DNA of F2 generation individuals obtained through hybridization of 189225 (giant-seed size) (seed parent: maternal line), a genetic map was created through GBS analysis, and based on the results of the F2 generation seed size investigation, the quantitative trait locus ( Quantitative trait loci (QTL) analysis was performed to determine the regions 29,248,332-30,180,046 bp of
본 발명의 다른 실시예에서는, 4가지 종자크기인 NS(medium-seed size), SS(small-seed seed), MS(micro-seed size), TS(tamato-seed size)의 크기를 갖는 각 계통들을 제작한 후(NT-BC4F9, SS-BC4F9, MS-BC4F9, TS-BC4F9), 기 분석된 종자크기와 연관된 QTL 영역을 기준으로, 해당 범위 내에서 4가지 종자크기 계통의 게놈 염기서열 변이를 비교 분석하여 기 분석된 QTL 영역을 좀더 좁힐 수 있었으며, 해당 영역 내에 존재하는 SNP를 확보하였다.In another embodiment of the present invention, each strain having a size of four seed sizes: medium-seed size (NS), small-seed seed (SS), micro-seed size (MS), and tamato-seed size (TS). After making them (NT-BC4F9, SS-BC4F9, MS-BC4F9, TS-BC4F9), based on the QTL region associated with the previously analyzed seed size, genomic sequence variations of four seed size lines within the range were determined. By comparative analysis, the previously analyzed QTL region could be further narrowed, and SNPs present in the region were secured.
본 발명에 따른 SNP 마커 간의 조합을 통해 수박 종자의 크기를 하기와 같이 판별할 수 있다:The size of watermelon seeds can be determined as follows through the combination between the SNP markers according to the present invention:
■ NS(medium-seed size) : 서열번호 1 내지 서열번호 4의 염기서열을 포함(참조염기서열과 동일함) ■ NS (medium-seed size): Including the base sequence of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 4 (same as the reference base sequence)
■ SS(small-seed seed) : 서열번호 1의 염기서열을 포함하고(참조염기서열과 동일함), 서열번호 2 내지 서열번호 4의 염기서열을 포함하지 않음(참조염기서열과 상이함, 즉, 서열번호 2의 염기서열 내에서 552번째 염기가 G이고, 서열번호 3의 염기서열 내에서 553번째 염기가 결실(deletion)되고, 서열번호 4의 염기서열 내에서 553번째 염기가 T임) ■ SS (small-seed seed): contains the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 (same as the reference nucleotide sequence), and does not include the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 to SEQ ID NO: 4 (different from the reference nucleotide sequence, that is, , The 552th base in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 is G, the 553th base in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 is deleted, and the 553th base in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 is T)
■ MS(micro-seed size) : 서열번호 1의 염기서열은 포함하지 않고(참조염기서열과 상이함, 즉, 서열번호 1의 염기서열 내에서 553번째 염기가 C임), 서열번호 2 내지 서열번호 4의 염기서열은 포함(참조염기서열과 동일함) ■ MS (micro-seed size): Does not include the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 (differs from the reference nucleotide sequence, that is, the 553th base in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 is C), SEQ ID NO: 2 to sequence Includes the nucleotide sequence of number 4 (same as the reference nucleotide sequence)
■ TS(tamato-seed size) : 서열번호 1 내지 서열번호 4의 염기서열을 포함하지 않음(참조염기서열과 상이함, 즉, 서열번호 1의 염기서열 내에서 553번째 염기가 C이고, 서열번호 2의 염기서열 내에서 552번째 염기가 G이고, 서열번호 3의 염기서열 내에서 553번째 염기가 결실(deletion)되고, 서열번호 4의 염기서열 내에서 553번째 염기가 T임) ■ TS (tamato-seed size): Does not include the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 4 (different from the reference base sequence, that is, the 553th base in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 is C, and SEQ ID NO: The 552th base in the nucleotide sequence of 2 is G, the 553th base in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 is deleted, and the 553th base in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 is T)
상기 SNP 마커를 증폭시킬 수 있는 프라이머 세트를 분자마커로 사용함으로써 육종과정에서 수박 종자크기를 유식물체에서 예측할 수 있으며, 이에, 본 발명의 다른 양태로서, 본 발명은 상기 폴리뉴클레오타이드 서열 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오타이드 서열을 증폭시킬 수 있는 수박 종자 크기를 판별하기 위한 프라이머 세트를 제공하며, 바람직하게는 서열번호 5 및 6으로 이루어진 프라이머 세트; 서열번호 7 및 8로 이루어진 프라이머 세트; 서열번호 9 및 10으로 이루어진 프라이머 세트; 및 서열번호 11 및 12로 이루어진 프라이머 세트를 포함할 수 있다.By using a primer set capable of amplifying the SNP marker as a molecular marker, the size of watermelon seeds can be predicted in a young plant during the breeding process. Accordingly, as another aspect of the present invention, the present invention provides the polynucleotide sequence or its complementary It provides a primer set for determining the size of watermelon seeds capable of amplifying the polynucleotide sequence, preferably a primer set consisting of SEQ ID NOs: 5 and 6; A primer set consisting of SEQ ID NOs: 7 and 8; A primer set consisting of SEQ ID NOs: 9 and 10; And a primer set consisting of SEQ ID NOs: 11 and 12.
