KR102689998B1 - SNP marker composition for discriminating Fusarium wilt-resistant or sensitive Raphanus sativus cultivar and uses thereof - Google Patents

SNP marker composition for discriminating Fusarium wilt-resistant or sensitive Raphanus sativus cultivar and uses thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102689998B1
KR102689998B1 KR1020230152879A KR20230152879A KR102689998B1 KR 102689998 B1 KR102689998 B1 KR 102689998B1 KR 1020230152879 A KR1020230152879 A KR 1020230152879A KR 20230152879 A KR20230152879 A KR 20230152879A KR 102689998 B1 KR102689998 B1 KR 102689998B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resistant
radish
susceptible
snp
wilt disease
Prior art date
Application number
KR1020230152879A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최수련
조성환
Original Assignee
지노타입 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지노타입 주식회사 filed Critical 지노타입 주식회사
Priority to KR1020230152879A priority Critical patent/KR102689998B1/en
Priority to KR1020240041792A priority patent/KR102680730B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102689998B1 publication Critical patent/KR102689998B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
    • C12Q1/6895Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for plants, fungi or algae
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/13Plant traits
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156Polymorphic or mutational markers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

본 발명은 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 SNP 마커 조성물 및 이의 용도에 관한 것으로, 본 발명의 SNP 마커는 무 시들음병에 대한 저항성 또는 감수성을 보이는 무 개체를 정확하게 판별할 수 있으므로, 시들음병에 대해 저항성을 가지는 무 개체를 조기에 선별하여 육성할 수 있어 육종에 소요되는 시간, 비용 및 노력을 절감하는데 매우 유용하게 활용될 수 있다.The present invention relates to a SNP marker composition and its use for determining radish cultivars resistant or susceptible to wilt disease. The SNP marker of the present invention can accurately identify radish individuals showing resistance or susceptibility to radish wilt disease, so Resistant radish individuals can be selected and cultivated early on, which is very useful in reducing the time, cost, and effort required for breeding.

Description

시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 SNP 마커 조성물 및 이의 용도{SNP marker composition for discriminating Fusarium wilt-resistant or sensitive Raphanus sativus cultivar and uses thereof}SNP marker composition for discriminating Fusarium wilt-resistant or sensitive Raphanus sativus cultivar and uses thereof}

본 발명은 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 SNP 마커 조성물 및 이의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a SNP marker composition and its use for determining wilt disease-resistant or susceptible radish varieties.

배추과 채소인 무(Raphanus sativus L.)는 우리나라 대표 채소 중 하나로, 국내 생산 과채류 중 배추와 더불어 총 생산량의 60% 이상을 차치하고 있는 매우 중요한 작물이다. 최근에 무 연작 재배지에서 각종 병해와 생리적장해 발생이 증가하여 무 재배에 어려움을 겪고 있다. 현재까지 무에 발생하는 병해로 국내에서는 시들음병(Fusarium wilt), 뿌리혹병(clubroot), 검은썩음병(black rot), 노균병(downy mildew), 검은무늬병(black spot), 균검은무늬병(bacterial leaf spot) 등 19종이 보고되었다.Radish ( Raphanus sativus L.), a vegetable from the Brassica family, is one of Korea's representative vegetables and is a very important crop, accounting for more than 60% of the total production along with Chinese cabbage among domestically produced fruits and vegetables. Recently, the occurrence of various diseases and physiological disorders has increased in continuous radish cultivation areas, making radish cultivation difficult. To date, diseases that occur on radish in Korea include Fusarium wilt, clubroot, black rot, downy mildew, black spot, and bacterial leaf. 19 species, including spot), were reported.

푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)에 의해 발생하는 시들음병은 예전에 위황병(yellows)로 불렸던 토양전염성 병으로, 수백 종의 작물에 발생하여 세계적으로 큰 피해를 일으키고 있다. 무 시들음병은 F. oxysporum f. sp. raphani에 의해 발생하며, 전세계적으로 발생하여 막대한 피해를 일으키고 있는 무의 주요 병해이다. 무 시들음병은 1934년 미국 캘리포니아주 San Benito에 있는 white Chinese winter radish 채종포에서 처음 보고된 이후, 1946년 위스콘신주 Waukesha의 무 포장에서, 그리고 현재 미국 각지에서 발생하고 있다. 국내에서도 오래 전부터 발생되었을 것으로 생각되며, 1981년 청원군 미농 재배단지에서 처음 보고되었고 계속된 연작으로 인해 시들음병 발생이 점차 증가하고 있는 추세이다.Wilt caused by Fusarium oxysporum , formerly called yellows, is a soil-borne disease that occurs in hundreds of types of crops and causes great damage worldwide. Radish wilt disease is caused by F. oxysporum f. sp. It is caused by raphani and is a major disease of radish that occurs worldwide and causes enormous damage. Radish wilt disease was first reported in 1934 in white Chinese winter radish fields in San Benito, California, USA, in 1946 in radish fields in Waukesha, Wisconsin, and is currently occurring throughout the United States. It is thought to have occurred in Korea for a long time. It was first reported in 1981 at the Minong cultivation complex in Cheongwon-gun, and the incidence of wilt disease is gradually increasing due to continued continuous cropping.

무 시들음병을 방제하기 위한 방법으로 저항성 품종을 재배하거나 윤작, 건전종자 소독 후 파종, 석회 시용, 질소비료 과용 금지, 토양 소독 등이 활용되고 있다. 이러한 방법들 중에서 저항성 품종의 재배는 무 시들음병 방제에 있어 가장 환경 친화적인 방법으로 인식되고 있다. 따라서, 시들음병 저항성 무 품종의 개발을 위한 무 시들음병 저항성 유전자 규명과 분자마커 개발에 대한 연구가 필요하다.Methods to control radish wilt disease include cultivating resistant varieties, crop rotation, sowing after disinfecting healthy seeds, applying lime, prohibiting excessive use of nitrogen fertilizer, and soil disinfection. Among these methods, cultivation of resistant varieties is recognized as the most environmentally friendly method for controlling radish wilt disease. Therefore, research is needed to identify radish wilt disease resistance genes and develop molecular markers for the development of radish disease-resistant radish varieties.

이에 본 발명에서는 무의 시들음병 저항성 계통과 감수성 무 계통의 교배 후 자가수정하여 육성된 RIL(recombinant inbred line) 집단을 육성 및 병 검정하여 시들음병 저항성과 연관된 QTL을 탐색하였고, 탐색된 QTL을 검출할 수 있는 SNP 분자표지 및 SNP 분자표지에 기반하여 시들음병 저항성과 감수성 무 품종을 판별할 수 있는 KASP 프라이머 세트를 개발하였다. 무가 세계적으로 재배되고 있는 주요 채소 작물임에도 불구하고, 내병성 형질연구나 마커개발은 실험을 위한 재료 준비에 편리한 F2를 위주로 진행되어 왔다. 그러나, F2는 개체 반복이 불가능하여 1개체에서 표현형을 검정함으로써 병리검정결과(표현형)의 정확도가 떨어지고 이러한 낮은 정확도는 저항성에 관여하는 유전형 분석의 정확도에도 부정적인 영향력을 준다. 따라서, 무 시들음병 저항성이 QTL로써 유전양식이 복잡하므로 RIL 집단을 사용함으로써, 유전형이 동형접합(homozygous)으로 동일하고, 개체 반복이 가능하여 병리검정에 대한 결과의 신뢰성을 확보할 수 있다. 현재까지 무에서 RIL 집단을 활용한 유전분석을 통하여 무 시들음병 저항성을 판단하기 위한 분자표지와 SNP를 대상으로 편리하게 사용 가능한 KASP 마커에 대해서는 개발된 바 없다. 또한, SNP를 활용한 마커 검정의 경우 형광시료를 넣어 PCR 후 정기영동 없이, 증폭산물을 HRM(htigh resolution melting) 분석을 통해 해리 곡선을 비교하여 유전형의 차이를 구별하는 방법을 많이 사용하는데, SNP좌에 따라서 융해 곡선(melting curve)의 다형성을 구분하기 모호한 경우가 많아 검정이 불분명하다는 단점이 있다. 따라서, 본 발명자는 각 표적 SNP를 검출할 수 있는 형광시료들을 이용하여 형광물질의 차이를 활용한 유전형 구별을 위한 KASP를 활용하여 분자표지를 개발하였다. Accordingly, in the present invention, QTL associated with wilt disease resistance was searched for by breeding and disease testing a RIL (recombinant inbred line) population raised through self-fertilization after crossing a radish wilt disease-resistant line and a susceptible radish line, and the searched QTL could be detected. We developed a set of KASP primers that can distinguish between wilt disease-resistant and susceptible radish cultivars based on the SNP molecular markers and SNP molecular markers. Although radish is a major vegetable crop grown worldwide, research on disease resistance traits and marker development has been focused on F 2 , which is convenient for preparing materials for experiments. However, because F 2 cannot be repeated, the accuracy of the pathological test results (phenotype) is reduced by testing the phenotype in one individual, and this low accuracy also has a negative impact on the accuracy of genotyping analysis related to resistance. Therefore, since radish wilt disease resistance is a QTL and the inheritance pattern is complex, by using the RIL population, the genotype is homozygous and repeatable, thereby ensuring the reliability of the results of the pathological test. To date, KASP markers that can be conveniently used for molecular markers and SNPs to determine resistance to radish wilt disease through genetic analysis using RIL populations in radish have not been developed. In addition, in the case of marker testing using SNP, a method is often used to distinguish differences in genotypes by comparing dissociation curves of amplification products through HRM (htigh resolution melting) analysis without periodic electrophoresis after PCR with a fluorescent sample. There are many cases where it is unclear to distinguish the polymorphism of the melting curve depending on the left, so the test has the disadvantage of being unclear. Therefore, the present inventor developed a molecular marker using KASP for genotype discrimination using differences in fluorescent substances using fluorescent samples capable of detecting each target SNP.

