KR20070055889A - 배추 바이러스병(TuMV-C4) 내병성 연관 SCAR마커 - Google Patents

배추 바이러스병(TuMV-C4) 내병성 연관 SCAR마커 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배추 바이러스병(TuMV-C4) 내병성 연관 SCAR 마커에 관한 것으로, TuMV 저항성과 이병성 계통의 구분이 가능한 공우성 SCAR 마커를 제공하는 뛰어난 효과가 있다. 상기 SACR 마커는 공우성 마커이므로 배추 품종 육성 시 호모(homo)와 헤테로(hetero) 유전자형을 구분하기 쉬어 비용과 시간을 절감할 수 있는 효과가 있다.
배추 바이러스병(TuMV-C4), 내병성, 공우성, SCAR 마커

Description

배추 바이러스병(TuMV-C4) 내병성 연관 SCAR 마커{SCAR marker related with TuMV-C4 resistance}
도 1은 E-ANN/M-CNN 프라이머 조합의 AFLP 밴드의 양상 및 VR 다형성 밴드(화살표)를 나타낸 것이다.
도 2는 선발된 AFLP 밴드의 염기서열과 설계된 SCAR 프라이머(굵은 글씨)를 나타낸 것이다.
본 발명은 배추 바이러스병(TuMV-C4) 내병성 연관 SCAR 마커에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 배추의 품종 육성 시 비용과 시간을 절감할 수 있는 배추 바이러스병(TuMV-C4)의 내병성과 이병성을 모두 검색할 수 있는 공우성 SCAR 마커를 제공함에 관한 것이다.
배추(Brassica campestris L. ssp . pekinensis)는 우리나라뿐만 아니라 아시아에서 식생활 및 경제적으로 매우 중요한 채소 작물이다. 배추에 발생하는 TuMV, RMV, CMV의 바이러스 중에서 특히 TuMV는 배추과 식물에 가장 많은 피해를 끼쳐 수확량 손실 및 품질저하를 초래하고 있는데 진딧물에 의해 비영속적으로 전반되므로 완벽한 방제법이 없는 것으로 확인되고 있다. 따라서 TuMV 저항성 품종을 육성하는 것이 가장 효과적인 방법으로 제시되고 있다.
종래의 육종 방법으로 TuMV 저항성 품종을 육성할 때, 포장에서 재배하고 바이러스를 접종하여 병징이 확인된 후에 저항성 개체의 선발이 가능하였다. 식물체에 접종하는 바이러스의 유지, 증식, 접종, 관리에는 많은 노력, 비용과 시간이 소요되며 식물의 병징을 확인하고 저항성 개체를 선발하는데 오랜 시간이 필요하다. 또한 유전자형이 호모(homo)인 것과 헤테로(hetero)인 것을 구분할 수 없어 우수한 품종을 육성하는데 상당한 시간과 경제적 비용이 요구된다. 실제로 바이러스를 접종하였다고 하더라도 접종 실수 및 병원균의 활력 정도 등에 의해 이병성 식물에서 병징이 나타나지 않아 저항성 품종 육성이 실패하는 경우도 상당한 것으로 알려져 있다. 만약 TuMV 저항성과 이병성 품종을 정확히 구별할 수 있는 마커(marker)가 있다면, TuMV의 접종 없이 배추의 유묘기에 간편하고 비교적 정확하게 분자표지를 이용해 저항성 개체를 선발할 수 있어 TuMV 저항성 배추 육종에 유용하게 이용될 수 있으리라고 생각된다. 2004년 중국에서는 Han 등이 TuMV 이병성 유전자와 연관된 AFLP 마커를 개발하고 이를 발표한 바 있다. 일반적으로 사용할 수 있는 마커의 조환가가 1cM 미만인데 반하여 이 마커의 조환가는 7.5cM과 8.4cM이나 되어 실제 육종에 사용할 경우 많은 오차가 생길 것으로 생각된다. 그리고 공우성(共優性, codominance) 마커가 아니기 때문에 호모(homo)와 헤테로(hetero) 유전자형의 구분도 어려울 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 품종 육성에 대한 비용과 시간을 절감할 수 있는 TuMV 저항성 유전자와 연관된 공우성 분자표지인자를 제공하고자 한다.
본 발명의 상기 목적은 소포자 유래 계통을 이용한 BSA-AFLP 분석에서 바이러스 접종 결과와 유사한 양상을 나타내어 TuMV 저항성 유전자와 연관되었다고 생각되는 AFLP 마커를 선발하고, 이를 SCAR 마커로 전환되는 과정에서 공우성 마커의 가능성을 보이며 대체로 포장 시험결과와 일치하는 공우성 SCAR 마커를 확인함으로써 달성하였다.
본 발명은 TuMV 저항성 계통과 이병성 계통의 DNA를 만들어 BSA-AFLP 분석하는 단계; 상기 분석에서 얻은 저항성 다형성 밴드로부터 SCAR 프라이머를 제작하는 단계; 및, 상기 프라이머 중 TuMV 저항성과 이병성 계통의 구분이 가능한 공우성 마커 확인 및 검정 단계로 구성된다.
본 발명은 서열목록 서열번호 1과 2에 기재된 배추종의 TuMV 저항성과 이병성 계통을 구별할 수 있는 공우성 SCAR(Sequence Characterized Amplified Region) 표지인자 TS-3의 염기서열을 제공함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 구체적인 방법을 실시예를 들어 상세히 설명하고자 하지만 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1: TuMV 내병성에 연관된 분자표지인자(SCAR marker)개발