본 발명에서 용어 "프라이머(primer)"는 짧은 자유 3 말단 수산화기(free 3' hydroxyl group)를 가지는 핵산 서열로 상보적인 주형(template)과 염기쌍을 형성할 수 있고 주형 가닥 복사를 위한 시작 지점으로 기능을 하는 짧은 핵산 서열을 의미한다. 프라이머는 적절한 완충용액 및 온도에서 중합반응을 위한 시약 및 상이한 4가지 뉴클레오사이드 트리포스페이트의 존재 하에서 DNA 합성을 개시할 수 있다.In the present invention, the term "primer" is a nucleic acid sequence having a short free 3'hydroxyl group, which can form a base pair with a complementary template and functions as a starting point for template strand copying. It means a short nucleic acid sequence. Primers can initiate DNA synthesis in the presence of reagents for polymerization and four different nucleoside triphosphates at appropriate buffers and temperatures.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 4개의 프라이머 세트를 이용하여 4가지 고정계통(NT-BC4F9, SS-BC4F9, MS-BC4F9, TS-BC4F9)의 표현형 및 유전자형 검정을 수행하였고, 그 결과, 사용한 4개의 프라이머 세트는 연관마커와 표현형이 모두 일치한 결과를 나타냄을 확인하였다.In another embodiment of the present invention, phenotypic and genotypic assays of four fixed lines (NT-BC4F9, SS-BC4F9, MS-BC4F9, TS-BC4F9) were performed using four primer sets. It was confirmed that the primer sets of the dogs showed the same results in both the association marker and the phenotype.
상기와 같이, 본 발명에 따른 프라이머 세트는 HRM(High resolution melting) 분석을 통하여 핵산 서열에서의 변이를 확인하는데 사용될 수 있는바, 본 발명의 또 다른 양태로서, 본 발명은 상기 프라이머 세트를 포함하는 수박 종자 크기를 판별하기 위한 HRM 분석용 PCR 키트를 제공한다.As described above, the primer set according to the present invention can be used to confirm the mutation in the nucleic acid sequence through HRM (High resolution melting) analysis. As another aspect of the present invention, the present invention comprises the primer set. A PCR kit for HRM analysis is provided to determine the size of watermelon seeds.
본 발명에서 "HRM"은 PCR 영역 내에 존재하는 DNA 상의 SNP에 따라서, 형광시약과 결합한 증폭산물 DNA를 약 60℃에서 90℃까지 온도를 변화시키며 단일가닥의 DNA로 변성될 때의 형광강도 변화를 측정하는 방법을 의미한다.In the present invention, "HRM" changes the temperature of the amplified product DNA combined with a fluorescent reagent from about 60°C to 90°C according to the SNP on the DNA present in the PCR region, and changes the fluorescence intensity when denatured into single-stranded DNA. Means how to measure.
또한, 본 발명의 또 다른 양태로서, 본 발명은In addition, as another aspect of the present invention, the present invention
1) 상기 PCR 키트와 수박 종자로부터 추출한 전체 DNA 시료를 혼합하여 PCR을 수행하는 단계; 및1) performing PCR by mixing the PCR kit with the entire DNA sample extracted from watermelon seeds; And
2) 상기 1)단계의 증폭된 시료를 이용하여 HRM(High resolution melting) 분석을 수행하는 단계를 포함하는 수박 종자 크기를 판별하는 방법을 제공한다.2) It provides a method of determining the size of watermelon seeds comprising the step of performing a high resolution melting (HRM) analysis using the amplified sample of step 1).
또한, 본 발명에서, 종자크기 연관 마커의 개발을 위하여 제작한 각 종자크기별(NS, SS, MS, TS) 고정계통들은 더 이상 후대 종자크기의 변화가 없는 유전적으로 완전히 고정된 계통들이며, 상업육종용 계통으로도 사용이 가능한 고정계통들이다.In addition, in the present invention, the fixed strains for each seed size (NS, SS, MS, TS) produced for the development of markers associated with the seed size are genetically completely fixed strains that do not change the seed size of later generations, and are used for commercial breeding. These are fixed systems that can also be used as systems.