한편, 한국등록특허 제1361296호에는 '무의 위황병 저항성 연관 마커를 포함하는 프라이머 세트 및 이를 이용한 저항성 무 품종 선발 방법'이 개시되어 있고, 한국등록특허 제1733464호에는 '십자화과 시들음병 저항성 품종을 판별하기 위한 분자마커 및 이의 용도'가 개시되어 있으나, 본 발명의 무 시들음병에 대한 저항성과 밀접하게 연관된 무 7번 염색체의 12,812,422 bp 및 12,812,701 bp에 존재하는 '시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 SNP 마커 조성물 및 이의 용도'에 대해서는 기재된 바가 없다.Meanwhile, Korean Patent No. 1361296 discloses a 'primer set containing markers associated with radish wilt disease resistance and a method for selecting resistant radish varieties using the same,' and Korean Patent No. 1733464 discloses 'Identifying cultivars resistant to cruciferous wilt disease.' 'Molecular markers and their uses' are disclosed, but 'SNP markers for determining radish wilt disease-resistant or susceptible radish varieties present on 12,812,422 bp and 12,812,701 bp of radish chromosome 7, which are closely related to resistance to radish wilt disease of the present invention. There is no description regarding the ‘composition and its use’.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자들은 무 시들음병 병원균(Fusarium oxysporum f. sp raphani)의 병원형 147A에 대해 저항성을 보이는 Y31 계통과 감수성을 보이는 Y106 계통을 이용하여, 무 7번 염색체 상에 존재하는 무 시들음병 저항성 관련 QTL(Quantitative trait locus)을 확인한 후, 상기 QTL 영역에서 무 시들음병 저항성과 밀접하게 연관된 무 7번 염색체의 12,812,422 bp 및 12,812,701 bp에 존재하는 SNP(Single nucleotide polymorphism) 마커를 발굴하였다. 또한, 상기 SNP 마커에 기반한 KASP(Kompetitive allele specific PCR) 프라이머 세트를 개발하였으며, 상기 개발된 KASP 프라이머 세트가 무 시들음병에 대한 저항성 또는 감수성 무 개체를 정확하게 구별할 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.The present invention was derived from the above needs, and the present inventors used the Y31 line showing resistance and the Y106 line showing sensitivity to pathotype 147A of the radish wilt disease pathogen ( Fusarium oxysporum f. sp raphani ), using radish 7 After confirming the QTL (Quantitative trait locus) related to radish wilt disease resistance present on chromosome 1, In the QTL region, SNP (single nucleotide polymorphism) markers located on 12,812,422 bp and 12,812,701 bp of radish chromosome 7, which are closely related to radish wilt disease resistance, were discovered. In addition, a KASP (Kompetitive allele specific PCR) primer set based on the SNP marker was developed, and the present invention was completed by confirming that the developed KASP primer set can accurately distinguish resistant or susceptible radish individuals to radish wilt disease. did.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 서열번호 10 또는 11의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드에 있어서, 각 염기서열 중 301번째에 위치한 SNP(single nucleotide polymorphism) 염기를 포함하는 8개 이상의 연속된 뉴클레오티드로 구성된 폴리뉴클레오티드 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오티드를 포함하는, 시들음병(Fusarium wilt) 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 SNP 마커 조성물을 제공한다.In order to solve the above problem, the present invention is a polynucleotide consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 10 or 11, with 8 or more consecutive nucleotides including a SNP (single nucleotide polymorphism) base located at the 301st position of each base sequence. Provided is a SNP marker composition for determining Fusarium wilt resistant or susceptible radish varieties, comprising a polynucleotide or a complementary polynucleotide thereof.

또한, 본 발명은 상기 SNP 염기를 포함하는 폴리뉴클레오티드 또는 이의 cDNA를 포함하는, 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 마이크로어레이를 제공한다.In addition, the present invention provides a microarray for determining wilt disease-resistant or susceptible radish varieties, including a polynucleotide containing the above SNP base or cDNA thereof.

또한, 본 발명은 상기 SNP 염기를 포함하는 폴리뉴클레오티드 또는 이의 cDNA를 포함하는, 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 프로브를 제공한다.In addition, the present invention provides a probe for determining wilt disease-resistant or susceptible radish varieties, including a polynucleotide containing the above SNP base or cDNA thereof.

또한, 본 발명은 서열번호 1, 2 및 3의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 1; 서열번호 4, 5 및 6의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 2; 및 서열번호 7, 8 및 9의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 3;으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트를 포함하는, 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 프라이머 세트 조성물을 제공한다. In addition, the present invention provides oligonucleotide primer set 1 of SEQ ID NOs: 1, 2, and 3; Oligonucleotide primer set 2 of SEQ ID NOs: 4, 5, and 6; and oligonucleotide primer set 3 of SEQ ID NOs: 7, 8, and 9. It provides a primer set composition for determining wilt disease-resistant or susceptible radish varieties, comprising at least one oligonucleotide primer set selected from the group consisting of.

또한, 본 발명은 상기 프라이머 세트 조성물; 및 증폭 반응을 수행하기 위한 시약;을 포함하는, 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 키트를 제공한다.In addition, the present invention provides the primer set composition; and a reagent for performing an amplification reaction. It provides a kit for determining wilt disease-resistant or susceptible radish varieties, including a kit.

또한, 본 발명은 무 시료로부터 게놈 DNA를 분리하는 단계; 상기 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 본 발명에 따른 프라이머 세트 조성물을 이용하여 증폭 반응을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및 상기 증폭 단계의 산물을 검출하는 단계;를 포함하는, 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하는 방법을 제공한다.Additionally, the present invention includes the steps of isolating genomic DNA from a radish sample; Using the isolated genomic DNA as a template and performing an amplification reaction using the primer set composition according to the present invention to amplify the target sequence; and detecting the product of the amplification step. It provides a method for determining wilt disease-resistant or susceptible radish varieties, including a step.

본 발명의 SNP 마커는 무 시들음병에 대한 저항성 또는 감수성을 보이는 무 개체를 정확하게 판별할 수 있으므로, 시들음병에 대해 저항성을 가지는 무 개체를 조기에 선별하여 육성할 수 있어 육종에 소요되는 시간, 비용 및 노력을 절감하는데 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다.The SNP marker of the present invention can accurately identify radish individuals that are resistant or susceptible to radish wilt disease, so radish individuals that are resistant to wilt disease can be selected and cultivated at an early stage, reducing the time, cost, and effort required for breeding. It can be very useful in reducing costs.

도 1은 양친 계통인 Y31(저항성) 및 Y106(감수성)의 교배로 만든 RIL(recombinant inbred line) 집단을 이용하여 작성된 유전자지도에서 시들음병 저항성 관련 유전자좌의 위치를 보여주는 결과이다.
도 2는 본 발명의 SNP 기반 KASP 프라이머 세트(표 5)를 이용하여 양친 계통인 Y31(저항성) 및 Y106(감수성)과, 이들의 RIL 집단 중 시들음병에 대해서 2년간 서로 다른 독립적인 두 번의 병리검정 실험에서 동일한 표현형(1차년도 결과, 2차년도 결과가 모두 저항성 또는 감수성)을 나타내는 저항성 63계통과 감수성 66계통을 대상으로 KASP 분석을 수행한 결과이다.
도 3은 본 발명의 마커 2(표 4의 SNP 마커 'R7_12812422' 기반 KASP 프라이머 세트(서열번호 1, 2 및 3))를 이용하여, 양친 계통인 Y31(저항성) 및 Y106(감수성)의 교배로 만든 RIL 집단(표 8)을 대상으로 KASP 분석을 수행한 결과이다.
Figure 1 is a result showing the location of loci related to wilt disease resistance in a genetic map created using a RIL (recombinant inbred line) population created by crossing the parental lines Y31 (resistant) and Y106 (susceptible).
Figure 2 shows two different, independent pathological tests for wilt disease among the parental lines, Y31 (resistant) and Y106 (susceptible), and their RIL population, using the SNP-based KASP primer set of the present invention (Table 5) for 2 years. This is the result of performing KASP analysis on 63 resistant lines and 66 susceptible lines that showed the same phenotype in the experiment (both the first and second year results were resistant or susceptible).
Figure 3 shows a cross between the parental lines Y31 (resistant) and Y106 (susceptible) using marker 2 of the present invention (KASP primer set (SEQ ID NO: 1, 2 and 3) based on SNP marker 'R7_12812422' in Table 4). This is the result of performing KASP analysis on the created RIL group (Table 8).

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 서열번호 10 또는 11의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드에 있어서, 각 염기서열 중 301번째에 위치한 SNP(single nucleotide polymorphism) 염기를 포함하는 8개 이상의 연속된 뉴클레오티드로 구성된 폴리뉴클레오티드 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오티드를 포함하는, 시들음병(Fusarium wilt) 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 SNP 마커 조성물을 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides a polynucleotide consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 10 or 11, containing 8 or more consecutive SNP (single nucleotide polymorphism) bases located at the 301st position of each base sequence. Provided is a SNP marker composition for determining Fusarium wilt-resistant or susceptible radish varieties, which includes a polynucleotide composed of nucleotides or a complementary polynucleotide thereof.

본 발명의 일 구현 예에 있어서, 상기 연속된 뉴클레오티드는 8 내지 100개의 연속된 뉴클레오티드일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In one embodiment of the present invention, the contiguous nucleotides may be 8 to 100 contiguous nucleotides, but are not limited thereto.

본 명세서에서, 용어 '뉴클레오티드'는 단일 가닥 또는 이중 가닥 형태로 존재하는 디옥시리보뉴클레오티드 또는 리보뉴클레오티드이며, 특별하게 다르게 언급되어 있지 않은 한 자연의 뉴클레오티드의 유사체를 포함한다.In this specification, the term 'nucleotide' refers to a deoxyribonucleotide or ribonucleotide that exists in single-stranded or double-stranded form, and includes analogs of natural nucleotides unless specifically stated otherwise.

본 발명의 일 구현 예에 따른 SNP 마커 조성물에 있어서, 상기 SNP 위치 염기는 서열번호 10 또는 11의 염기서열에서 301번째로, 다형성 염기 정보는 표 4의 SNP 염기서열 정보에서 [/]로 표시하였으며, 본 발명의 서열번호 10 또는 11의 염기서열은 표 4의 사선(/) 앞에 위치한 염기를 포함하는 서열을 의미한다.In the SNP marker composition according to one embodiment of the present invention, the SNP position base is the 301st base in the base sequence of SEQ ID NO: 10 or 11, and the polymorphic base information is indicated as [/] in the SNP sequence information in Table 4. , the base sequence of SEQ ID NO: 10 or 11 of the present invention means a sequence containing the base located before the slash (/) in Table 4.

본 발명의 SNP 마커를 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종의 판별에 사용할 수 있는 것은, 서열번호 10으로 표시되는 염기서열 중 SNP 변이 위치인 301번째가 G 또는 A로, 서열번호 11로 표시되는 염기서열 중 SNP 변이 위치인 301번째가 T 또는 G로 다르게 나타나는 것에 근거한 것이다. 상기 SNP 위치 염기에 있어서, 서열번호 10의 염기서열 중 301번째 염기가 G이거나, 서열번호 11의 염기서열 중 301번째 염기가 T일 경우 시들음병 저항성 무 품종으로 판별할 수 있다(표 3 참고).The SNP marker of the present invention can be used to determine wilt disease-resistant or susceptible radish varieties because the 301st SNP mutation position in the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 10 is G or A, and in the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 11, the 301st SNP mutation position is G or A. This is based on the fact that the 301st SNP mutation position appears differently as T or G. In the base at the SNP position, if the 301st base in the base sequence of SEQ ID NO. 10 is G or the 301st base in the base sequence of SEQ ID NO. 11 is T, it can be identified as a wilt disease-resistant radish variety (see Table 3).