TuMV 내병성에 연관된 분자표지인자(SCAR marker)를 개발하기 위해, TuMV 저 항성 계통과 이병성 계통의 DNA를 각각 벌크(bulk)로 만들어 AFLP 실험을 수행하는 BSA-AFLP 방법을 이용하였다. 그 결과를 도 1에 나타내었다. 도 1에서 VR은 내병성 벌크(bulk) DNA를 VS는 이병성 벌크 DNA를 뜻한다.
도 1에 나타난 바와 같이, 전체 256 조합의 AFLP 프라이머 조합 중 E-ACC/M-CCA 프라이머 조합이 378bp의 크기에서 바이러스 저항성과 연관되어 있는 다형성의 밴드(polymorphic band)를 나타내는 것을 확인하였다. 그러나 AFLP 마커는 실제 육종에 적용할 때, 다소 까다로운 과정을 거쳐야 하고 실험 수행비용이 높으며 우성 마커로 호모와 헤테로의 유전자형 구분이 어려운 단점이 있으므로 이를 공우성 마커인 SCAR 표지인자로 전환하고자 하였다.
E-ACC/M-CCA 조합으로 확인된 저항성 다형성의 밴드(polymorphic band)를 시퀀싱하여(도 2) 디자인한 7개의 SCAR 프라이머(표 1)에서 TS-3가 TuMV 저항성과 이병성 계통의 구분이 가능한 공우성 마커일 가능성이 큰 것으로 확인되었다. 이 마커의 정확성을 검정하기 위하여 실험에 사용된 전체 54계통에 적용한 결과 바이러스 접종과 AFLP 마커, SCAR 마커의 결과가 대체로 일치하는 경향을 나타내었다(표 2).
요약하자면, 소포자 유래 계통을 이용한 BSA-AFLP 분석에서 바이러스 접종 결과와 유사한 양상을 나타내어 TuMV 저항성 유전자와 연관되었다고 생각되는 AFLP 마커를 선발하였고 이를 SCAR 마커로 전환되는 과정에서 공우성 마커의 가능성을 보이며 대체로 포장 시험결과와 일치하는 것을 알 수 있었다. 즉 TuMV 내병성 밴드와 이병성 밴드가 모두 나타나는 공우성 마커임이 확인되었다.
Figure 112005069090092-PAT00001
TuMV에 대한 소포자 유래 계통들의 포장, ELISA, AFLP 및 SCAR 시험 결과
계통명 '01 ELISA 검정 '05 접종 검정 AFLP 마커 SCAR 마커
VCS 3M-9 22 36 93 203 226 228 236 246 256 260 291 302 288 304 313 231 308 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R S R R S U R R R R U S U R R R S R R S R R S R S S S × R S S R R R S R R S R R S R S S S R R S S R R
VCS 13M-78 96 118 172 201 233 248 250 254 255 301 307 312 40 111 218 34 72 107 111 128 129 149 152 158 201 12 17 27 40 47 78 80 85 90 140 S S S S S S S S S S S S S S S S R R R R R R R R R R S S S S S S S S S S UR S S S S S S UR S S S S S S S S U UR R R S R R R R S S S S S U S S R U S S S S S S S S R S S S S S S S S S R S R R S R R R R S S S S S S S R R S S S S S S S S R S S S S S S S S S R S R R S R R R R S S S S S S S R R S
R : 내병성 S : 이병성 U : 불확실 UR : 불확실한 저항성
상기 실시예를 통해 살펴본 바와 같이, 본 발명은 배추 바이러스병(TuMV-C4) 내병성 연관 SCAR 마커에 관한 것으로, TuMV 저항성과 이병성 계통의 구분이 가능한 공우성 SCAR 마커를 제공하는 뛰어난 효과가 있다. 상기 SACR 마커는 공우성 마커이므로 배추 품종 육성 시 호모(homo)와 헤테로(hetero) 유전자형을 구분하기 쉬 어 비용과 시간을 절감할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 본 발명은 식물 육종산업상 매우 유용한 발명인 것이다.
<110> LEE, Soo-Sung <120> SCAR marker sequence related with to TuMV-C4 resistance <160> 2 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward sequence of SCAR marker TS-3 <400> 1 acaccaagaa ccaaagcatc atac 24 <210> 2 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse sequence of SCAR marker TS-3 <400> 2 tcatccattc ctaaagttgt caaa 24

Claims (1)

  1. 서열목록 서열번호 1과 2에 기재된 배추종의 TuMV 저항성과 이병성 계통을 구별할 수 있는 공우성 SCAR(Sequence Characterized Amplified Region) 표지인자 TS-3의 염기서열.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105506130A (zh) * 2016-01-15 2016-04-20 北京市农林科学院 一种鉴定白菜A09染色体上的抗病毒病QTL—BrTuA09的分子标记及其应用
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