이에, 본 발명의 또 다른 양태로서, 본 발명은 후대 종자크기 변화 없이 종자 크기가 고정되는 특성을 갖는 수박의 종자(KCTC18406P, KCTC18407P, KCTC18405P 및 KCTC18408P)를 제공한다.Thus, as another aspect of the present invention, the present invention provides seeds of watermelon (KCTC18406P, KCTC18407P, KCTC18405P and KCTC18408P) having a property that the seed size is fixed without changing the seed size of the posterior generation.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a preferred embodiment is presented to aid the understanding of the present invention. However, the following examples are provided for easier understanding of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples.
[실시예][Example]
실시예 1. 수박 종자 크기를 판별하기 위한 QTL 분석Example 1. QTL analysis to determine watermelon seed size
1-1. 유전자 지도 작성 및 F2 집단의 종자 크기 확인1-1. Genetic mapping and identification of the seed size of the F2 population
수박 종자크기를 결정하는 게놈상의 영역을 결정하기 위하여 QTL 분석을 수행 하였다. 수박 유전자원 중 가장 작은 종자크기를 갖는 국내 수박 재배계통 TS3344 (tomato-seed size)(화분친: 부계)와 유전자원들 중 가장 큰 종자크기를 갖는 수박 야생계통 PI 189225 (giant-seed size)(종자친: 모계)의 교잡을 통하여 얻어진 F1을 자가수분시켜 F2세대에서 165개체를 확보하였으며(도 2), SNP 기반의 유전자지도 작성을 위하여 GBS(genotyping by sequencing) 분석을 수행하였다.QTL analysis was performed to determine the region on the genome that determines the watermelon seed size. The domestic watermelon cultivation system TS3344 (tomato-seed size) (plant parent: paternal), which has the smallest seed size among watermelon genetic resources, and the wild watermelon strain PI 189225 (giant-seed size), which has the largest seed size among the genetic resources ( F1 obtained through hybridization of seed parent: maternal) was self-pollinated to secure 165 individuals in the F2 generation (FIG. 2), and GBS (genotyping by sequencing) analysis was performed to create a SNP-based genetic map.
보다 구체적으로, F2 각 개체에서 추출한 게놈 DNA를 제한효소 ApeKI으로 자른 후, 각 개체를 확인할 수 있는 DNA 서열 (barcode)과 sequencing용 서열이 합성된 oligo DNA (총칭하여 adaptor)를 접합(ligation) 시킨 후, 어댑터(adaptor) 서열에 상보적인 PCR 프라이머를 사용하여 1회의 PCR을 거치고 정제하여 sequencing용 library를 제작하였다. 제작된 library를 NGS (next generation sequening)를 통해 ApeKI으로 잘려진 주변 염기서열을 분석하였고, 수박 참조게놈서열(reference genome) (http://www.icugi.org)과 PI 189225 (모계) 및 TS3344 (부계)의 전체 염기서열 분석 (whole genome sequencing) 결과를 비교 분석하여 SNP (single nucleotide sequence polymorphism)를 도출한 후, 얻어진 SNP 정보를 기반으로 JoinMap (v. 4.1) 소프트웨어를 이용하여 연관유전자지도를 작성하였다.More specifically, the genomic DNA extracted from each individual F2 is cut with the restriction enzyme ApeKI, and then the DNA sequence (barcode) that can identify each individual and the oligo DNA (collectively, the adaptor) synthesized for sequencing are ligated. Thereafter, PCR was performed once using a PCR primer complementary to an adapter sequence, followed by purification to prepare a sequencing library. The prepared library was analyzed for surrounding nucleotide sequences cut with ApeKI through NGS (next generation sequening), and the watermelon reference genome (http://www.icugi.org) and PI 189225 (maternal) and TS3344 (maternal) were analyzed. After comparing and analyzing the whole genome sequencing results of paternal), single nucleotide sequence polymorphism (SNP) was derived, and then based on the obtained SNP information, a related gene map was created using JoinMap (v. 4.1) software. I did.
또한, F2 세대 개체들이 생산한 종자의 크기를 조사한 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, 양적형질의 분포를 나타냄을 확인할 수 있었다.In addition, as a result of examining the size of seeds produced by F2 generation individuals, it was confirmed that the distribution of quantitative traits was shown in FIG. 3.
1-2. 수박 종자 크기 연관 QTL 분석1-2. Watermelon seed size correlation QTL analysis
실시예 1-1을 통해 작성된 유전자지도와 F2세대의 종자크기 조사결과를 토대로 양적형질 유전자좌 (quantitative trait loci; QTL) 분석을 실시하였다.A quantitative trait loci (QTL) analysis was performed based on the genetic map prepared in Example 1-1 and the result of the seed size investigation of the F2 generation.