본 발명은 상기 서열번호 10 또는 11의 염기서열에서 SNP 위치의 염기 변이체에 관한 것이나, 이러한 SNP 염기 변이가 이중 가닥의 gDNA(게놈 DNA)에서 발견되는 경우, 상기 뉴클레오티드 서열에 대해 상보적인 폴리뉴클레오티드 서열도 포함하는 것으로 해석된다. 따라서 상보적인 폴리뉴클레오티드 서열에서 SNP 위치의 염기도 상보적인 염기가 된다. 이러한 측면에서, 본 명세서에 제시된 모든 서열은, 특별한 언급이 없는 한, 게놈 DNA의 센스 가닥에 있는 서열을 기준으로 한 것이다.The present invention relates to nucleotide variants at SNP positions in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 or 11, but when such SNP nucleotide mutations are found in double-stranded gDNA (genomic DNA), a polynucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence It is interpreted to include also. Therefore, the base at the SNP position in the complementary polynucleotide sequence also becomes a complementary base. In this respect, all sequences presented herein are based on sequences in the sense strand of genomic DNA, unless otherwise specified.

본 발명은 또한, 상기 SNP 염기를 포함하는 폴리뉴클레오티드 또는 이의 cDNA를 포함하는, 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 마이크로어레이를 제공한다.The present invention also provides a microarray for determining wilt disease-resistant or susceptible radish cultivars, comprising a polynucleotide containing the above SNP base or cDNA thereof.

바람직하게는, 상기 폴리뉴클레오티드는 아미노-실란, 폴리 L-라이신 또는 알데히드의 활성기가 코팅된 기판에 고정될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 또한, 바람직하게는, 상기 기판은 실리콘 웨이퍼, 유리, 석영, 금속 또는 플라스틱일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 폴리뉴클레오티드를 기판에 고정화시키는 방법으로는 피에조일렉트릭(piezoelectric) 방식을 이용한 마이크로피펫팅(micropipetting)법, 핀(pin) 형태의 스폿터(spotter)를 이용한 방법 등을 사용할 수 있다.Preferably, the polynucleotide may be immobilized on a substrate coated with an active group of amino-silane, poly L-lysine, or aldehyde, but is not limited thereto. Additionally, preferably, the substrate may be a silicon wafer, glass, quartz, metal, or plastic, but is not limited thereto. Methods for immobilizing the polynucleotide on a substrate include micropipetting using a piezoelectric method, a method using a pin-type spotter, etc.

본 명세서에서, 용어 '기판'은 혼성화 특성을 보유하고, 혼성화의 배경 수준이 낮게 유지되는 조건 하에 마커가 부착될 수 있는 임의의 기판을 말한다. 통상적으로, 상기 기판은 미세역가(microtiter) 플레이트, 막(예를 들면, 나일론 또는 니트로셀룰로오스), 미세구(비드) 또는 칩일 수 있다. 막에 적용하거나 고정하기 전에, 핵산 프로브를 변형시켜 고정화를 촉진시키거나 혼성화 효율을 개선시킬 수 있다. 상기 변형은 단독중합체 테일링(homopolymer tailing), 지방족기, NH2기, SH기 및 카르복실기와 같은 상이한 반응성 작용기와의 커플링, 또는 비오틴, 합텐(hapten) 또는 단백질과의 커플링을 포함할 수 있다.As used herein, the term 'substrate' refers to any substrate that possesses hybridization properties and to which a marker can be attached under conditions that the background level of hybridization is kept low. Typically, the substrate may be a microtiter plate, membrane (eg, nylon or nitrocellulose), microspheres (beads), or a chip. Before application to or immobilization on a membrane, nucleic acid probes can be modified to facilitate immobilization or improve hybridization efficiency. The modifications may include homopolymer tailing, coupling with different reactive functional groups such as aliphatic groups, NH 2 groups, SH groups and carboxyl groups, or coupling with biotin, haptens or proteins. .

본 발명에 따른 마이크로어레이는 본 발명에 따른 폴리뉴클레오티드 또는 그의 상보적 폴리뉴클레오티드, 그에 의해 코딩되는 폴리펩티드 또는 그의 cDNA를 이용하여 본 분야의 당업자에게 알려져 있는 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다.The microarray according to the present invention can be prepared by conventional methods known to those skilled in the art using the polynucleotide according to the present invention or its complementary polynucleotide, the polypeptide encoded by it, or its cDNA.

본 발명은 또한, 상기 SNP 염기를 포함하는 폴리뉴클레오티드 또는 이의 cDNA를 포함하는, 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 프로브를 제공한다.The present invention also provides a probe for determining wilt disease-resistant or susceptible radish varieties, comprising a polynucleotide containing the above SNP base or cDNA thereof.

본 명세서에서, 용어 '프로브'는 혼성화 프로브로서, 핵산의 상보성 가닥에 서열 특이적으로 결합할 수 있는 디옥시리보뉴클레오티드 및 리보뉴클레오티드를 포함하는 자연적인 또는 변형되는 모노머 또는 결합을 갖는 선형의 올리고머를 의미한다. 본 발명의 프로브는 대립형질 특이적 프로브로서, 같은 종의 두 구성원으로부터 유래한 핵산 단편 중에 다형성 부위가 존재하여, 한 구성원으로부터 유래한 DNA 단편에는 혼성화하나, 다른 구성원으로부터 유래한 단편에는 혼성화하지 않는다. 바람직하게는 프로브는 혼성화에서의 최대 효율을 위하여 단일 가닥, 더 바람직하게는 디옥시리보뉴클레오티드일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.As used herein, the term 'probe' refers to a hybridization probe, which refers to a linear oligomer having a natural or modified monomer or linkage containing deoxyribonucleotides and ribonucleotides capable of sequence-specific binding to the complementary strand of a nucleic acid. . The probe of the present invention is an allele-specific probe, in which a polymorphic site is present among nucleic acid fragments derived from two members of the same species, and hybridizes to the DNA fragment derived from one member, but does not hybridize to the fragment derived from the other member. . Preferably, the probe may be single stranded for maximum efficiency in hybridization, more preferably a deoxyribonucleotide, but is not limited thereto.

본 명세서에서, 용어 '혼성화(hybridization)'는 상보적인 단일 가닥 핵산들이 이중-가닥 핵산을 형성하는 것을 의미한다. 혼성화는 완전히 매칭되거나 일부 미스매치로 실질적으로 매칭되는 2개의 핵산 가닥 사이에서 일어날 수 있다. 혼성화를 위한 상보성은 혼성화 조건, 특히 온도에 따라 달라질 수 있다.As used herein, the term 'hybridization' refers to complementary single-stranded nucleic acids forming double-stranded nucleic acids. Hybridization can occur between two nucleic acid strands that are completely matched or substantially matched with some mismatches. Complementarity for hybridization may vary depending on hybridization conditions, especially temperature.

본 발명에 이용되는 프로브로서, 상기 SNP를 포함하는 폴리뉴클레오티드에 완전하게(perfectly) 상보적인 서열이 이용될 수 있으나, 특이적 혼성화를 방해하지 않는 범위 내에서 실질적으로(substantially) 상보적인 서열이 이용될 수도 있다. 바람직하게는, 본 발명에 이용되는 프로브는 SNP 뉴클레오티드인 서열번호 14 또는 15의 301번째 위치의 뉴클레오티드를 포함하는 8 내지 100 개의 연속 뉴클레오티드를 포함하는 서열에 혼성화될 수 있는 서열을 포함한다. 더 바람직하게는, 상기 프로브의 3'-말단 또는 5'-말단은 상기 SNP 염기에 상보적인 염기를 갖는다. 일반적으로, 혼성화에 의해 형성되는 듀플렉스(duplex)의 안정성은 말단 서열의 일치에 의해 결정되는 경향이 있기 때문에, 3'-말단 또는 5'-말단에 SNP 염기에 상보적인 염기를 갖는 프로브에서 말단 부분이 혼성화되지 않으면, 이러한 듀플렉스는 엄격한 조건에서 해체될 수 있다. 혼성화에 적합한 조건은 당업계에 통상적으로 알려진 내용을 참조하여 결정할 수 있다. 혼성화에 이용되는 엄격한 조건(stringent condition)은 대립형질 중 하나에만 혼성화하도록 충분히 엄격해야 하며, 온도, 이온 세기(완충액 농도) 및 유기 용매와 같은 화합물의 존재등을 조절하여 결정될 수 있다. 이러한 엄격한 조건은 혼성화되는 서열에 의존하여 다르게 결정될 수 있다.As a probe used in the present invention, a sequence that is perfectly complementary to the polynucleotide containing the SNP may be used, but a substantially complementary sequence may be used to the extent that it does not interfere with specific hybridization. It could be. Preferably, the probe used in the present invention contains a sequence capable of hybridizing to a sequence comprising 8 to 100 consecutive nucleotides including the nucleotide at position 301 of SEQ ID NO: 14 or 15, which is a SNP nucleotide. More preferably, the 3'-end or 5'-end of the probe has a base complementary to the SNP base. In general, since the stability of the duplex formed by hybridization tends to be determined by the match of the terminal sequences, the terminal portion of the probe having a base complementary to the SNP base at the 3'-end or 5'-end Without hybridization, these duplexes can disassemble under stringent conditions. Suitable conditions for hybridization can be determined by referring to information commonly known in the art. The stringent conditions used for hybridization must be sufficiently stringent to ensure hybridization to only one of the alleles, and can be determined by controlling temperature, ionic strength (buffer concentration), and the presence of compounds such as organic solvents. These stringent conditions may vary depending on the sequence being hybridized.

본 발명은 또한, 서열번호 1, 2 및 3의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 1; 서열번호 4, 5 및 6의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 2; 및 서열번호 7, 8 및 9의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 3;으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트를 포함하는, 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 프라이머 세트 조성물을 제공한다.The present invention also provides oligonucleotide primer set 1 of SEQ ID NOs: 1, 2, and 3; Oligonucleotide primer set 2 of SEQ ID NOs: 4, 5, and 6; and oligonucleotide primer set 3 of SEQ ID NOs: 7, 8, and 9. It provides a primer set composition for determining wilt disease-resistant or susceptible radish varieties, comprising at least one oligonucleotide primer set selected from the group consisting of.

본 발명의 일 구현 예에 있어서, 상기 프라이머 세트는 서열번호 10 또는 11로 표시되는 염기서열 중 301번째 SNP 변이 위치를 확인할 수 있는 KASP(Kompetitive allele specific PCR) 프라이머 세트일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In one embodiment of the present invention, the primer set may be a KASP (Kompetitive allele specific PCR) primer set capable of confirming the 301st SNP mutation position in the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 10 or 11, but is not limited thereto. .

본 명세서에서, 용어 'KASP'는 PCR(polymerase chain reaction) 기반의 분석 방법 중 하나로, 상동의(homogenous) 그리고 형광(fluorescence) 기반의 유전자형 분석 기술이다. KASP는 대립형질(allele)-특이적 올리고 연장(extension) 및 신호생성을 위한 형광공명에너지전이(fluorescence resonance energy transfer)를 기반으로 하는 기술이다.In this specification, the term 'KASP' is one of the PCR (polymerase chain reaction)-based analysis methods, which is a homogenous and fluorescence-based genotyping analysis technology. KASP is a technology based on fluorescence resonance energy transfer for allele-specific oligo extension and signal generation.

본 발명의 일 구현 예에 따른 프라이머 세트 조성물에 있어서, 상기 서열번호 1, 2 및 3의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 1은 서열번호 10의 염기서열 중 301번째 염기에 위치한 SNP 염기를 포함하는 폴리뉴클레오티드를 증폭할 수 있고, 서열번호 4, 5 및 6의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 2와 서열번호 7, 8 및 9의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 3은 서열번호 11의 염기서열 중 301번째 염기에 위치한 SNP 염기를 포함하는 폴리뉴클레오티드를 증폭할 수 있다.In the primer set composition according to one embodiment of the present invention, the oligonucleotide primer set 1 of SEQ ID NO: 1, 2, and 3 amplifies a polynucleotide containing the SNP base located at the 301st base of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10. It can be done, and oligonucleotide primer set 2 of SEQ ID NOs: 4, 5, and 6 and oligonucleotide primer set 3 of SEQ ID NOs: 7, 8, and 9 are polynucleotides containing the SNP base located at the 301st base of the base sequence of SEQ ID NO: 11. Nucleotides can be amplified.

본 발명의 KASP 프라이머 세트는 서열번호 3개의 올리고뉴클레오티드가 하나의 프라이머 세트를 이루며, 2개의 정방향 프라이머와 1개의 역방향 프라이머로 구성되어 있다. 구체적으로 정방향 프라이머의 5' 말단에 FAM 또는 HEX 형광물질이 부착되어 있고 3' 말단에는 SNP 염기가 결합되어 있으며, 공통의 역방향 프라이머 1개로 구성되어 있다. 본 발명의 프라이머 세트에 있어서 서열번호 1, 4 및 7의 올리고뉴클레오티드는 FAM이 결합된 정방향 프라이머, 서열번호 2, 5 및 8의 올리고뉴클레오티드는 HEX가 결합된 정방향 프라이머, 서열번호 3, 6 및 9의 올리고뉴클레오티드는 역방향 프라이머이다. The KASP primer set of the present invention consists of three oligonucleotides with SEQ ID NO: 3 oligonucleotides forming one primer set, and consists of two forward primers and one reverse primer. Specifically, a FAM or HEX fluorescent substance is attached to the 5' end of the forward primer, a SNP base is attached to the 3' end, and it consists of one common reverse primer. In the primer set of the present invention, the oligonucleotides of SEQ ID NOs: 1, 4, and 7 are FAM-bound forward primers, and the oligonucleotides of SEQ ID NOs: 2, 5, and 8 are HEX-bound forward primers, SEQ ID NOs: 3, 6, and 9. The oligonucleotide is a reverse primer.

상기 프라이머 세트는 각 프라이머 세트의 서열 길이에 따라 서열번호 1 내지 9의 서열 내의 14개 이상, 15개 이상, 16개 이상, 17개 이상, 18개 이상의 연속 뉴클레오티드의 절편으로 이루어진 올리고뉴클레오티드를 포함할 수 있다. 예를 들면, 서열번호 1의 프라이머(19개의 올리고뉴클레오티드)는 서열번호 1의 서열 내의 16개 이상, 17개 이상, 18개 이상, 19개 이상의 연속 뉴클레오티드의 절편으로 이루어진 올리고뉴클레오티드를 포함할 수 있다. 또한, 상기 프라이머는 서열번호 1 내지 9의 염기서열의 부가, 결실 또는 치환된 서열도 포함할 수 있다. The primer set may include an oligonucleotide consisting of a segment of 14 or more, 15 or more, 16 or more, 17 or more, 18 or more consecutive nucleotides in the sequence of SEQ ID NOs. 1 to 9, depending on the sequence length of each primer set. You can. For example, the primer (19 oligonucleotides) of SEQ ID NO: 1 may include an oligonucleotide consisting of a segment of 16 or more, 17 or more, 18 or more, or 19 or more consecutive nucleotides within the sequence of SEQ ID NO: 1. . In addition, the primer may also include sequences in which the base sequences of SEQ ID NOs: 1 to 9 are added, deleted, or substituted.

본 명세서에서, 용어 '프라이머'는 카피하려는 핵산 가닥에 상보적인 단일 가닥 올리고뉴클레오티드 서열을 말하며, 프라이머 연장 산물의 합성을 위한 개시점으로서 작용할 수 있다. 상기 프라이머의 길이 및 서열은 연장 산물의 합성을 시작하도록 혀용해야 한다. 프라이머의 구체적인 길이 및 서열은 요구되는 DNA 또는 RNA 표적의 복합도(complexity) 뿐만 아니라 온도 및 이온 강도와 같은 프라이머 이용 조건에 의존할 것이다.As used herein, the term 'primer' refers to a single-stranded oligonucleotide sequence complementary to the nucleic acid strand to be copied, and can serve as a starting point for the synthesis of a primer extension product. The length and sequence of the primers should be used to initiate synthesis of the extension product. The specific length and sequence of the primer will depend on the complexity of the DNA or RNA target desired as well as the conditions under which the primer is used, such as temperature and ionic strength.

본 명세서에 있어서, 프라이머로서 이용된 올리고뉴클레오티드 또한 뉴클레오티드 유사체(analogue), 예를 들면, 포스포로티오에이트(phosphorothioate), 알킬포스포로티오에이트 또는 펩티드 핵산(peptide nucleic acid)을 포함할 수 있거나, 또는 삽입 물질(intercalating agent)을 포함할 수 있다. 또한, 프라이머는 DNA 합성의 개시점으로 작용하는 프라이머의 기본 성질을 변화시키지 않는 추가의 특징을 혼입할 수 있다. 본 발명의 프라이머 핵산 서열은 필요한 경우, 분광학적, 광화학적, 생화학적, 면역화학적 또는 화학적 수단에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 검출 가능한 표지를 포함할 수 있다. 표지의 예로는, 효소(예를 들어, HRP (horse radish peroxidase), 알칼리 포스파타아제), 방사성 동위원소(예를 들어, 32P), 형광성 분자, 화학그룹(예를 들어, 비오틴) 등이 있다.In the present specification, oligonucleotides used as primers may also include nucleotide analogues, such as phosphorothioate, alkylphosphorothioate, or peptide nucleic acid, or May contain an intercalating agent. Additionally, primers may incorporate additional features that do not change the basic nature of the primer serving as the starting point for DNA synthesis. The primer nucleic acid sequence of the present invention may, if necessary, contain a label detectable directly or indirectly by spectroscopic, photochemical, biochemical, immunochemical or chemical means. Examples of labels include enzymes (e.g., HRP (horse radish peroxidase), alkaline phosphatase), radioactive isotopes (e.g., 32 P), fluorescent molecules, chemical groups (e.g., biotin), etc. there is.

프라이머의 적합한 길이는 사용하고자하는 프라이머의 특성에 의해 결정된다. 프라이머는 주형의 서열과 정확하게 상보적일 필요는 없지만 주형과 혼성복합체(hybrid-complex)를 형성할 수 있을 정도로 상보적이어야만 한다.The appropriate length of the primer is determined by the characteristics of the primer to be used. Primers do not have to be exactly complementary to the sequence of the template, but must be complementary enough to form a hybrid-complex with the template.

본 발명은 또한, 상기 프라이머 세트 조성물; 및 증폭 반응을 수행하기 위한 시약;을 포함하는, 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 키트를 제공한다.The present invention also provides the primer set composition; and a reagent for performing an amplification reaction. It provides a kit for determining wilt disease-resistant or susceptible radish varieties, including a kit.

본 발명의 키트에 있어서, 상기 프라이머 세트 조성물은 전술한 바와 같다.In the kit of the present invention, the primer set composition is as described above.

본 발명의 키트에 있어서, 상기 증폭 반응을 수행하기 위한 시약은 DNA 폴리머라제, dNTPs 및 버퍼를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the kit of the present invention, reagents for performing the amplification reaction may include, but are not limited to, DNA polymerase, dNTPs, and buffer.

본 발명의 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 키트는 또한 최적의 반응 수행 조건을 기재한 사용자 안내서를 추가로 포함할 수 있다. 안내서는 키트 사용법, 예를 들면, PCR 완충액 제조 방법, 제시되는 반응 조건 등을 설명하는 인쇄물이다. 안내서는 팜플렛 또는 전단지 형태의 안내 책자, 키트에 부착된 라벨 및 키트를 포함하는 패키지의 표면상에 설명을 포함한다. 또한, 안내서는 인터넷과 같이 전기 매체를 통해 공개되거나 제공되는 정보를 포함한다.The kit for determining wilt disease-resistant or susceptible radish varieties of the present invention may further include a user guide describing optimal reaction performance conditions. The guide is a printed material that explains how to use the kit, for example, how to prepare PCR buffer, and the suggested reaction conditions. Instructions include information leaflets in the form of pamphlets or leaflets, labels affixed to the kit, and instructions on the surface of the package containing the kit. Additionally, the guide includes information disclosed or provided through electronic media such as the Internet.

본 발명은 또한,The present invention also,

무 시료로부터 게놈 DNA를 분리하는 단계;Isolating genomic DNA from a radish sample;

상기 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 본 발명의 프라이머 세트 조성물을 이용하여 증폭 반응을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및Using the isolated genomic DNA as a template and performing an amplification reaction using the primer set composition of the present invention to amplify the target sequence; and

상기 증폭 단계의 산물을 검출하는 단계;를 포함하는, 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하는 방법을 제공한다.It provides a method for determining wilt disease-resistant or susceptible radish varieties, including the step of detecting the product of the amplification step.

본 발명의 일 구현 예에 따른 방법에 있어서, 상기 프라이머 세트 조성물은 전술한 것과 같다.In the method according to one embodiment of the present invention, the primer set composition is the same as described above.