그 결과, 도 4에 나타낸 바와 같이, 이를 통해 결정된 종자크기 연관 양적형질 유전자좌는 수박 염색체 2번 (qC2Sz1)과 6번 (qC6Sz1)에 존재하고 있음을 확인할 수 있었다. 2번 염색체 상의 QTL은 우성효과가 10.29, 6번 염색체 상의 QTL은 우성효과가 -9.85로 나타나 각 염색체의 QTL은 종자가 큰 쪽과 작은 쪽으로 영향을 주는 것으로 나타났다. 분석된 QTL 영역은 염색체 2번의 경우 29,248,332~30,180,046 bp, 염색체 6번의 경우 5,057,193~5,927,079 bp 로 나타났다.As a result, as shown in FIG. 4, it was confirmed that the quantitative trait locus associated with the seed size determined through this was present in watermelon chromosomes 2 (qC2Sz1) and 6 (qC6Sz1). QTL on
실시예 2. 4가지 크기 범위(NS, SS, MS, TS)의 고정 계통 제작Example 2. Fabrication of fixed systems in four size ranges (NS, SS, MS, TS)
종자크기 연관 마커의 개발을 위하여, 4가지 종자크기인 NS(medium-seed size), SS(small-seed seed), MS(micro-seed size), TS(tamato-seed size)의 크기를 갖는 계통들을 제작하였다.For the development of markers related to seed size, a line having four seed sizes: medium-seed size (NS), small-seed seed (SS), micro-seed size (MS), and tamato-seed size (TS). I made them.
보다 구체적으로, NS 크기 (medium-seed size) 종자를 만드는 상업용 고정계통 NT와 TS 크기 (tomato-seed size) 종자를 만드는 상업용 고정계통 TS3344의 교잡 후 얻어진 F1 개체를 우선 각기 NT와 TS3344에 여교잡하였다. 이때 NT와 여교잡에서 나타난 후대에서는 NS, SS, MS 크기의 종자들이 발생하였으며, NS와 SS 크기의 식물체는 NT를 3회 더 여교잡후 각 NS와 SS 크기의 계통을 8회 자가수분하여 각기 다른 NS 및 SS 크기의 고정계통을 제작하였다.More specifically, the F1 individuals obtained after hybridization of the commercial stationary system NT that produces medium-seed size seeds and the commercial stationary system TS3344 that produces tomato-seed size seeds are first hybridized to NT and TS3344, respectively. I did. At this time, seeds of the size of NS, SS, and MS appeared in the later generations of the NT and female hybrids, and the NS and SS sized plants were subjected to self-pollination of each NS and SS-
한편, F1을 TS3344와 여교잡한 경우는 MS와 TS의 분리개체들이 나타났으며, TS와 3회 더 여교잡 후, 각 MS 크기와 TS 크기의 계통을 8회 자가수분하여 각기 다른 MS 및 TS 크기의 고정계통을 제작하였다.On the other hand, when F1 was cross-crossed with TS3344, separate entities of MS and TS appeared, and after cross-crossing with TS three more times, each MS and TS-sized lines were self-pollinated eight times to separate different MSs and TSs. A fixed system of size was produced.
각기 다른 크기의 종자를 생산하는 4가지 고정계통은 자가수분시 더 이상 분리하지 않아, 4가지 종자크기를 대변하는 고정계통(NT-BC4F9, SS-BC4F9, MS-BC4F9, TS-BC4F9)으로 제공하였다.Four fixed systems that produce seeds of different sizes are no longer separated during self-pollination, and are provided as fixed systems (NT-BC4F9, SS-BC4F9, MS-BC4F9, TS-BC4F9) representing four different seed sizes. I did.
실시예 3. 수박 종자 크기 판별을 위한 HRM 마커 개발Example 3. Development of HRM markers for determining the size of watermelon seeds
3-1. 수박 종자 크기 판별을 위한 SNP 확보3-1. Securing SNP to determine the size of watermelon seeds
실시예 2를 통해 제작한 각기 다른 고정계통들을 파종 후 잎에서 DNA를 추출하고, 전체 게놈에 대하여 대량염기서열 재분석 (next generation resequencing)을 수행하였다. 얻어진 염기서열은 수박의 참조게놈서열 (reference genome sequence)과 비교하여 변이염기서열을 분석하였다. After sowing the different fixed systems prepared in Example 2, DNA was extracted from the leaves, and the entire genome was subjected to next generation resequencing. The obtained nucleotide sequence was compared with the reference genome sequence of watermelon, and the mutant nucleotide sequence was analyzed.
또한, 실시예 1-2를 통해 분석된 종자크기와 연관된 QTL 영역을 기준으로, 해당 범위 내에서 4가지 종자크기 계통의 게놈 염기서열 변이를 비교 분석한 결과, 도 5에 나타낸 바와 같이, 참조염기서열을 기준으로 염색체 2번의 29,761,887- 30,053,080bp 영역은 NS와 SS 종자크기 계통은 참조염기서열과 동일한 서열을 갖고 있었으며, MS와 TS 종자크기 계통은 참조염기서열과 다른 서열들이 존재하고 있었다. 한편, 염색체 6번의 5,540,129-5,542,892bp 영역은 NS와 MS가 참조염기서열과 동일한 서열을, 그리고 SS와 TS는 참조염기서열과 다른 서열을 나타내고 있었다.In addition, based on the QTL region associated with the seed size analyzed in Example 1-2, as a result of comparative analysis of genomic sequence mutations of four seed size strains within the corresponding range, as shown in FIG. 5, the reference base Based on the sequence, in the 29,761,887- 30,053,080bp region of
상기 결과들을 종합하여, 서열번호 1의 염기서열 내에서 553번째 염기, 서열번호 2의 염기서열 내에서 552번째 염기, 서열번호 3의 염기서열 내에서 553번째 염기 및 서열번호 4의 염기서열 내에서 553번째 염기에 위치하는 SNP를 확보하였다(도 6 내지 도 9 참조).Summarizing the above results, the 553 nucleotide in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, the 552 nucleotide in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2, the 553 nucleotide in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3, and the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 The SNP located at the 553th base was obtained (see FIGS. 6 to 9).
3-2. 프라이머 세트 제작3-2. Create a primer set
실시예 3-1을 통해 확보한 SNP를 중심으로 공개된 웹용 소프트웨어인 Primer 3 (http://primer3.ut.ee/)을 이용하여 각 SNP에 대한 프라이머 세트를 제작하였고, 각 프라이머 세트에 대한 구체적인 정보는 하기 표 1에 나타내었다.Primer 3 (http://primer3.ut.ee/), a web software published around the SNP obtained through Example 3-1, was used to prepare a primer set for each SNP, and for each primer set Specific information is shown in Table 1 below.
실시예 4. HRM 마커의 적용성 검증Example 4. Validation of the applicability of HRM markers
먼저, 실시예 2를 통해 제작된 4가지 고정계통(NT-BC4F9, SS-BC4F9, MS-BC4F9, TS-BC4F9)의 표현형을 검정하였다. 즉, 상기 4가지 고정계통(NT-BC4F9, SS-BC4F9, MS-BC4F9, TS-BC4F9) 200립씩에 대하여 20립씩 나누어 측정하여 이들의 평균, 최대값, 최소값을 얻었다(표 2). 또한 각 종자들을 촬영하여 종자면적을 ImageJ 소프트웨어로 산출하였다(표 3).First, the phenotypes of four fixed systems (NT-BC4F9, SS-BC4F9, MS-BC4F9, TS-BC4F9) prepared through Example 2 were tested. That is, the four fixed systems (NT-BC4F9, SS-BC4F9, MS-BC4F9, TS-BC4F9) were measured by dividing 20 grains for each 200 grains to obtain their average, maximum and minimum values (Table 2). In addition, each seed was photographed and the seed area was calculated with ImageJ software (Table 3).
다음으로, 실시예 3을 통해 제작된 프라이머 세트를 이용하여 상기 4가지 고정계통들 각 20개체에 대하여 유전자형 검정을 수행하였다. 이때, SNP 기반의 HRM 분석에서 참조게놈의 서열과 동일한 뉴클레오티드일 경우 Ref로, 다른 뉴클레오티드일 경우 Alt로 표현 하였으며, 이들이 염색체 2번과 6번에서 4가지 유전자형 조합으로 종자크기를 판정하였다. 그 결과, 하기 표 4에 나타낸 바와 같이, 사용한 4개의 프라이머 세트는 연관마커와 표현형이 모두 일치한 결과를 얻었다.Next, genotyping was performed on 20 individuals of each of the four fixed lines using the primer set prepared in Example 3. At this time, in the SNP-based HRM analysis, nucleotides identical to the sequence of the reference genome were expressed as Ref, and for other nucleotides, they were expressed as Alt, and the seed size was determined by four genotype combinations in
또한, 서열번호 3을 이용하여 NS, SS, MS, TS 각 계통을 대상으로 HRM 분석을 수행하였고, 그 결과 도 10에 나타낸 바와 같이, 표현형 결과와 분석된 유전자형 결과가 일치하였다.In addition, HRM analysis was performed for each line of NS, SS, MS, and TS using SEQ ID NO: 3. As a result, as shown in FIG. 10, the phenotypic result and the analyzed genotype result were consistent.
추가적으로, NS 및 TS 크기 고정계통의 교배후 얻어진 F2 분리세대의 유전자형 및 표현형 검정을 실시하였다. 보다 구체적으로, NS크기와 TS크기 고정계통 [NT(NS)BC4F9 x NT(TS)BC4F9] 교배후 얻어진 F2 분리세대에서의 종자크기에 대한 HRM 마커 검정을 수행한 결과, 하기 표 5에 나타낸 바와 같이, NS/TS F2-22를 제외하고 모두 연관마커와 표현형이 일치한 결과를 얻었다.Additionally, genotype and phenotypic assays of the F2 isolated generation obtained after crossing of the NS and TS size fixed lines were performed. More specifically, as a result of performing the HRM marker assay for the seed size in the F2 isolated generation obtained after crossing the NS size and the TS size fixed line [NT(NS)BC4F9 x NT(TS)BC4F9], as shown in Table 5 below Likewise, all of the association markers and phenotypes were consistent with the exception of NS/TS F2-22.
따라서, 본 발명을 통하여 제시된 HRM 마커의 조합을 통하여 NS, SS, MS, TS 종자크기를 구별할 수 있음을 입증하였다.Therefore, it was demonstrated that NS, SS, MS, and TS seed sizes can be distinguished through the combination of the HRM markers presented through the present invention.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that other specific forms can be easily modified without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and are not limiting.
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gcgatggtct ccaaagcgtc 660 gaatccgccg tgaactccgc ccgttccgtc gacaaatccc aatttttcat ctccacctct 720 gtttacgagc ttgaatcctc tgttatcgac gccttaaaag caaaatttcc cttcccgatt 780 tacaccatcg gacccagtac tccatatttc gagctagaat gctccgcccc aaatggcggc 840 accgacgact atttccggtg gctggactcc caagcagagg gctctgtttt gtacatttca 900 cagggcagtt atctttcagt ttctagcgcc caaatagacg agatcgtcgc cggggtgaaa 960 gccagcggcg ttcggttctt gtgggtggtg cgtggagatg acggccggtt gaaggacgtg 1020 gacagagaaa ctgggatggt ggttggatgg tgcgatcaat tgaaggttct gtgccacaga 1080 tccgtgggag ggttttggac tcacgg 1106 <210> 2 <211> 1106 <212> DNA <213> Citrullus lanatus <400> 2 aaaaacagaa tgaaatgcac tgctctcttc cacgtttcta aattgaatgg taactcctct 60 ggaatgagat ttctgtttta aaagcaaaac tattcaatga cgcgagcaag aacagggctt 120 gattcttcaa caagttaaat tgtacagaat tacagatact gaattaccat tgcagagaca 180 gatttgtaag ggaagcaaca cataagaaat gacaaagttg atcaaaatgg tgccataaat 240 ttttttttaa gagcatgcaa acatttcttc acaatgtcgt agttattagc atgagactac 300 cattcttacc tcttcgctgg catcgccttc tgaaatgcaa actgactgaa cagggcctaa 360 ccgaaatatc tgtagacgtg aaaagaaata taaaattaat catattacat tctctaaatt 420 gatcacacca tcgattcatc gctaacaaat tctagcaaat accaacacgt aaacaattga 480 tcaatatgtc atatacgaca gtgcaagagt tcaacacact accccgagct ttgatactat 540 agtaaatcat cattgagcta aaagctaggt atctaggtta tggaacattt aaactattat 600 aagaacggaa aatgtatgtc gttaagctca cctgtaaagc aaaacgagca ttcttactat 660 gcctcactat ttctcatttt gaacaatgca gaaccaaaaa acaaaataaa gaaaacaaaa 720 aatagttctc ttttttctct cttctttatt cgttctaaac tctccaacac actagacaac 780 aatcacgata cgcaaattca ttacaaatga aacagaacct gagaagtccg aagatcgaaa 840 gcaaggtcat cggaatcagc ctcctgccgg aaccgaagct ctgccgcgcc ggaatcgcca 900 ctgaaccgcg caaccaccgg cgcggacgaa gaggacgagg aggaagacga agaagcaagc 960 tcagaaatcg aaacaagagt gaactcctga ggtttgtgct tttgccctaa ggagccttcc 1020 attaatgcaa aacctgaagc cgaaaatgta tcttcactcc aaaaaaaatg gaaaaatata 1080 gagtcgaagt ttcaatagtg caaagc 1106 <210> 3 <211> 1106 <212> DNA <213> Citrullus lanatus <400> 3 tatatttatt ttaaaatcat 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atatatatat atatatacct 900 aagacattta aattattatt attattttgt ttttaaaaaa tatattgtta tttagaattt 960 aataaattta aaattaaagt tatcttagtt ggagatattc tcattttgat cacttattta 1020 taaaattata caagtaaaac gcaacgtttt tttctttttt ttaaaggtaa attgtttatt 1080 tattaattct accattacat tgcgtg 1106 <210> 4 <211> 1106 <212> DNA <213> Citrullus lanatus <400> 4 ataacaaagt ttagatatgt tttttttttt cttttttctt taaataaaag gcatagttgt 60 gaacttcttt cttaatagtt tagctaataa aataatatga aacagtggta taggcaaact 120 actcgaagtc agtgatacta tagtataaaa tttaaattaa atattgatca aggcttatgt 180 gattcgacat tcaagtgagg gagtttgagc ttttgcataa atctgcgtta ttgttaaata 240 aacaatgaag aacaaatgat aatattgatg gtaaaattag gataaggaaa ctctttgaac 300 ttcatattct ttccacatta aatttataat tttggggaag gaagacgact aacaagataa 360 aaagagagaa catcgttgtg gtacctaact cataacctcc tatacttaaa caagtattta 420 gcaagatgtt agagcaagtt agaaagaagt aaaagaactt acttttgggt gtgcttgtga 480 ccccatattt ttattgtggt ggggcttagg atccaaacct aaagaagatt aagaaaagtt 540 gattcgggtc ggcctatgag gctaagattt gggttggtcg aggtacgcga gttgagttgt 600 tcggctcaac tcccttcttc ctcttggtct tttcctccct tggcctgttg gcatttctct 660 aattcttgcg tgacgataat ttttttgaac ttggaattct tgattagaga cgatctataa 720 tagataatat ttaaaataaa tttataataa acattagttt ttttatggaa aaaaaattat 780 aaatcaaaac aacattttga acaatttttt tagtacaata aaacgtgaga gattcaaatc 840 acaaaccttt taattactaa ttcatatttt atgtattgaa ctaggctcac cctaccaaat 900 tttgctttat taataaaaat atttgaataa agagcttaat aaaaacaaaa gttgaataat 960 aaaaataggt tttagactta cattacatgc accttttccc ccattttttc atatagaatg 1020 aaataaatgt gactatttga aaattaatat acaatcgatt ttatcaggtg cttaaaacgg 1080 ttaaaatgtt tctaacttag ttttac 1106 <210> 5 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> WSize-Ch2-1aF primer <400> 5 ggtgggcatt ttccagcaga tc 22 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> WSize-Ch2-1aR primer <400> 6 ctcttctccc cgctcttcaa 20 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> WSize-Ch6-1F primer <400> 7 acactacccc gagctttgat 20 <210> 8 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> WSize-Ch6-1R primer <400> 8 aggtgagctt aacgacatac at 22 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> WSize-Ch6-2aF primer <400> 9 agggagtctc gcacacttag 20 <210> 10 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> WSize-Ch6-2aR primer <400> 10 agcacctatg ttcccctgaa 20 <210> 11 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> WSize-Ch6-4F primer <400> 11 attgtggtgg ggcttaggat 20 <210> 12 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> WSize-Ch6-4R primer <400> 12 acctcgacca acccaaatct 20 <110> Chung-Ang University Industry-Academy Cooperation Foundation <120> Molecular marker for validating seed size of watermelon and use thereof <130> MP15-160 <160> 12 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 1106 <212> DNA <213> Citrullus lanatus <400> 1 tcagtggttc tgtagcaccc agacggattc atctggcggc gttgccgtac cccggcagag 60 gccacatcaa cgctctcatg aatctctgca agcttctctc tctcaaaaac cccaacattc 120 tcatctcctt catcgtcacc gacgagtggc tcaccttcct cgccgccgat cccaaacccc 180 aaaacatccg tttcgccact ttccccaatg ttatcccctc tgagctcggc cgcgccaacg 240 acttcaccgg tttcctccga tccatccaca cccatatgga ggctcccgtt gagactctac 300 tccatcgcct cgacccgccg ccgactgcca ttctcgccga tgccttcgtc acttgggctg 360 tccagttggg gaaacgcctc aatgttccgg tcgcttcact ctggcccatg tcggctacgg 420 ttttctccat cctttaccat ttcgaccttc tcaaggaaaa tgggcatttt ccagcagatc 480 tctcaggtaa ctttaaaatc taattgatgg aaattacatt tttggaatca ggatttaagt 540 tctttcttac tctgttttga agagcgggga gaagagattg tcgattactt ccccggagtg 600 tcgaagattt gtcttgcaga tttgccgtct ttcttttctg gcgatggtct ccaaagcgtc 660 gaatccgccg tgaactccgc ccgttccgtc gacaaatccc aatttttcat ctccacctct 720 gtttacgagc ttgaatcctc tgttatcgac gccttaaaag caaaatttcc cttcccgatt 780 tacaccatcg gacccagtac tccatatttc gagctagaat gctccgcccc aaatggcggc 840 accgacgact atttccggtg gctggactcc caagcagagg gctctgtttt gtacatttca 900 cagggcagtt atctttcagt ttctagcgcc caaatagacg agatcgtcgc cggggtgaaa 960 gccagcggcg ttcggttctt gtgggtggtg cgtggagatg acggccggtt gaaggacgtg 1020 gacagagaaa ctgggatggt ggttggatgg tgcgatcaat tgaaggttct gtgccacaga 1080 tccgtgggag ggttttggac tcacgg 1106 <210> 2 <211> 1106 <212> DNA <213> Citrullus lanatus <400> 2 aaaaacagaa tgaaatgcac tgctctcttc cacgtttcta aattgaatgg taactcctct 60 ggaatgagat ttctgtttta aaagcaaaac tattcaatga cgcgagcaag aacagggctt 120 gattcttcaa caagttaaat tgtacagaat tacagatact gaattaccat tgcagagaca 180 gatttgtaag ggaagcaaca cataagaaat gacaaagttg atcaaaatgg tgccataaat 240 ttttttttaa gagcatgcaa acatttcttc acaatgtcgt agttattagc atgagactac 300 cattcttacc tcttcgctgg catcgccttc tgaaatgcaa actgactgaa cagggcctaa 360 ccgaaatatc tgtagacgtg aaaagaaata taaaattaat catattacat tctctaaatt 420 gatcacacca tcgattcatc gctaacaaat tctagcaaat accaacacgt aaacaattga 480 tcaatatgtc atatacgaca gtgcaagagt tcaacacact accccgagct ttgatactat 540 agtaaatcat cattgagcta aaagctaggt atctaggtta tggaacattt aaactattat 600 aagaacggaa aatgtatgtc gttaagctca cctgtaaagc aaaacgagca ttcttactat 660 gcctcactat ttctcatttt gaacaatgca gaaccaaaaa acaaaataaa gaaaacaaaa 720 aatagttctc ttttttctct cttctttatt cgttctaaac tctccaacac actagacaac 780 aatcacgata cgcaaattca ttacaaatga aacagaacct gagaagtccg aagatcgaaa 840 gcaaggtcat cggaatcagc ctcctgccgg aaccgaagct ctgccgcgcc ggaatcgcca 900 ctgaaccgcg caaccaccgg cgcggacgaa gaggacgagg aggaagacga agaagcaagc 960 tcagaaatcg aaacaagagt gaactcctga ggtttgtgct tttgccctaa ggagccttcc 1020 attaatgcaa aacctgaagc cgaaaatgta tcttcactcc aaaaaaaatg gaaaaatata 1080 gagtcgaagt ttcaatagtg caaagc 1106 <210> 3 <211> 1106 <212> DNA <213> Citrullus lanatus <400> 3 tatatttatt ttaaaatcat ggttggttac ttaatgggtt ggctttgtgt tgtctcaaat 60 cttgtcccaa cggttgtctc accgggtgtt gattatgcag aatattttat ttccttatta 120 tgcatctcat ttcttaattg tccgcctttc ttgactacgg tttaccgact ttatttgagg 180 gattataatt tccatatttt tgttgtgcta tttatgagca agaagtgatc ttgttatggt 240 tgtcgcattt gcttttaaga ggttgttcat tgtgttcccg acatagaaca ttttgtgggt 300 tttatgtttg ttgaacaata agttttctct ttattggcag cttgttctat tattgcatgt 360 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tttgctttat taataaaaat atttgaataa agagcttaat aaaaacaaaa gttgaataat 960 aaaaataggt tttagactta cattacatgc accttttccc ccattttttc atatagaatg 1020 aaataaatgt gactatttga aaattaatat acaatcgatt ttatcaggtg cttaaaacgg 1080 ttaaaatgtt tctaacttag ttttac 1106 <210> 5 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> WSize-Ch2-1aF primer <400> 5 ggtgggcatt ttccagcaga tc 22 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> WSize-Ch2-1aR primer <400> 6 ctcttctccc cgctcttcaa 20 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> WSize-Ch6-1F primer <400> 7 acactacccc gagctttgat 20 <210> 8 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> WSize-Ch6-1R primer <400> 8 aggtgagctt aacgacatac at 22 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> WSize-Ch6-2aF primer <400> 9 agggagtctc gcacacttag 20 <210> 10 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> WSize-Ch6-2aR primer <400> 10 agcacctatg ttcccctgaa 20 <210> 11 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> WSize-Ch6-4F primer <400> 11 attgtggtgg ggcttaggat 20 <210> 12 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> WSize-Ch6-4R primer <400> 12 acctcgacca acccaaatct 20
Claims (2)
Seed of watermelon deposited with deposit number KCTC18405P, which has the property that the seed size is fixed without changing the seed size.
상기 종자는 109.10-152.88㎟ 의 종자면적을 갖는 것을 특징으로 하는, 수박의 종자.The method according to claim 1,
Wherein the seed has a seed area of 109.10-152.88 mm < 2 >.
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KR20210072854A (en) | 2019-12-09 | 2021-06-18 | 대한민국(농촌진흥청장) | System and Method for Detecting polyploid and haploid |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20170045848A (en) | 2017-04-28 |
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