본 발명의 방법은 무 시료에서 게놈 DNA를 분리하는 단계를 포함한다. 상기 무 시료에서 게놈 DNA를 분리하는 방법은 당업계에 공지된 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들면, CTAB 방법을 이용할 수도 있고, Wizard prep 키트(Promega 사)를 이용할 수도 있다. 상기 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이머 세트를 이용하여 증폭 반응을 수행하여 표적 서열을 증폭할 수 있다. 표적핵산을 증폭하는 방법은 중합효소연쇄반응(PCR), 리가아제 연쇄반응(ligase chain reaction), 핵산 서열 기재 증폭(nucleic acid sequence-based amplification), 전사 기재 증폭 시스템(transcription-based amplification system), 가닥 치환 증폭(strand displacement amplification) 또는 Qβ 복제효소(replicase)를 통한 증폭 또는 당업계에 알려진 핵산 분자를 증폭하기 위한 임의의 기타 적당한 방법이 있다. 이 중에서, PCR이란 중합효소를 이용하여 표적 핵산에 특이적으로 결합하는 프라이머 쌍으로부터 표적 핵산을 증폭하는 방법이다. 이러한 PCR 방법은 당업계에 잘 알려져 있으며, 상업적으로 이용 가능한 키트를 이용할 수도 있다.The method of the present invention includes the step of isolating genomic DNA from a radish sample. Methods for isolating genomic DNA from the radish sample can be any method known in the art, for example, the CTAB method or the Wizard prep kit (Promega). The target sequence can be amplified by using the isolated genomic DNA as a template and performing an amplification reaction using a primer set according to an embodiment of the present invention. Methods for amplifying target nucleic acids include polymerase chain reaction (PCR), ligase chain reaction, nucleic acid sequence-based amplification, transcription-based amplification system, There are strand displacement amplification or amplification via Qβ replicase or any other suitable method for amplifying nucleic acid molecules known in the art. Among these, PCR is a method of amplifying a target nucleic acid from a primer pair that specifically binds to the target nucleic acid using polymerase. These PCR methods are well known in the art, and commercially available kits can also be used.

본 발명의 일 구현 예에 따른 방법에 있어서, 상기 무는 식물체의 종자, 잎, 뿌리 또는 줄기 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the method according to one embodiment of the present invention, the radish may be a plant seed, leaf, root, or stem, but is not limited thereto.

본 발명의 일 구현 예에 따른 방법에 있어서, 상기 증폭된 표적 서열은 검출가능한 표지 물질로 표지될 수 있다. 상기 표지 물질은 형광, 인광 또는 방사성을 발하는 물질일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 바람직하게는 상기 표지 물질은 FAM, HEX, VIC, JOE, ROX, TAMRA, Cy3 또는 Cy5 등일 수 있다. 표적 서열의 증폭시 프라이머의 5' 말단에 상기 표지 물질을 표지하여 PCR을 수행하면 표적 서열이 검출가능한 형광 표지 물질로 표지될 수 있다. 표적 서열을 증폭하기 위해 이용된 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트는 하기 표 5에 기재된 바와 같다.In the method according to one embodiment of the present invention, the amplified target sequence may be labeled with a detectable labeling substance. The labeling material may be a material that emits fluorescence, phosphorescence, or radioactivity, but is not limited thereto. Preferably, the labeling substance may be FAM, HEX, VIC, JOE, ROX, TAMRA, Cy3 or Cy5. When amplifying a target sequence and performing PCR by labeling the 5' end of the primer with the labeling material, the target sequence can be labeled with a detectable fluorescent labeling material. The oligonucleotide primer sets used to amplify the target sequence are listed in Table 5 below.

본 발명의 일 구현 예에 따른 방법에 있어서, 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하는 방법은 상기 증폭 단계의 산물을 분석하는 단계를 포함하며, 상기 증폭 단계의 산물의 분석은 SNP 유전형 분석(single nucleotide polymorphism genotyping) 방법을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 HRM(High resolution melting) 분석 또는 염기서열 결정(sequencing)을 통해 수행될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the method according to one embodiment of the present invention, the method of determining wilt disease-resistant or susceptible radish varieties includes analyzing the product of the amplification step, and the analysis of the product of the amplification step is performed using SNP genotyping (single nucleotide A polymorphism genotyping method may be used, and preferably may be performed through HRM (high resolution melting) analysis or sequencing, but is not limited thereto.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by examples. However, the following examples only illustrate the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following examples.

재료 및 방법Materials and Methods

1. 무 재료 및 DNA 추출1. Radish material and DNA extraction

시들음병에 대해 저항성을 보이는 무 'Y31' 계통 및 감수성을 보이는 'Y106' 계통과, 이들을 교배한 F1 집단을 SSD 방법(single seed descent method)으로 자가수정하고 7세대까지 진전하여 만든 F7 세대의 RIL(recombinant inbred line) 집단을 사용하였다. The F 7 generation was created by self-fertilizing the radish 'Y31' line, which is resistant to wilt disease, and the 'Y106' line, which is susceptible, and the F 1 population that crossed them using the SSD method (single seed descent method) and progressing to the 7th generation. The recombinant inbred line (RIL) population was used.

게노믹 DNA 추출을 위해 양친 계통인 Y31 및 Y106과 F7 세대의 RIL 집단 170계통을 50공 육묘 트레이에 파종한 후, 파종 4주차에 유묘의 본엽을 활용하였다. 구체적으로, 1개의 엽편(leaf disc)을 대상으로 APrepTM Total DNA 키트(APBIO, 한국)를 사용하여 게노믹 DNA를 추출하였다. 단백질 분해효소 K(100 ㎍/㎖) 20 ㎕와 RNase(10 mg/㎕) 4 ㎕를 포함하는 DNA 추출용 버퍼 200 ㎕를 소량의 종자 시료에 첨가한 후 비드 비팅하여 분쇄하였다. 그 다음, 65℃로 조정된 항온 용기에서 10분 동안 배양하고, 반응액을 약 13,000 rpm으로 1분 동안 원심분리하여 상등액을 수득한 후 상등액을 새로운 1.5 ㎖ 마이크로 튜브로 옮겼다. 동량의 100% 에탄올을 첨가하고, 반응액을 스핀 컬럼(spin colume)에 넣어 원심분리한 후 세척 버퍼를 사용하여 2회 세척하였다. 새로운 튜브로 옮긴 스핀 컬럼에 30 ㎕의 멸균된 3차 증류수를 넣어 DNA를 추출하였다. For genomic DNA extraction, parental lines Y31 and Y106 and RIL group 170 lines of the F 7 generation were sown in 50-hole seedling trays, and the true leaves of the seedlings were used at the 4th week of sowing. Specifically, genomic DNA was extracted from one leaf disc using the APrep TM Total DNA kit (APBIO, Korea). 200 ㎕ of DNA extraction buffer containing 20 ㎕ of proteinase K (100 ㎍/㎖) and 4 ㎕ of RNase (10 mg/㎖) was added to a small amount of seed sample and pulverized by bead beating. Next, the culture was incubated for 10 minutes in a constant temperature container adjusted to 65°C, the reaction solution was centrifuged at about 13,000 rpm for 1 minute to obtain a supernatant, and the supernatant was transferred to a new 1.5 ml micro tube. An equal amount of 100% ethanol was added, the reaction solution was placed in a spin column, centrifuged, and washed twice using a washing buffer. DNA was extracted by adding 30 μl of sterilized triple distilled water to the spin column, which was transferred to a new tube.

2. 시들음병 저항성 접종2. Wilt resistance inoculation

시들음병을 유발하기 위해 무 시들음병 병원균(Fusarium oxysporum f. sp raphani)의 병원형 147A 균주(strain)를 사용하였다. 병원형 147A에 대하여 저항성을 보이는 Y31 근교계를 대상으로 저항성 관련 게놈 영역 및 유전적 요인을 확인하기 위해 RIL 집단을 활용하였다. 또한, 병원형 147A에 대한 저항성을 조사하고자 병리검정을 수행하였으며, 병리검정은 2021년과 2022년 10월에 총 2차례 수행하였다. 병리검정을 위해 온실에서 파종 후 8일간 재배한 유묘의 뿌리를 3.0×106 conidia/㎖ 농도의 147A 포자현탁액에 30분 동안 침지하여 접종하고, 40구 플러그 포트에 이식한 후, 접종 후 24시간 동안 암조건에서 배양하고, 25℃ 생육상에서 하루에 12시간씩 광을 조사하면서 14일 동안 재배한 다음 발병도(0~5)를 조사하였다. 평균 발병도가 1.0 이하인 경우 저항성으로, 1.1~2.5인 경우 중도저항성으로, 2.5 초과인 경우 감수성으로 판정하였다. 각 계통마다 10개체씩 반복 조사하였다.To induce wilt disease, the pathotype 147A strain of the radish wilt disease pathogen ( Fusarium oxysporum f. sp raphani ) was used. The RIL population was used to identify resistance-related genomic regions and genetic factors in the Y31 inbred line showing resistance to pathotype 147A. In addition, a pathological test was performed to investigate resistance to pathotype 147A, and the pathological test was performed twice in October 2021 and 2022. For pathological testing, the roots of seedlings grown for 8 days after sowing in a greenhouse were inoculated by immersing them in 147A spore suspension at a concentration of 3.0 They were cultured under dark conditions for 14 days in a growth chamber at 25°C and exposed to light for 12 hours a day, and then the disease severity (0 to 5) was examined. If the average virulence was less than 1.0, it was judged to be resistant, if it was 1.1 to 2.5, it was judged to be moderately resistant, and if it was more than 2.5, it was judged to be susceptible. Ten individuals from each lineage were repeatedly investigated.

각 발병도(0~5)에 따른 병징은 다음과 같다. 0=건전, 1=지하부는 갈변되나 지상부는 병징이 없는 것, 2=지하부는 갈변되고 지상부는 약간 생육이 억제되는 것, 3=지하부는 갈변되고 지상부는 생육이 억제되며 약간 황화된 것, 4=지하부는 갈변되고 지하부와 지상부 모두 생육이 억제되며 심하게 황화된 것, 5=고사. Symptoms according to each severity of disease (0 to 5) are as follows. 0=healthy, 1=browning in the underground part but no symptoms in the above-ground part, 2=browning in the underground part and slightly inhibited growth in the above-ground part, 3=browning in the underground part, inhibited growth in the above-ground part and slightly yellowed, 4 =The underground part is browned, growth is suppressed in both the underground and above-ground parts, and it is severely yellowed. 5=Death.

3. GBS(Genotype By Sequencing) 분석을 위한 라이브러리 제작 및 데이터 생산3. Library production and data production for GBS (Genotype By Sequencing) analysis

GBS는 차세대염기서열분석(Next generation sequencing, NGS) 방법을 기반으로 저렴한 비용으로 많은 시료의 게놈을 손쉽게 분석가능한 기술로, 다양한 시료에서 제작이 가능하며 집단/개체의 genome-wide SNPs을 단시간에 확보 가능한 기술이다.GBS is a technology that can easily analyze the genome of many samples at a low cost based on the next generation sequencing (NGS) method. It can be produced from a variety of samples and secures genome-wide SNPs of a population/individual in a short time. It is a possible technology.

상기 추출한 게노믹 DNA는 1.5% 아가로스 겔에 전기영동, 나노드랍(nanodrop) 및 큐빗(Qubit)을 활용하여 정량 및 품질을 확인하였다. GBS 분석을 위한 라이브러리 제작을 위한 게노믹 DNA의 권장 농도는 nanodrop 측정 기준으로 30 ng 이상/㎕으로 하여 사용하였다. GBS 분석을 위해 라이브러리를 제작하였고, TapeStation HS D1000Screen Tape(Agilent, 미국) 장비를 활용하여 라이브러리에 삽입된 주형의 크기에 대해 품질 검사를 수행하였으며, 평균 삽입된 크기는 330~365 bp였다. NovaSeq6000 장비(Illumina Inc, 미국)를 활용하여 150 bp로 양방향(2×150 bp paired-end)으로 읽어 180 Gb의 데이터를 생산하였다. Quantification and quality of the extracted genomic DNA was confirmed using electrophoresis, nanodrop, and Qubit on a 1.5% agarose gel. The recommended concentration of genomic DNA for library production for GBS analysis was 30 ng/μl or more based on nanodrop measurement. A library was produced for GBS analysis, and a quality check was performed on the size of the template inserted into the library using TapeStation HS D1000Screen Tape (Agilent, USA) equipment. The average inserted size was 330 to 365 bp. Using the NovaSeq6000 equipment (Illumina Inc, USA), 180 Gb of data was produced by reading in both directions (2 × 150 bp paired-end) at 150 bp.

4. 무의 유전자지도 작성 및 QTL 분석을 통한 시들음병 저항성 관련 유전자좌 위치 확인4. Confirmation of loci related to wilt disease resistance through genetic mapping and QTL analysis of radish

RIL 집단의 양친인 Y31(저항성)과 Y106(감수성) 계통에서 다형성을 나타내는 유전자좌를 기준으로 하여, RIL 집단에서 다형성을 확인하여 유전형을 조사하였다. 다형성이 있는 SNP를 대상으로 JoinMap version 4.0 소프트웨어(https://www.kyazma.nl/index.php/JoinMap/)를 이용하여 유전적 거리를 분석하였다. 연결된 유전자좌는 4.0~6.0 범위의 LOD 그룹핑 임계값(logarithm of odds threshold)을 사용하여 그룹화되었고, 총 9개의 연관 그룹(linkage group, LG)을 형성하였다. 각 연관 그룹에서 LOD 그룹핑 내 마커 순서를 배열하기 위해 재조합 빈도는 0.4, 임계값은 0.5 보다 작게 설정하였으며, 재조합 빈도는 Kosambi의 계산 방법을 이용하여 cM(centiMorgans)으로 변환하였다. 또한, Y31(저항성)과 Y106(감수성)의 리시퀀싱(re-sequencing) 데이터에서 생성된 SNP 마커와 GBS에서 동일하게 검출되는 SNP를 사용하여 유전자지도 작성과 QTL 분석을 수행하였다. Based on the loci showing polymorphisms in the Y31 (resistant) and Y106 (susceptible) lines, which are both parents of the RIL population, polymorphisms were confirmed in the RIL population and genotypes were investigated. Genetic distances were analyzed for polymorphic SNPs using JoinMap version 4.0 software (https://www.kyazma.nl/index.php/JoinMap/). Linked loci were grouped using a logarithm of odds threshold ranging from 4.0 to 6.0, forming a total of 9 linkage groups (LG). To arrange the order of markers within the LOD grouping in each linkage group, the recombination frequency was set to 0.4 and the threshold value was set to less than 0.5, and the recombination frequency was converted to cM (centiMorgans) using Kosambi's calculation method. In addition, genetic mapping and QTL analysis were performed using SNP markers generated from re-sequencing data of Y31 (resistant) and Y106 (susceptible) and SNPs identically detected in GBS.

RIL 집단에서 조사한 병리검정 결과로 QTL을 분석하여 저항성 유전자좌를 탐색하였다. 시들음병 저항성 관련 형질의 QTL 분석은 Windows QTL Cartographer 2.5를 이용하여 CIM(composite interval mapping) 방법을 통해 수행되었으며, 연관(association) 분석을 통하여 시들음병 저항성 형질과 연관된 SNP를 탐색하였다. 1차 및 2차 병리검정에 대한 QTL 분석 결과를 정리하면 하기 표 1 및 표 2와 같으며, QLT 분석 결과를 통해 염색체 7번에서만 시들음병 저항성과 유의미한 QTL이 검출된 것을 확인하였다(도 1)Resistance loci were searched by analyzing QTL based on the pathological test results investigated in the RIL population. QTL analysis of wilt disease resistance-related traits was performed using the CIM (composite interval mapping) method using Windows QTL Cartographer 2.5, and SNPs associated with wilt disease resistance traits were explored through association analysis. The QTL analysis results for the first and second pathological tests are summarized in Table 1 and Table 2 below. Through the QLT analysis results, it was confirmed that a significant QTL for wilt disease resistance was detected only on chromosome 7 (Figure 1)

QTL 결과 요약Summary of QTL results TraitsTraits LOD LOD Linkage groupLinkage group No. of markersNo. of markers No. of gene in QTL regionNo. of gene in QTL region 1차 병리검정1st pathology test 4.04.0 RSAskr1.0R7RSAskr1.0R7 1313 314314 2차 병리검정2nd pathology test 4.34.3 RSAskr1.0R7RSAskr1.0R7 1414 325325

QTL 영역 요약QTL region summary TraitsTraits Linkage groupLinkage group MarkerMarker Position(cM)Position(cM) LODLOD AdditiveAdditive DominantDominant R2R2 No.
of gene
No.
of gene
시들음병
1차
Wilt disease
Primary
R07R07 m_01m_01 89.1489.14 4.554.55 0.580.58 -0.53-0.53 0.110.11 3333
m_02m_02 89.6089.60 4.554.55 0.570.57 -0.6-0.6 0.110.11 3636 m_03m_03 90.0090.00 4.454.45 0.560.56 -0.7-0.7 0.110.11 3636 m_04m_04 91.1191.11 4.414.41 0.530.53 0.420.42 0.10.1 4141 m_05m_05 91.8591.85 4.734.73 0.570.57 -0.59-0.59 0.110.11 4141 m_06m_06 92.7492.74 4.774.77 0.570.57 -0.27-0.27 0.110.11 4040 m_07m_07 93.6693.66 6.146.14 0.620.62 0.280.28 0.130.13 4545 m_08m_08 94.3894.38 4.94.9 0.550.55 0.440.44 0.110.11 4444 m_09m_09 94.7894.78 5.685.68 0.580.58 0.630.63 0.120.12 4747 m_10m_10 96.6796.67 4.644.64 0.540.54 0.450.45 0.10.1 4747 m_11m_11 98.6798.67 4.454.45 0.530.53 0.320.32 0.10.1 5151 m_12m_12 98.8098.80 4.454.45 0.530.53 0.390.39 0.10.1 4444 m_13m_13 99.1199.11 4.64.6 0.530.53 0.40.4 0.10.1 3737 시들음병
2차
Wilt disease
Secondary
R07R07 m_14m_14 83.3483.34 4.724.72 0.470.47 -1.13-1.13 0.10.1 4141
m_15m_15 84.5784.57 4.464.46 0.490.49 -0.56-0.56 0.110.11 3636 m_16m_16 87.1487.14 5.285.28 0.540.54 -0.61-0.61 0.130.13 3333 m_17m_17 89.6089.60 4.964.96 0.510.51 -0.32-0.32 0.120.12 3636 m_18m_18 90.0090.00 4.894.89 0.50.5 -0.63-0.63 0.110.11 3636 m_19m_19 91.1191.11 4.744.74 0.470.47 0.170.17 0.110.11 4141 m_20m_20 91.8591.85 5.465.46 0.520.52 -0.5-0.5 0.130.13 4141 m_21m_21 92.7492.74 5.555.55 0.530.53 -0.29-0.29 0.130.13 4040 m_22m_22 93.6693.66 6.066.06 0.550.55 00 0.130.13 4545 m_23m_23 94.3894.38 4.94.9 0.480.48 0.20.2 0.110.11 4444 m_24m_24 94.7894.78 5.755.75 0.50.5 0.640.64 0.110.11 4747 m_25m_25 96.6796.67 4.714.71 0.490.49 0.050.05 0.110.11 4747 m_26m_26 97.6797.67 4.74.7 0.490.49 -0.26-0.26 0.110.11 5151 m_27m_27 99.1199.11 4.414.41 0.450.45 0.310.31 0.100.10 3737

5. SNP 마커 개발5. SNP marker development

RIL 집단 170계통의 GBS에 기반하여 QTL 및 GWAS(Genome-wide association study) 분석을 통해 시들음병 저항성에 관여하는 RSAskr1.0R7g74477 및 RSAskr1.0R7g74478 유전자를 확인하였다. Based on the GBS of 170 lines of the RIL population, RSAskr1.0R7g74477 and RSAskr1.0R7g74478 genes involved in wilt disease resistance were identified through QTL and GWAS (Genome-wide association study) analysis.

상기 2개의 유전자 위치에서 RIL 집단의 양친인 Y31(저항성) 및 Y106(감수성)과 참조유전체(Radish genome: Raphanus sativus L. (RSAskr_r1.0), Data source: Radish Genome Database(https://plantgarden.jp/ja/index)) 서열을 비교하여 SNP 변이를 선별하였으며, 본 발명의 SNP 마커 정보, SNP 주변부 서열(flanking sequence) 정보 및 SNP에 기반하여 제작된 KASP 프라이머 세트 정보는 각각 표 3 내지 표 5에 나타내었다. 표 5에서 마커 1은 SNP 'R7_12812422'에 기반하여 제작된 것이고, 마커 2 및 마커 3은 SNP 'R7_128120701'에 기반하여 제작된 것이다. At the above two gene positions, the parents of the RIL population, Y31 (resistant) and Y106 (susceptible), and the reference genome (Radish genome: Raphanus sativus L. (RSAskr_r1.0), Data source: Radish Genome Database (https://plantgarden. SNP mutations were selected by comparing jp/ja/index)) sequences, and the SNP marker information of the present invention, SNP flanking sequence information, and KASP primer set information produced based on SNP are shown in Tables 3 to 5, respectively. shown in In Table 5, marker 1 was created based on SNP 'R7_12812422', and marker 2 and marker 3 were created based on SNP 'R7_128120701'.

SNP 마커 정보SNP marker information MarkerMarker Position(bp)Position(bp) ref.ref. 저항성resistance 감수성sensibility R7_12812422R7_12812422 12,812,42212,812,422 AA GG AA R7_128120701R7_128120701 128,120,701128,120,701 GG TT GG

SNP 주변부 서열(flanking sequence) 정보SNP flanking sequence information R7_12812422 / 저항성(G), 감수성(A) R7_12812422 / Resistance (G), Susceptibility (A) CGGGCACGCAAACCGGACCGCCACTTCGATTTCACCCATCTTCTTCAGACCGCTAGGTAACAGAACAAGTAGAGGATACGAATTGGTGTACACTTTGTTACTCTCTAACGTCGAGACACGAATCCTTATCTTCCCTATCCGAGTATCAGGTCTATCATCGGAGACATCCGAGAACATCCTCCAGTTGTCGAATACCCCAACAGTTAAAACAGTGCAAGGATCATAAACCTGCCACGTGTACTGCTCGTGCCATCTCGGGTCGAAACTATCAGTTATGGTTCGCGTCCGAACCCATTTCTT [G/A] CCGTACTTAGCAACACAGTAAGCATCAGTGGAGCCTTTCCCTCCGTTTTTAGCCTTCATCGGTAACAACCCACGAGCTCCGAGTATCCCCAGCTCAAGTACTCCGATCGGTGGTTTCCAGAGCTGCTTGGCCGTGGGACGGAAGTCACTACACACGTGCGCAGCCTCTTCAAGCACGTGATACCCACCTTCAAGACACAGTCTTAAGCTAATCCTCCCACAGTAAGGTCCTCCACCTTCTCCTTCCAAAGCATGCCATTTAGACGGCACGAAACGCTCATCGATTCTCTGCTCAATGGAG (서열번호 10)CGGGCACGCAAACCGGACCGCCACTTCGATTTCACCCATCTTCTTCAGACCGCTAGGTAACAGAACAAGTAGAGGATACGAATTGGTGTACACTTTGTTACTCTCTAACGTCGAGACACGAATCCTTATCTTCCCTATCCGAGTATCAGGTCTATCATCGGAGACATCCGAGAACATCCTCCAGTTGTCGAATACCCCAACAGTTAAAACAGTGCAAGGATCATAAACCTGCCACGTGTACTGCTCGTGCCATCTCG GGTCGAAACTATCAGTTATGGTTCGCGTCCGAACCCATTTCTT [G/A] CCGTACTTAGCAACACAGTAAGCATCAGTGGAGCCTTTCCCTCCGTTTTTAGCCTTCATCGGTAACAACCCACGAGCTCCGAGTATCCCCAGCTCAAGTACTCCGATCGGTGGTTTCCAGAGCTGCTTGGCCGTGGGACGGAAGTCACTACACACGTGCGCAGCCTCTTCAAGCACGTGATACCCACCTTCAAGACACAGTCTTAAGCTAATCCTCCCACAGTAAGGTCCTCCACCTTCTCCTTCCAAAGCAT GCCATTTAGACGGCACGAAACGCTCATCGATTCTCTGCTCAATGGAG (SEQ ID NO: 10) R7_128120701 / 저항성(T), 감수성(G) R7_128120701 / Resistance (T), Susceptibility (G) TTACTGTGTTGCTAAGTACGGTAAGAAATGGGTTCGGACGCGAACCATAACTGATAGTTTCGACCCGAGATGGCACGAGCAGTACACGTGGCAGGTTTATGATCCTTGCACTGTTTTAACTGTTGGGGTATTCGACAACTGGAGGATGTTCTCGGATGTCTCCGATGATAGACCTGATACTCGGATAGGGAAGATAAGGATTCGTGTCTCGACGTTAGAGAGTAACAAAGTGTACACCAATTCGTATCCTCTACTTGTTCTGTTACCTAGCGGTCTGAAGAAGATGGGTGAAATCGAAGT [T/G] GCGGTCCGGTTTGCGTGCCCGTCGCTGCTACCTGATGTTTGCGCGGCTTACGGACAACCACTTCTACCTAGGATGCACTATATAAGGCCTCTAGGAGTAGCACAACAGGATGCATTGAGAGGAGCGGCTACCAAAATGGTTGCCGCGTGGCTGGCTAGAGCAGAACCGCCGTTGGGACCGGAAGTGGTTCGGTATATGTTGGATGCGGATTCACATTCGTGGAGCATGAGGAAGAGCAAAGCGAATTGGTATAGGATTGTTGGGGTTTTAGCTTGGGCGGTGGGTTTAGCTAAGTGGTTA (서열번호 11)TTACTGTGTTGCTAAGTACGGTAAGAAATGGGTTCGGACGCGAACCATAACTGATAGTTTCGACCCGAGATGGCACGAGCAGTACACGTGGCAGGTTTATGATCCTTGCACTGTTTTAACTGTTGGGGTATTCGACAACTGGAGGATGTTCTCGGATGTCTCCGATGATAGACCTGATACTCGGATAGGGAAGATAAGGATTCGTGTCTCGACGTTAGAGAGTAACAAAGTGTACACCAATTCGTATCCTCTACT TGTTCTGTTACCTAGCGGTCTGAAGAAGATGGGTGAAATCGAAGT [T/G] GCGGTCCGGTTTGCGTGCCCGTCGCTGCTACCTGATGTTTGCGCGGCTTACGGACAACCACTTCTACCTAGGATGCACTATATAAGGCCTCTAGGAGTAGCACAACAGGATGCATTGAGAGGAGCGGCTACCAAAATGGTTGCCGCGTGGCTGGCTAGAGCAGAACCGCCGTTGGGACCGGAAGTGGTTCGGTATATGTTGGATGCGGATTCACATTCGTGGAGCATGAGGAAGAGCAAAGCGAATTGGTATAGGATT GTTGGGGTTTTAGCTTGGGCGGTGGGTTTAGCTAAGTGGTTA (SEQ ID NO: 11)

밑줄 및 굵은 글씨: SNP 위치 염기Underlined and bold: SNP location base

KASP 프라이머 세트 정보KASP primer set information Primer namePrimer name Sequence(5'-3') (서열번호)Sequence(5'-3') (SEQ ID NO) 마커 1marker 1 Forward(FAM)Forward(FAM) CGTCCGAACCCATTTCTT G (1)CGTCCGAACCCATTTCTT G (1) Forward(HEX)Forward(HEX) CGTCCGAACCCATTTCTT A (2)CGTCCGAACCCATTTCTT A (2) Reverse(FAM)Reverse(FAM) GGCTCCACTGATGCTTACTG (3)GGCTCCACTGATGCTTACTG (3) 마커 2marker 2 Forward(FAM)Forward(FAM) AGATGGGTGAAATCGAAGT T (4)AGATGGTGAAATCGAAGT T (4) Forward(HEX)Forward(HEX) AAGATGGGTGAAATCGAAGT G (5)AAGATGGTGAAATCGAAGT G (5) ReverseReverse AGAAGTGGTTGTCCGTAAGC (6)AGAAGTGGTTGTCCGTAAGC (6) 마커 3marker 3 Forward(FAM)Forward(FAM) AGATGGGTGAAATCGAAGT T (7)AGATGGTGAAATCGAAGT T (7) Forward(HEX)Forward(HEX) AAGATGGGTGAAATCGAAGT G (8)AAGATGGTGAAATCGAAGT G (8) ReverseReverse CGCAAACATCAGGTAGCAG (9)CGCAAACATCAGGTAGCAG (9)

밑줄 및 굵은 글씨: SNP 위치 염기Underlined and bold: SNP location base

6. KASP 분석6. KASP analysis

주형 DNA 5 ㎕, KASP-TF V4.0 2X Master Mix/Standard ROX 5 ㎕ 및 KASP Assay mix(KASP 프라이머 세트) 0.14 ㎕ 반응액을 이용하여 PCR 반응 및 분석을 진행하였다. 유전자 증폭 조건은 LGC Biosearch Technologies에서 제공하는 'Guide to running KASP genotyping on the ABI 7900 instrument'와 동일하게 진행하였으며, 증폭 조건은 61~55℃ touchdown protocol을 사용하였다. PCR reaction and analysis were performed using 5 μl of template DNA, 5 μl of KASP-TF V4.0 2X Master Mix/Standard ROX, and 0.14 μl of KASP Assay mix (KASP primer set) reaction solution. Gene amplification conditions were the same as those in the 'Guide to running KASP genotyping on the ABI 7900 instrument' provided by LGC Biosearch Technologies, and the 61-55℃ touchdown protocol was used for amplification conditions.

하기 표 6과 같이, 94℃에서 15분 동안 Hot-start activation한 후, 94℃에서 20초, 61~55℃ touchdown으로 10 cycles 증폭하고, 94℃에서 20초, 55℃에서 60초를 26 cycles 반복한 후, 30℃에서 60초를 1 cycle하였다. 음성대조군에는 증류수를 처리하였으며, 각 샘플은 3~4반복으로 실험하였다. 증폭량이 적을 경우에는 recycle을 진행하였으며, 하기 표 7과 같이 94℃에서 20초, 57℃에서 60초를 3 cycles 반복한 후, 30℃에서 60초를 1 cycle하였다.As shown in Table 6 below, after hot-start activation at 94°C for 15 minutes, amplification was performed for 10 cycles at 94°C for 20 seconds and 61-55°C touchdown, followed by 26 cycles of 94°C for 20 seconds and 55°C for 60 seconds. After repeating, one cycle was performed for 60 seconds at 30°C. The negative control group was treated with distilled water, and each sample was tested 3 to 4 times. When the amount of amplification was small, recycling was performed. As shown in Table 7 below, 3 cycles of 20 seconds at 94°C and 60 seconds at 57°C were repeated, followed by one cycle of 60 seconds at 30°C.

KASP standard 조건KASP standard conditions Protocol stageProtocol stage 온도temperature 시간hour 사이클(횟수)Cycle (number of times) <Stage 1>
Hot-start activation
<Stage 1>
Hot-start activation

94℃

94℃

15분

15 minutes

1

One
<Stage 2>
Touchdown
<Stage 2>
Touchdown
94℃94℃ 20초20 seconds 1010
61℃
(61℃ decreasing 0.6℃ per cycle to activate a final annealing/extension temperature of 55℃)
61℃
(61℃ decreasing 0.6℃ per cycle to activate a final annealing/extension temperature of 55℃)
60초60 seconds
<Stage 3>
Amplification
<Stage 3>
Amplification
94℃94℃ 20초20 seconds 2626
55℃55℃ 60초60 seconds <Optional Stage 4>
(Read stage for qPCR instruments only)
<Optional Stage 4>
(Read stage for qPCR instruments only)
30℃30℃ 60초60 seconds 1One

KASP recycling 조건KASP recycling conditions Protocol stageProtocol stage 온도temperature 시간hour 사이클(횟수)Cycle (number of times) <Stage 1>
Amplification
<Stage 1>
Amplification
94℃94℃ 20초20 seconds 33
57℃57℃ 60초60 seconds <Optional Stage 4>
(Read stage for qPCR instruments only)
<Optional Stage 4>
(Read stage for qPCR instruments only)
30℃
(any temperature below 40℃ is suitable for the read stage)
30℃
(any temperature below 40℃ is suitable for the read stage)
60초60 seconds 1One

실시예 1. 본 발명의 SNP 기반 KASP 프라이머 세트의 검증Example 1. Validation of the SNP-based KASP primer set of the present invention

본 발명의 KASP 프라이머 세트(표 5)를 이용하여, 양친 계통인 Y31(저항성) 및 Y106(감수성)과, 이들의 RIL 집단 중 시들음병에 대해서 2년간 서로 다른 독립적인 두 번의 병리검정 실험에서 동일한 표현형(1차년도 결과, 2차년도 결과가 모두 저항성 또는 감수성)을 나타내는 저항성 63계통과 감수성 66계통을 대상으로 KASP 분석을 수행하였다.Using the KASP primer set of the present invention (Table 5), the same phenotype was observed in the parental lines Y31 (resistant) and Y106 (susceptible) and wilt disease among their RIL populations in two different, independent pathological assays over 2 years. KASP analysis was performed on 63 resistant lines and 66 susceptible lines (both the 1st and 2nd year results were resistant or susceptible).

그 결과, 마커 1(서열번호 1, 2 및 3), 마커 2(서열번호 4, 5 및 6) 또는 마커 3(서열번호 7, 8 및 9)을 사용한 경우 시들음병에 대해 저항성을 보이는 개체는 형광물질 HEX로 인해 y축에 가깝게 나타났고, 시들음병에 대해 감수성을 보이는 개체는 형광물질 FAM으로 인해 x축에 가깝게 나타났다(도 2). As a result, when marker 1 (SEQ ID NO: 1, 2, and 3), marker 2 (SEQ ID NO: 4, 5, and 6), or marker 3 (SEQ ID NO: 7, 8, and 9) were used, individuals showing resistance to wilt disease showed fluorescence It appeared close to the y-axis due to the substance HEX, and individuals showing susceptibility to wilt disease appeared close to the x-axis due to the fluorescent substance FAM (Figure 2).

또한, 본 발명의 마커 1을 이용하여 하기 표 8의 표현형을 가진 RIL 집단을 대상으로 KASP 분석을 수행한 결과, 표 8의 표현형과 마커 1로 검정한 유전자형(도 A)이 일치하는 것을 확인하였다.In addition, as a result of performing KASP analysis on the RIL population with the phenotypes shown in Table 8 below using Marker 1 of the present invention, it was confirmed that the phenotypes in Table 8 and the genotype tested with Marker 1 (Figure A) matched. .

이를 통해, 본 발명의 마커 1(서열번호 1, 2 및 3), 마커 2(서열번호 4, 5 및 6) 또는 마커 3(서열번호 7, 8 및 9)은 시들음병에 대해 저항성 또는 감수성을 보이는 무 개체를 정확하게 구별할 수 있음을 알 수 있었다.Through this, marker 1 (SEQ ID NO: 1, 2 and 3), marker 2 (SEQ ID NO: 4, 5 and 6) or marker 3 (SEQ ID NO: 7, 8 and 9) of the present invention shows resistance or susceptibility to wilt disease. It was found that radish objects could be accurately distinguished.

서열목록 전자파일 첨부Sequence list electronic file attached

Claims (8)

서열번호 10의 염기서열 중 301번째에 위치한 SNP(single nucleotide polymorphism) 염기를 포함하는 8개 이상의 연속된 뉴클레오티드로 구성된 폴리뉴클레오티드 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오티드를 포함하는, 시들음병(Fusarium wilt) 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 SNP 마커 조성물.A polynucleotide consisting of 8 or more consecutive nucleotides containing the SNP (single nucleotide polymorphism) base located at position 301 in the base sequence of SEQ ID NO: 10, or a complementary polynucleotide thereof, is resistant or susceptible to Fusarium wilt. SNP marker composition for determining breeds. 제1항에 있어서, 상기 연속된 뉴클레오티드는 8 내지 100개의 연속된 뉴클레오티드인 것을 특징으로 하는, 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 SNP 마커 조성물.The SNP marker composition for determining wilt disease-resistant or susceptible radish varieties according to claim 1, wherein the contiguous nucleotides are 8 to 100 contiguous nucleotides. 제1항에 기재된 SNP 염기를 포함하는 폴리뉴클레오티드 또는 이의 cDNA를 포함하는, 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 마이크로어레이.A microarray for determining wilt disease-resistant or susceptible radish varieties, comprising a polynucleotide containing the SNP base according to claim 1 or cDNA thereof. 제1항에 기재된 SNP 염기를 포함하는 폴리뉴클레오티드 또는 이의 cDNA를 포함하는, 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 프로브.A probe for determining wilt disease-resistant or susceptible radish varieties, comprising a polynucleotide containing the SNP base according to claim 1 or cDNA thereof. 서열번호 1, 2 및 3의 올리고뉴클레오티드 프라이머 세트 1을 포함하는, 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 프라이머 세트 조성물.A primer set composition for determining wilt disease-resistant or susceptible radish varieties, comprising oligonucleotide primer set 1 of SEQ ID NOs: 1, 2, and 3. 제5항의 프라이머 세트 조성물; 및 증폭 반응을 수행하기 위한 시약;을 포함하는, 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하기 위한 키트.The primer set composition of claim 5; A kit for determining wilt disease-resistant or susceptible radish varieties, including a reagent for performing an amplification reaction. 무 시료로부터 게놈 DNA를 분리하는 단계;
상기 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 제5항의 프라이머 세트 조성물을 이용하여 증폭 반응을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및
상기 증폭 단계의 산물을 검출하는 단계;를 포함하는, 시들음병 저항성 또는 감수성 무 품종을 판별하는 방법.
Isolating genomic DNA from a radish sample;
Using the isolated genomic DNA as a template and performing an amplification reaction using the primer set composition of claim 5 to amplify the target sequence; and
A method for determining wilt disease-resistant or susceptible radish varieties, including the step of detecting the product of the amplification step.
제7항에 있어서, 상기 증폭 산물의 검출은 DNA 칩, 겔 전기영동, 방사성 측정, 형광 측정 또는 인광 측정을 통해 수행되는 것인 방법.The method of claim 7, wherein the detection of the amplification product is performed using a DNA chip, gel electrophoresis, radioactivity measurement, fluorescence measurement, or phosphorescence measurement.
KR1020230152879A 2023-11-07 2023-11-07 SNP marker composition for discriminating Fusarium wilt-resistant or sensitive Raphanus sativus cultivar and uses thereof KR102689998B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230152879A KR102689998B1 (en) 2023-11-07 2023-11-07 SNP marker composition for discriminating Fusarium wilt-resistant or sensitive Raphanus sativus cultivar and uses thereof
KR1020240041792A KR102680730B1 (en) 2023-11-07 2024-03-27 SNP marker composition for discriminating Fusarium wilt-resistant or sensitive Raphanus sativus cultivar and uses thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230152879A KR102689998B1 (en) 2023-11-07 2023-11-07 SNP marker composition for discriminating Fusarium wilt-resistant or sensitive Raphanus sativus cultivar and uses thereof

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020240041792A Division KR102680730B1 (en) 2023-11-07 2024-03-27 SNP marker composition for discriminating Fusarium wilt-resistant or sensitive Raphanus sativus cultivar and uses thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102689998B1 true KR102689998B1 (en) 2024-07-31

Family

ID=91899839

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230152879A KR102689998B1 (en) 2023-11-07 2023-11-07 SNP marker composition for discriminating Fusarium wilt-resistant or sensitive Raphanus sativus cultivar and uses thereof
KR1020240041792A KR102680730B1 (en) 2023-11-07 2024-03-27 SNP marker composition for discriminating Fusarium wilt-resistant or sensitive Raphanus sativus cultivar and uses thereof

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020240041792A KR102680730B1 (en) 2023-11-07 2024-03-27 SNP marker composition for discriminating Fusarium wilt-resistant or sensitive Raphanus sativus cultivar and uses thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR102689998B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140130273A (en) * 2013-04-30 2014-11-10 한국생명공학연구원 Single nucleotide polymorphism marker for selecting fusarium wilt-resistant or sensitive cabbage cultivar and uses thereof
KR102438610B1 (en) * 2022-02-07 2022-08-31 충남대학교 산학협력단 Primer set composition for discriminating Fusarium wilt-resistant or sensitive Raphanus sativus cultivar and uses thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140130273A (en) * 2013-04-30 2014-11-10 한국생명공학연구원 Single nucleotide polymorphism marker for selecting fusarium wilt-resistant or sensitive cabbage cultivar and uses thereof
KR102438610B1 (en) * 2022-02-07 2022-08-31 충남대학교 산학협력단 Primer set composition for discriminating Fusarium wilt-resistant or sensitive Raphanus sativus cultivar and uses thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR102680730B1 (en) 2024-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101883117B1 (en) SNP marker for selecting tomato cultivars resistant to tomato Bacterial wilt and use thereof
CN116200528B (en) SNP molecular marker linked with wheat stripe rust resistance gene QYr.sicau. -2BL and application thereof
KR102689998B1 (en) SNP marker composition for discriminating Fusarium wilt-resistant or sensitive Raphanus sativus cultivar and uses thereof
KR102371904B1 (en) Marker composition for discriminating chinese cabbage clubroot disease-resistant or sensitive cabbage cultivar and uses thereof
CN113736866B (en) SNP locus combination for detecting tomato yellow leaf curl virus resistance and application thereof
KR102458440B1 (en) Primer set for selecting Phytophthora blight resistant pepper and selection method using the same primer set
KR102053753B1 (en) Single nucleotide polymorphism marker for discriminating anthracnose resistance strawberry cultivar and uses thereof
CN111607664B (en) Application of SNP molecular marker on 1DS chromosome related to wheat stripe rust
KR102198575B1 (en) Marker for predicting leaf rolling in rice using QTL associated with leaf rolling and uses thereof
KR102672565B1 (en) SNP marker composition for discriminating Cyperaceae plant &#39;Carex tristachya&#39; and uses thereof
KR102672567B1 (en) SNP marker composition for discriminating Cyperaceae plant &#39;Carex mollicula&#39; and uses thereof
KR102672563B1 (en) SNP marker composition for discriminating Cyperaceae plant &#39;Carex brevispicula&#39; and uses thereof
KR101826735B1 (en) Method and Kit for identifying variety of Blueberry using single nucleotide polymorphism markers
KR102672578B1 (en) SNP marker composition for discriminating Cyperaceae plant &#39;Carex nervata&#39; and uses thereof
KR102672581B1 (en) SNP marker composition for discriminating Cyperaceae plant &#39;Carex tokuii&#39; and uses thereof
KR102672571B1 (en) SNP marker composition for discriminating Cyperaceae plant &#39;Carex polyschoena&#39; and uses thereof
KR102672574B1 (en) SNP marker composition for discriminating Cyperaceae plant &#39;Carex taihokuensis&#39; and uses thereof
CN114908183B (en) Method for identifying resistance of cucumber scab, SNP (Single nucleotide polymorphism) special primer set and application
KR102672572B1 (en) SNP marker composition for discriminating Cyperaceae plant &#39;Carex alopecuroides&#39; and uses thereof
KR102665741B1 (en) Molecular marker for discriminating bacterial wilt-resistant pepper and uses thereof
CN110358855A (en) Capsicum epidemic disease resistant gene SNP marker 5-156 and its specific primer and application
KR102575912B1 (en) Single nucleotide polymorphism marker for discriminating cabbage having low content of sinigrin and uses thereof
KR102526682B1 (en) Molecular marker for predicting fruit orientation in pepper and uses thereof
KR102081964B1 (en) SNP marker for selecting rice cultivars resistant to bakanae disease of rice and use thereof
KR20240081503A (en) Molecular marker for identifying tomato cultivar with high sugar content and use thereof

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant