KR20180046907A - Composition for determining bud mutation cultivar of Fuji apple - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a composition for distinguishing bud mutant cultivar of Fuji apple. When the composition for distinguishing bud mutant cultivar of Fuji apple is used, the bud mutant cultivar of Fuji apple which does not show a large difference in phenotype due to high genetic similarity can be accurately distinguished. In addition, an enhanced coloring group, an early season group, a spur group, and a follicular group of the bud mutant cultivar of Fuji apple can be identified, so that the present invention can contribute to promotion of intellectual property right protection and branding of bud mutant cultivar of domestic Fuji apple, and secure competitiveness in related industries.

Description

후지 사과의 아조 변이 품종 판별용 조성물{Composition for determining bud mutation cultivar of Fuji apple}[Technical Field] The present invention relates to a composition for discriminating azo varieties of Fuji apples {Composition for determining bud mutation cultivar of Fuji apple}

본 발명은 후지 사과의 아조 변이 품종 판별용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for discriminating an azo mutant of Fuji apple.

사과(Malus x domestica Borkh.)는 주요 과일 작목 중 하나이다. 한국에서는 1988년 홍로(Hongro)("Spur Earliblaze"×"Spur Golden Delicious")품종이 육성되어 2010년 아리수(Arisoo)("Yoko" × "Senshu") 품종까지 22 품종이 육종되었다. 상기 사과 품종 중 후지(Fuji) 사과는 "랄스 제넷(Ralls Genet)"과 "딜리셔스(Delicious)"의 교배종으로 국내에서 가장 많이 재배되고 있는 품종 중 하나이다. 그러나, 상기 후지 사과의 유전적 단점들로 인해 고품질 사과생산에 어려움을 겪게 되어 국내외에서 다양한 후지 사과 아조변이 품종들이 선발되었다. 후지 사과 및 이의 아조변이 품종들의 유전적 유사성이 높아 표현형의 큰 차이를 보이기 때문에 각각을 식별하는데 큰 어려움이 있다.An apple (Malus x domestica Borkh.) Is one of the main fruits. In Korea, Hongro ("Spur Earliblaze" × "Spur Golden Delicious") varieties were cultivated in 1988 and 22 varieties were breed in Arisoo ("Yoko" × "Senshu") varieties in 2010. Among the apple varieties, Fuji apple is a hybrid of "Ralls Genet" and "Delicious" and is one of the most cultivated varieties in Korea. However, due to the genetic disadvantages of the above-mentioned Fuji apples, it has been difficult to produce high quality apples, and various varieties of Fuji apple azo mutants have been selected at home and abroad. Because of the high genetic similarity between Fuji apple and its azo mutant varieties, there is a great difficulty in identifying each of them because of the large differences in phenotype.

품종에 대한 구별성을 확보하기 위한 수단으로는 주로 품종이 지닌 형태적 형질을 비교 평가 해왔는데, 형태적 형질은 그 수가 제한적이고, 대부분의 형질이 다수의 유전자가 관여하는 양적 또는 연속적 형질이며, 이들 형질의 발현이 외부 환경 조건에 의해 영향을 받기 때문에 외부 형태적 형질을 이용한 품종 구분은 제한적으로 활용될 수밖에 없다. 상기의 문제점을 보완하기 위하여, 일부 유럽 국가를 중심으로 주요 작물에 대한 품종 구별, 안정성 검정 및 자국 품종 보호의 목적으로 안정적이고 환경에 영향을 받지 않는 DNA에 근거한 분자표지가 이용되고 있다. As a means of securing differentiation of varieties, mainly morphological traits of varieties have been compared, morphological traits are limited in number, and most traits are quantitative or continuous traits involving many genes, Since the expression of these traits is influenced by the external environmental condition, it is inevitable that the classification of cultivars using external morphological traits is limited. In order to solve the above problems, stable and non-environmentally sensitive DNA-based molecular markers have been used for the purpose of breed identification, stability test, and protection of domestic varieties of major crops, mainly in some European countries.

상기 분자 표지는 분자 육종 시스템에서 유용 형질 탐색, 생물의 종 인식, 품종 분류동정 및 집단 개체군의 유연관계 분석 등의 목적으로 널리 이용되고 있다. 가장 먼저, 염색체 내 제한효소 인식부위의 변이의 의해 발생하는 염기서열 길이 차이를 이용한 RFLPs(Restriction Fragment Length Polymorphisms) 방법이 개발되었으나 이 방법은 방사선 동위원소를 사용해야 하는 번거로움이 있다. 이후 PCR(Polymerase Chain Reaction)을 이용한 핵산 지문법(fingerprinting)으로서, RAPD(randomly amplified polymorphic DNA) 방법 등이 개발되었다. 상기 PCR 방법은 10~20여 개의 뉴클레오티드로 구성된 작은 올리고뉴클레오타이드(이하 프라이머)를 생물체의 DNA 또는 RNA와 결합(annealing)시킨 후, 내열성 DNA 중합 효소(Taq DNA Polymerase)를 첨가하여 합성반응이 반복적으로 이루어지게 하는 방법이다. 이것은 다른 방법에 비해 소량의 DNA(1-50ng)만을 요구하며, 간편하고 빠르게 결과를 확인할 수 있다는 장점을 갖고 있다. 그러나, PCR 방법으로 분석하는 상기 방법 중 RAPD 방법은 비특이적 PCR 산물이 증폭되므로 재현성이 떨어지는 단점이있고, AFLP(Amplified Fragment Length polymorphism) 방법은 높은 DNA 다형성(polymorphism) 검출로 각광을 받고 있지만 재현성이 떨어지는 밴드의 출현과 분석이 복잡하다. SSR(single sequence repeat) 방법은 DNA 반복 배열인 초위성체(microsatellite) 영역의 염기배열 정보를 근거로 PCR 프라이머를 제작하여 개체 내의 초위성체를 분석하는 방법으로 상기 단순염기서열의 반복수는 품종 간 또는 개체 간에 다르게 때문에 이 부분을 PCR 반응으로 증폭하였을 때 다형화 현상이 나타나게 되며 이를 동물과 식물의 유전 연구에 활발히 이용하고 있으나, SSR 마커의 수가 적으면 고밀도 유전자지도 제작에는 충분하지 않는 단점이 있다. 이에 반해, 단일염기 다형성(single nucleotide polymorphism, SNP) 방법은 세포핵 속의 염색체가 갖고 있는 30억개의 염기 서열 중 개인의 편차를 나타내는 한개 또는 수십개의 염기변이를 분석하는 방법으로, 구체적으로, 다른 개체간의 DNA 염기순서를 비교하고 수백 염기 서열을 읽으면서 다른 염기가 같은 위치에서 발견되는 것을 분석하는 방법이다. 상기 SNP는 resolution power가 SSR 마커보다 더 높아, 고밀도 유전자지도 제작에는 충분하지 않는 SSR 마커의 단점 보완이 가능하다. The molecular markers are widely used in molecular breeding systems for the search of useful traits, identification of species of organisms, identification of breed classification, and analysis of the relationship of group populations. First, RFLPs (Restriction Fragment Length Length Polymorphisms) method based on the difference in nucleotide sequence length caused by mutation of restriction enzyme recognition sites in chromosomes have been developed, but this method is troublesome to use radioactive isotopes. Thereafter, a randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) method has been developed as a nucleic acid fingerprinting method using PCR (Polymerase Chain Reaction). In the PCR method, a small oligonucleotide (hereinafter, referred to as a primer) composed of 10 to 20 nucleotides is annealed with DNA or RNA of an organism, and then a heat-resistant DNA polymerase is added thereto, . This requires only a small amount of DNA (1-50 ng) compared to other methods, and has the advantage of being able to confirm the results easily and quickly. However, the RAPD method of the above-mentioned PCR analysis method has a disadvantage that the non-specific PCR product is amplified and thus the reproducibility is poor. The AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) method is attracted by high DNA polymorphism detection, The emergence and analysis of bands is complex. The SSR (single sequence repeat) method is a method of analyzing a supersatellite in an individual by preparing a PCR primer based on nucleotide sequence information in a microsatellite region, which is a DNA repeat sequence. Because of the differences between individuals, when this part is amplified by PCR reaction, polymorphism occurs and this gene is actively used in the genetic studies of animals and plants. However, when the number of SSR markers is small, it is not sufficient for high density gene mapping. On the other hand, the single nucleotide polymorphism (SNP) method is a method of analyzing one or several nucleotide variations indicating the individual variation among the 3 billion nucleotide sequences of the chromosomes in the nucleus. Specifically, It is a method of analyzing DNA base sequences and reading hundreds of nucleotides and finding other bases at the same position. The SNPs have a higher resolution power than the SSR markers, making it possible to compensate for the shortcomings of SSR markers that are not sufficient for high density genetic mapping.

현재 국내육성 사과 품종에 대해서는 SSR 분자표지를 이용한 식별이 가능하지만(Ban et al. 2014), 아조 변이 품종의 식별은 어려운 실정이다. 또한, S-SAP (retrotransposon based) 분자표지를 이용하여 후지의 아조변이 품종 판별을 시도하였으나(Zhao et al. 2010), 재현성이 낮은 단점이 있어, 후지의 아조변이 품종 판별에 대하여 정확도 및 민감도가 높은 선발 방법이 요구되고 있는 실정이다.At present, domestic apple cultivars can be identified using SSR molecular markers (Ban et al. 2014), but identification of azo mutant varieties is difficult. In addition, we tried to discriminate the Azo varieties of Fuji using S-SAP (retrotransposon based) molecular markers (Zhao et al. 2010), but there was a disadvantage of low reproducibility and the accuracy and sensitivity for the discrimination of Azo varieties of Fuji A high selection method is required.

이에 본 발명자들은 후지 사과의 아조 변이 판별의 정확성 및 간편성을 향상시키기 위하여, 특정 단일염기다형성 부위와 후지 사과의 아조 변이 품종과의 관련성을 확인하고, 이를 검출할 수 있는 후지 사과의 아조 변이 판별용 조성물을 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, in order to improve the accuracy and simplicity of discrimination of Azo mutation of Fuji apple, the present inventors have confirmed the relationship between the specific single nucleotide polymorphism site and the azo mutant variety of Fuji apple, and can identify the azo mutant of Fuji apple The present invention has been completed by developing a composition.

따라서 본 발명의 목적은 후지 사과의 아조 변이 품종 판별용 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a composition for distinguishing azo varieties of Fuji apple.

본 발명의 다른 목적은 후지 사과의 아조 변이 품종 판별키트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an azo mutant variety kit of Fuji apple.

본 발명의 또 다른 목적은 후지 사과의 아조 변이 품종 판별방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method for discriminating azo varieties of Fuji apple.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 사과 3 번 염색체(NC_024241.1)의 10473276 번째 위치; 사과 3 번 염색체(NC_024241.1)의 25021180 번째 위치; 사과 4 번 염색체(NC_024242.1)의 18260085 번째 위치; 사과 6 번 염색체(NC_024244.1)의 17139584 번째 위치; 사과 12 번 염색체(NC_024250.1)의 16892600 번째 위치; 및 사과 15 번 염색체(NC_024253.1)의 9155427 번째 위치; 중 선택되는 1 이상의 유전자 좌의 단일염기다형성(SNP) 마커를 검출할 수 있는 제제를 포함하는 후지 사과의 아조 변이 품종 판별용 조성물을 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a chromosome of chromosome 3 (NC_024241.1) at position 10473276; 25021180 th position of chromosome 3 of apple (NC_024241.1); 18260085 th position of chromosome 4 of apple (NC_024242.1); Position 17139584 of the chromosome 6 of apple (NC_024244.1); Position 16892600 of the chromosome 12 of the apple (NC_024250.1); And position 9155427 of the chromosome 15 of apple (NC_024253.1); (SNP) marker of one or more loci selected from the group consisting of the nucleotide polymorphisms (SNPs) of the present invention.

또한 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 후지 사과의 아조 변이 품종 판별키트를 제공한다.The present invention also provides an azo mutant variety kit of Fuji apple comprising the above composition.

또한 본 발명은 (a) 후지 사과의 DNA를 추출하는 단계; (b) 상기 단계 (a)의 DNA를 주형으로 하고, 상기 후지 사과의 아조 변이 품종 판별용 조성물을 이용하여 중합효소연쇄반응을 수행하는 단계; 및 (c) 중합효소연쇄반응 산물을 분석하여 품종을 판별하는 단계;를 포함하는 후지 사과의 아조 변이 품종 판별방법을 제공한다.Further, the present invention provides a method for producing a fungus, comprising the steps of: (a) extracting DNA of Fuji apple; (b) performing a PCR using the DNA of step (a) as a template and using the composition for distinguishing an azo variant of fuzzy apple; And (c) analyzing the polymerase chain reaction products to determine the variety. The method for distinguishing Azo varieties of Fuji apple is provided.

본 발명의 후지 사과의 아조 변이 품종 판별용 조성물을 이용 시, 유전적 유사도가 높아 표현형에 큰 차이를 보이지 않는 후지 사과의 아조변이 품종을 정확하게 판별할 수 있다. 또한, 후지 사과의 아조 변이 중 착색계, 조숙계, 단과지계 및 대과계의 계통을 확인할 수 있는바, 국내 후지 사과의 아조 변이 품종의 지식재산권 보호 및 브랜드화 촉진에 기여할 수 있고, 관련 산업의 경쟁력을 확보하는데 활용할 수 있다.When the composition for discriminating the azo mutant of the fuzi apple of the present invention is used, it is possible to accurately discriminate the azo mutant of the fuzi apple which does not show a large difference in the phenotype due to high genetic similarity. In addition, it is possible to identify the pigment system, azo system, phylogenetic system, phylogenetic system and phylogenetic system of azo mutant of Fuji apple, and contribute to promotion of intellectual property right protection and branding of azo mutant varieties of domestic Fuji apple, . ≪ / RTI >

도 1은 본 발명에 따른 후지 사과의 아조 변이 판별용 SNP 마커 선발 과정을 나타내는 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 콜링 변이체의 필터링 결과를 나타내는 도이다.
도 3은 본 발명에 따른 선발된 후지 사과 및 이의 아조 변이 4 품종의 SNP 비교 결과를 나타내는 도이다.
도 4는 본 발명에 따른 홍장군 품종 판별을 위한 대립유전자 특이 PCR 수행결과를 나타내는 도이다.
FIG. 1 is a diagram showing a process for selecting SNP markers for discriminating azo mutants of Fuji apple according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the effect of the calling mutant Fig.
FIG. 3 is a graph showing SNP comparison results of selected four fuji apples and azo mutants according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing results of performing allele-specific PCR for discriminating the Hong Kong variety according to the present invention.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 양태에 따르면, 본 발명은 사과 3 번 염색체(NC_024241.1)의 10473276 번째 위치; 사과 3 번 염색체(NC_024241.1)의 25021180 번째 위치; 사과 4 번 염색체(NC_024242.1)의 18260085 번째 위치; 사과 6 번 염색체(NC_024244.1)의 17139584 번째 위치; 사과 12 번 염색체(NC_024250.1)의 16892600 번째 위치; 및 사과 15 번 염색체(NC_024253.1)의 9155427 번째 위치; 중 선택되는 1 이상의 유전자 좌의 단일염기다형성(SNP) 마커를 검출할 수 있는 제제를 포함하는 후지 사과의 아조 변이 품종 판별용 조성물을 제공한다.According to an aspect of the present invention, the present invention relates to a chromosome of chromosome 3 (NC_024241.1) at position 10473276; 25021180 th position of chromosome 3 of apple (NC_024241.1); 18260085 th position of chromosome 4 of apple (NC_024242.1); Position 17139584 of the chromosome 6 of apple (NC_024244.1); Position 16892600 of the chromosome 12 of the apple (NC_024250.1); And position 9155427 of the chromosome 15 of apple (NC_024253.1); (SNP) marker of one or more loci selected from the group consisting of the nucleotide polymorphisms (SNPs) of the present invention.

본 발명에 있어서, “단일염기다형성(Single Nucleotide Polymorphism, SNP)”은 DNA 염기서열에서 하나의 염기서열(A,T,G,C)의 차이를 보이는 유전적 변화 또는 변이를 의미하며, DNA 서열 다형성(polymorphism) 중에서 가장 많이 존재하는 형태이다.In the present invention, " single nucleotide polymorphism (SNP) " means a genetic change or mutation showing a difference in one nucleotide sequence (A, T, G, C) It is the most common form of polymorphism.

본 발명에 있어서, "다형성(polymorphism)"은 하나의 유전자 좌위(locus)에 두 가지 이상의 대립유전자(allele)가 존재하는 경우를 말하며 다형성 부위 중에서, 사람에 따라 단일 염기만이 다른 것을 단일 염기 다형성(single nucleotide polymorphism, SNP)이라 한다. 바람직한 다형성 마커는 선택된 집단에서 1% 이상, 더욱 바람직하게는 10% 또는 20% 이상의 발생빈도를 나타내는 두 가지 이상의 대립유전자를 가진다.In the present invention, "polymorphism" refers to a case in which two or more alleles exist in one locus, and among the polymorphic sites, only a single base is different according to a person and a single base polymorphism (single nucleotide polymorphism, SNP). Preferred polymorphic markers have two or more alleles exhibiting an incidence of 1% or more, more preferably 10% or 20% or more, in the selected population.

본 발명에 있어서, "대립유전자(allele)"는 상동염색체의 동일한 유전자 좌 위에 존재하는 한 유전자의 여러 타입을 말한다. 대립유전자는 다형성을 나타내는데 사용되기도 하며, 예컨대, SNP은 두 종류의 대립인자(biallele)를 갖는다.In the present invention, the term "allele" refers to various types of a gene existing on the same gene locus of a homologous chromosome. Alleles are also used to indicate polymorphism, for example, SNPs have two kinds of bialles.

본 발명에 있어서, "마커(marker)"는 유전적으로 불특정 연관된 유전자 좌(genetic locus)를 동정할 때 참고 점으로 사용되는 염기서열을 의미하며, 상기 마커의 유전자 지도 상의 위치는 유전자 좌로 표시할 수 있다.In the present invention, the term "marker" means a nucleotide sequence used as a reference point when identifying a genetically locus unrelated to genetics, and the position of the marker on the gene map can be represented by the locus have.

본 발명의 바람직한 구체예에 따르면, 본 발명의 단일염기다형성 마커는 사과 3 번 염색체(NC_024241.1)의 10473276 번째 염기가 T인 단일염기다형성 마커; 사과 3 번 염색체(NC_024241.1)의 25021180 번째 염기가 A인 단일염기다형성 마커; 사과 4 번 염색체(NC_024242.1)의 18260085 번째 염기가 T인 단일염기 다형성 마커; 사과 6 번 염색체(NC_024244.1)의 17139584 번째 염기가 A인 단일염기다형성 마커; 사과 12 번 염색체(NC_024250.1)의 16892600 번째 염기가 A인 단일염기다형성 마커; 및 사과 15 번 염색체(NC_024253.1)의 9155427 번째 염기가 C인 단일염기다형성 마커;인 것이 바람직하다.According to a preferred embodiment of the present invention, the single nucleotide polymorphism marker of the present invention is a single nucleotide polymorphism marker in which the 10473276 base of the apple chromosome 3 (NC_024241.1) is T; A single nucleotide polymorphism marker in which the 25021180 base of the apple chromosome 3 (NC_024241.1) is A; A single nucleotide polymorphism marker with the nucleotide 18260085 of the apple chromosome 4 (NC_024242.1); A single nucleotide polymorphism marker of nucleotide 17139584 of the chromosome 6 of apple (NC_024244.1); A single nucleotide polymorphism marker in which the 16892600 base of the apple chromosome 12 (NC_024250.1) is A; And a single base polymorphism marker in which base 9155427 of the chromosome 15 of apple (NC_024253.1) is C is preferable.

본 발명의 바람직한 구체예에 따르면, 본 발명의 단일염기 다형성 마커를 검출할 수 있는 제제는 단일염기다형성 마커 부위를 포함하는, 10 내지 100개의 연속적인 DNA 서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오티드와 특이적으로 혼성화(hybridization)하는 폴리뉴클레오티드인 것이 바람직하다. 또한 상기 폴리뉴클레오타이드는 단염기다형성(SNP) 마커를 검출할 수 있는 프라이머, 프로브 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 1 종 이상인 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않는다. 또한 상기 프라이머는 3‘ 마지막 염기가 단일염기다형성 부위에 상보적으로 결합할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the agent capable of detecting the single base polymorphic marker of the present invention comprises a polynucleotide consisting of 10 to 100 consecutive DNA sequences or a complementary poly It is preferable that the polynucleotide is a polynucleotide that specifically hybridizes with a nucleotide. The polynucleotide is preferably at least one selected from the group consisting of primers, probes, and combinations thereof capable of detecting a single nucleotide polymorphism (SNP) marker, but is not limited thereto. Also, the primer can be complementarily bound to a single base polymorphic site at the 3 'last base.

본 발명에 있어서, "후지(Fuji) 사과"는 롤스 제넷(Ralls Genet)과 딜리셔스(Delicious)의 교배종이다. 1958년 일본에서 육성된 이래 국내에서 많이 재배되는 품종 중 하나이다. 상기 후지 사과는 유전적 특성상 고품질 과실생산이 어려운 단점이 있어, 상기 유전적 단점을 극복하기 위하여, 국내외에 많은 아조변이 품종들이 선발되었다. 그러나, 상기 아조 변이 품종들은 유전적 유사성이 높아 표현형에 큰 차이를 보이지 않아, 식별이 어려운 상태이다.In the present invention, "Fuji apple" is a hybrid of Ralls Genet and Delicious. It is one of the most cultivated varieties in Korea since it was cultivated in Japan in 1958. The above-mentioned Fuji apple has a disadvantage that it is difficult to produce high quality fruit due to its genetic characteristics. To overcome the genetic disadvantage, many azo varieties were selected at home and abroad. However, the azo mutant varieties have a high genetic similarity, so that they do not show a large difference in phenotype and are in a difficult state to discriminate.

본 발명에 있어서, "아조 변이(bud mutation)"는 생장중의 가지 및 줄기의 생장점에 유전자 돌연변이가 일어나 둘 또는 셋의 형질이 다른 가지나 줄기가 생기는 것으로, 가지변이라고도 한다. 상기 변이한 부분만을 접붙이기나 꺾꽂이 등으로 번식시키면 모주(母株)와는 형질이 다른 개체를 수득할 수 있는데, 이때 수득한 개체를 품종 또는 계(系)라고 한다. 상기 아조 변이 품종은 착색계, 조숙계, 단과지계 및 대과계 계통으로 분류될 수 있다.In the present invention, the term " bud mutation "refers to a mutation in a branch of a stem and a branch of a stem during growth, resulting in two or three different traits or trunks. When only the mutated part is propagated by grafting or folding, it is possible to obtain an individual having a different trait from that of the parent strain. The obtained individual is called a variety or system. The azo mutant varieties can be classified into a coloring system, a compost system, a stage system, and a system system.

본 발명에 있어서, "착색계"는 착색이 개선된 것으로, 일반 후지에 비하여 착색이 개선된 후지 아조변이 계통을 통틀어 지칭한다. "조숙계"는 일반 후지에 비하여 숙기가 빠른 특징이 있다. "단과지계"는 일반 후지와 비교하여, 가지의 절간장이 짧고 화분화가 용이한 장점이 있다. "대과계"는 일반 후지보다 과실의 부피가 큰 특징이 있다.In the present invention, the term "coloring system" refers to an improvement in coloration of the Fujiazo system, which has improved coloration compared to ordinary Fuji. "Choyo" is characterized by faster maturity than ordinary Fuji. Compared with ordinary Fuji, the "sweet potato" is advantageous in that the sweet pot storage area is short and the flower pot is easy to be pollinated. "Daigaku" is characterized by a larger volume of fruit than ordinary Fuji.

상기 착색계는 단홍(Danhong), 한가위(Hangawi), 아키후-1(Akifu-1), 아오후-5(Aofu-5), 이와후-10(Iwafu-10), 모리호후 3A(Morihofu 3A), 키쿠 8(Kiku 8), 나가후 2(Nagafu 2), 나가후 6(Nagafu 6), 나가후 12(Nagafu 12), 썬 후지(Sun Fuji), 사이라이 후지(Sairai Fuji). 미야마 후지(Miyama Fuji), 챔피온 후지(Champion Fuji), 아키후-47(Akifu-47), 료까(Ryoka no kisetsu), 미시마 후지(Misima Fuji), 로얄 후지(Royal Fuji), 봉촌계 후지(Minemuragei Fuji) 및 마이라 레드(Myra Red)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 품종이나, 이에 제한되지 않는다.The coloring system is represented by Danhong, Hangawi, Akifu-1, Aofu-5, Iwafu-10, Morihofu 3A Kiku 8, Nagafu 2, Nagafu 6, Nagafu 12, Sun Fuji, and Sairai Fuji, all of which will be on display at the same time. Miyama Fuji, Champion Fuji, Akifu-47, Ryoka no kisetsu, Misima Fuji, Royal Fuji, Minemuragei, Fuji, and Myra Red, but is not limited thereto.

상기 조숙계는 홍장군(Benishogun), 야타카(Yataka), 히로사키(Hirosaki), 료까(Ryoka no kisetsu), 미나키 스퍼 후지(Mimaki Spur Fuji) 및 고을로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 품종이나, 이에 제한되지 않는다.The premixing system may be at least one selected from the group consisting of Benishogun, Yataka, Hirosaki, Ryoka no kisetsu, Mimaki Spur Fuji, But is not limited thereto.

상기 단과지계는 스퍼 후지(Spur Fuji), 주빌리 후지(Jubilee Fuji) 및 화랑으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 품종이나, 이에 제한되지 않는다.The stage and the background are not limited to one or more kinds selected from the group consisting of Spur Fuji, Jubilee Fuji and Gallery.

상기 대과계는 천성 품종이나, 이에 제한되지 않는다.The above-mentioned pedigree system is a natural variety, but is not limited thereto.

본 발명에 있어서, "판별"은 분석 대상 생물학적 시료에 있는 후지 사과의 아조변이 품종을 판별하는 것을 의미한다.In the present invention, "discrimination" means discriminating the azo mutant variety of Fuji apple in the biological sample to be analyzed.

본 발명의 바람직한 구체예에 있어서, 본 발명의 후지 사과의 아조 변이 품종은 착색계, 조숙계, 단과지계 및 대과계로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 계통을 판별하는 것이 바람직하다. 또한 상기 착색계는 단홍 및 한가위로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상이고, 상기 조숙계는 홍장군 및 야타카로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상인 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않는다.In a preferred embodiment of the present invention, the azo mutant of the fuji apple of the present invention preferably discriminates one or more strains selected from the group consisting of a coloring system, a densitometer, a stage system and a ferment system. Also, the coloring system is at least one selected from the group consisting of sweet potato and mackerel, and the atmospheric meter is preferably at least one selected from the group consisting of Hong genera and yata taka, but is not limited thereto.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 후지 사과의 아조 변이 판별용 조성물을 포함하는 후지 사과의 아조 변이 품종 판별키트를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an azo mutant variety kit for Fuji apple comprising a composition for discriminating azo mutants of fuji apple.

본 발명에 있어서 “판별키트”는 단일염기다형성 마커를 검출하여 후지 사과의 아조 변이 품종을 판별할 수 있다. 후지 사과의 아조 변이 품종 판별키트에는 단일염기다형성 마커를 검출하기 위한 폴리뉴클레오티드, 프라이머 및 프로브 등을 포함할 수 있으며, 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성 성분, 용액 또는 장치가 포함될 수 있다.In the present invention, the " discrimination kit " can discriminate a variety of azo mutants of Fuji apple by detecting a single nucleotide polymorphism marker. The azo mutant breeding kit of Fuji apple may include a polynucleotide, a primer, a probe and the like for detecting a single nucleotide polymorphism marker, and may include one or more other components, solutions or devices suitable for the assay method .

예를 들어, 본 발명의 후지 사과의 아조 변이 판별키트는 대립유전자 특이 PCR을 수행하기 위한 필수 요소를 포함하는 키트일 수 있다. 대립유전자 특이 PCR 키트는, 본 발명의 단일염기다형성 마커에 대한 특이적인 폴리뉴클레오티드, 프라이머 또는 프로브 외에도 테스트 튜브 또는 다른 적절한 컨테이너, 반응 완충액 (pH 및 마그네슘 농도는 다양), 데옥시뉴클레오타이드(dNTPs), Taq-폴리머라아제 및 역전사효소와 같은 효소, DNase, RNAse 억제제, DEPC-수 (DEPC-water) 및 멸균수 등을 포함할 수 있다.For example, the azo mutation discrimination kit of Fuji apple of the present invention may be a kit containing essential elements for performing allele specific PCR. Allele-specific PCR kits can be used in conjunction with test tubes or other appropriate containers, reaction buffers (varying in pH and magnesium concentrations), deoxynucleotides (dNTPs), and the like, as well as specific polynucleotides, primers or probes for the single base polymorphic markers of the invention. Enzymes such as Taq polymerase and reverse transcriptase, DNase, RNAse inhibitors, DEPC-water and sterile water.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 후지 사과의 DNA를 추출하는 단계; (b) 상기 단계 (a)의 DNA를 주형으로 하고, 상기 후지 사과의 아조 변이 품종 판별용 조성물을 이용하여 중합효소연쇄반응을 수행하는 단계; 및 (c) 중합효소연쇄반응 산물을 분석하여 품종을 판별하는 단계;를 포함하는 후지 사과의 아조 변이 품종 판별방법을 제공한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method for producing a fungus, comprising: (a) extracting DNA of a fungus apple; (b) performing a PCR using the DNA of step (a) as a template and using the composition for distinguishing an azo variant of fuzzy apple; And (c) analyzing the polymerase chain reaction products to determine the variety. The method for distinguishing Azo varieties of Fuji apple is provided.

본 발명에 있어서, “중합효소연쇄반응“은 DNA 사슬 중에서 목적하는 일부분만을 대량으로 증폭시키는 실험법을 의미하며, 예로는 중합효소연쇄반응(Polymerase Chain Reaction), 대립유전자 특이 중합효소연쇄반응(Allele Specific Polymerase Chain Reaction), Nested-중합효소연쇄반응(Nested-Polymerase Chain Reaction), 다중 중합효소연쇄반응(multiplex Polymerase Chain Reaction, multiplex PCR), 경쟁적 중합효소연쇄반응(competitive Polymerase Chain Reaction), 실시간 중합효소연쇄반응(real-time Polymerase Chain Reaction), 정량적 중합효소연쇄반응(Real-time Quantitative Polymerase Chain Reaction), DNA 칩(DNA chip) 및 등온증폭법(Loop-mediated isothermal amplification)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 방법이고, 바람직하게는 대립유전자 특이 중합효소연쇄반응이나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, the term " polymerase chain reaction " means an experimental method in which only a desired portion of a DNA chain is amplified in a large amount. Examples thereof include polymerase chain reaction, allele specific Polymerase Chain Reaction, Nested-Polymerase Chain Reaction, Multiplex Polymerase Chain Reaction, Competitive Polymerase Chain Reaction, Real-time Polymerase Chain Reaction, One or more selected from the group consisting of real-time polymerase chain reaction, real-time quantitative polymerase chain reaction, DNA chip, and loop-mediated isothermal amplification Method, preferably allele-specific polymerase chain reaction, but is not limited thereto.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these examples are for illustrative purposes only and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these examples.

실시예Example 1.  One. 후지사과Fuji apple 및 이의  And objection 아조Azo 변이 품종의 DNA 추출  DNA extraction of variant varieties

국내에는 다양한 후지 사과의 아조 변이 품종이 존재한다. 본 실시예에서 사용한 사과의 품종은 표 1에 나타내었다.There are various azo varieties of Fuji apples in Korea. The varieties of apples used in this Example are shown in Table 1.

Figure pat00001
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표 1에 나타낸 바와 같이, 후지(Fuji)사과 및 이의 아조 변이 4품종(단홍(Danhong), 한가위(Hangawi), 홍장군(Benishogun) 및 야타카(Yataka))의 유전체 DNA(genomic DNA)를 추출하였다. 보다 상세하게는 본 실시예에 사용된 사과는 국립원예특작과학원 사과연구소에서 얻었으며, 실험에 사용되기 전까지 - 80 ℃에서 보관하였다. 또한 상기 유전체 DNA 추출은 식물 DNA 추출키트(DNeasy Plant Mini Kit, Qiagen)를 이용하였으며, 실험은 제조사의 매뉴얼에 따라 수행하였다.As shown in Table 1, the genomic DNA of Fuji apple and its four azo varieties (Danhong, Hangawi, Benishogun and Yataka) was extracted Respectively. More specifically, the apples used in this example were obtained from the National Institute of Horticultural Science, Apple Research Center, and stored at -80 ° C until used in the experiment. The DNA extraction was performed using DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen). The experiment was carried out according to the manufacturer's manual.

추출된 후지사과 및 이의 아조 변이 4 품종의 유전체 DNA를 이용하여 후지사과의 아조 변이 판별용 SNP 마커를 선발하였다. SNP 마커 선발과정은 도 1에 나타내었다.The SNP markers for the determination of azo mutants of Fuji apple were selected using the genomic DNA of four cultivars of the extracted Fuji apple and its azo mutant. The SNP marker selection process is shown in Fig.

실시예Example 2. DNA 라이브러리 제작 및 후지 사과  2. DNA library production and Fuji apple 아조Azo 변이 판별을 위한 유전체의  Dielectric for determination of mutation 재염기서열A recombinant sequence (Re-sequencing) 분석Re-sequencing analysis

후지 사과 아조 변이 판별을 위한 SNP 마커를 선발하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다. 먼저, 이미 알려진 기존 게놈(reference genome)을 가진 후지 사과 품종을 대상으로 특정 개체간의 변이를 분석하기 위한 유전체 재염기서열(Re-sequencing) 분석을 위하여, DNA 라이브러리를 제작하고, 차세대 염기서열분석 방법을 이용하였다. In order to select SNP markers for discrimination of fuzzy apple azo mutants, the following experiment was conducted. First, DNA library was constructed for genome re-sequencing analysis for analyzing mutations of specific individuals in Fuji apple cultivars with known genome, Was used.

구체적으로, 후지 및 이의 아조 변이 4 품종의 유전자 염기서열을 분석하기 위하여, 차세대 염기서열분석(Next-generation sequencing)을 수행하였다. 상기 과정을 위하여 상기 실시예 1에서 추출한 각 사과 시료의 유전체 DNA를 이용하여 Illumina Hiseq 2000용 DNA 라이브러리를 제작하였다. 이 후, 구축된 상기 DNA 라이브러리는 Illumina Highseq 2000을 이용하여 재염기서열 분석을 수행한 후, 유전체를 어셈블리하여 조립 서열(contig)을 작성하였다. 상기 어셈블리 된 조립 서열은 유전자은행에 보고된 후지 사과를 기준(reference)으로 이용하여 아조 변이 유전자를 예측하고 구조를 결정하였으며, 재 염기서열 분석 데이터를 구축하였다.Specifically, in order to analyze the gene sequences of four varieties of Fuji and its azo mutants, next-generation sequencing was performed. For this procedure, a DNA library for Illumina Hiseq 2000 was prepared using the genomic DNA of each apple sample extracted in Example 1 above. Thereafter, the constructed DNA library was subjected to a rearrangement sequence analysis using Illumina Highseq 2000, and then a dielectric was assembled to prepare a contig sequence. The assembled assembly sequence was predicted using the fugi apple reported in the gene bank as a reference, and the structure of the gene was determined, and the recombinant sequence analysis data was constructed.

실시예Example 3. 후지 사과  3. Fuji apple 아조Azo 변이 판별을 위한  For mutation discrimination 트리밍Trimming (trimming) 및 정렬(Alignment) 수행(trimming) and alignment

사과 아조 변이 판별을 위한 SNP 마커를 선발하기 위해 트리밍(trimming) 및 정렬(Alignment)을 수행하였다.Trimming and alignment were performed to select SNP markers for discrimination of apple azo mutants.

보다 구체적으로, 데이터 전처리를 위하여, 상기 실시예 2에서 수득한 조립 서열(contig)은 Solexa QA package software을 이용하여, 이에 부합되지 않는 낮은 서열들을 트리밍(trimming)하였다. 데이터 트리밍 결과는 표 2에 나타내었다.More specifically, for data preprocessing, the assembly sequence (contig) obtained in Example 2 above was trimming low sequences that did not match using the Solexa QA package software. The data trimming results are shown in Table 2.

Figure pat00002
Figure pat00002

표 2에 나타낸 시퀀싱 된 쇼트 리드(short read)의 트리밍 결과에 따르면, 후지사과 및 이의 아조 변이 4 품종의 시퀀싱 뎁스(sequencing depth)의 범위가 12.90 내지 19.31 X인 것을 알 수 있다.According to the result of the trimming of the sequenced shot read shown in Table 2, it can be seen that the range of the sequencing depth of the four varieties of Fuji apple and its azo varieties is 12.90 to 19.31 X. [

이 후, 버로우-윌러 정렬기법(Burrows-Wheeler Alignment tool)을 이용하여, 기존 서열에 리드(read)를 맞추어 맵핑화(mapping)하여 정렬(Alignment)을 수행하였다. 데이터 정렬 결과는 표 3에 나타내었다.Thereafter, the Burrows-Wheeler Alignment tool was used to align the readings to the existing sequences and perform alignment. The data alignment results are shown in Table 3.

Figure pat00003
Figure pat00003

표 3에 나타낸 바와 같이, 전체 리드(total read) 중 약 70 %가 맵핑되는 데에 이용되었고, 후지사과 및 이의 아조 변이 품종 모두 레퍼런스 유전체(reference genome)서열의 약 70 %를 커버(cover)했다는 것을 알 수 있다.As shown in Table 3, about 70% of the total read was used for mapping, and both the Fuji apple and its azo mutant varieties covered about 70% of the reference genome sequence .

트리밍 및 정렬 결과에 따르면 단홍, 한가위, 홍장군 및 야타카 품종은 기존 후지 품종과는 다른 변이체(variation)를 가진다는 것을 의미한다.According to the results of trimming and sorting, the Danhong, Hanqiao, Hong generations and Yataka varieties have different varieties than the conventional varieties.

실시예Example 4. 후지 사과  4. Fuji apple 아조Azo 변이 판별을 위한  For mutation discrimination 콜링Calling 변이체Mutant (calling variation) 분석, calling variation analysis, 필터링Filtering (Filtering) 수행 및 SNP (Filtering) and SNP 마커Marker 선발 Selection

후지 사과 및 이의 아조 변이 4 품종의 콜링 변이체(calling variation)를 분석하였다. 콜링 변이체 분석 결과는 표 4에 나타내었다. Calling variants of four varieties of Fuji apple and its azo mutants were analyzed. The results of the calling mutant analysis are shown in Table 4.

Figure pat00004
Figure pat00004

표 4의 콜링 변이체 중 유전적으로 의미를 갖는 변이체를 가려내기 위하여, SAM tools를 이용하여 필터링을 수행하였다. 필터링 수행 결과는 도 2에 나타내었다.Filtering was performed using SAM tools to isolate genetically meaningful variants of the calling variants of Table 4. The results of the filtering are shown in Fig.

도 2에 나타낸 바와 같이, 아조 변이 4 품종 모두 호모 SNP(homo SNP)보다 헤테로 SNP(hetero SNP)의 수가 많은 것을 알 수 있다. 또한 야타카 품종은 시퀀싱 뎁스(sequencing depth)는 가장 낮았으나, 변이가 가장 많은 것을 알 수 있다.As shown in Fig. 2, it can be seen that the number of heterozygous SNPs (heterozygous SNPs) is larger than that of homozygous SNPs in all four azo mutants. Also, the YATAKA variety has the lowest sequencing depth, but it has the greatest variation.

상기 필터링 결과를 바탕으로 후지 사과 및 이의 아조 변이 4 품종의 SNP를 선발하였다. 상기 SNP 선발에는 SEEDERS in-house script를 이용하였다. 선발된 후지 사과 및 이의아조 변이 4 품종의 SNP를 비교하였다. 선발된 후지 사과 및 이의 아조 변이 4 품종의 SNP 비교 결과는 도 3에 나타내었고, 추가적으로 선발된 홍장군 SNP와 후지사과, 야타카 및 알프스 오토메(Malus domestica) SNP 비교 결과는 표 5에 나타내었다.Based on the above filtering results, SNPs of four varieties of Fuji apple and its azo mutant were selected. SEEDERS in-house script was used for the SNP selection. We compared the SNPs of selected four varieties of Fuji apple and its azo mutant. The results of the comparison of the selected SNPs of Fuji apple and its azo varieties are shown in Fig. 3, and the results of the addition of the selected SNPs of Hong group, Fuji apple, Yamataka and Alps autosomal (Malus domestica) are shown in Table 5.

도 3에 나타낸 바와 같이, 품종의 판별을 위하여 선발된 SNP는 후지 사과는 Chr6.139584, 단홍은 Chr3.10473276, 한가위는 Chr3.25021180, 홍장군은 Chr15.9155427, 야타카는 Chr12.16892600이 있음을 알 수 있다.As shown in Fig. 3, SNPs selected for the breed were Chr6.139584 for Fuji apple, Chr3.10473276 for Chongqing, Chr3.25021180 for Chongqing, Chr15.9155427 for Chongqing, Chr12.16892600 for Chongqing .

Ref. chr
(MalDomGD1.0_Primary_Assembly.fa)
Ref. chr
(MalDomGD1.0_Primary_Assembly.fa)
44
PositionPosition 1826008518260085 RefRef CC FujiFuji CC BenishogunBenishogun TT YatakaLie CC GenicGenic LOC103433818LOC103433818 TranscriptTranscript XM_008372106.2XM_008372106.2 Gene.featureGene.feature exonexon Gene.descGene.desc rhicadhesin receptor-likerhicadhesin receptor-like

또한 표 5에 나타낸 바와 같이, 선발된 홍장군 SNP는 Chr4.18260085이고, 이의 염기는 후지 사과, 야타카 및 알프스 오토메와 상이한 것을 알 수 있다.In addition, as shown in Table 5, the selected Hong group SNP is Chr 4.18260085, and its base is different from Fuji apple, Yataka and Alps Autome.

이러한 결과를 통해, 사과 3 번 염색체(NC_024241.1)의 10473276 번째 염기가 T인 경우 단홍 품종으로 판별할 수 있다. 또한 사과 3 번 염색체(NC_024241.1)의 25021180 번째 염기가 A인 경우 한가위 품종으로; 사과 4 번 염색체(NC_024242.1)의 18260085 번째 염기가 T인 경우 홍장군 품종으로; 사과 6 번 염색체(NC_024244.1)의 17139584 번째 염기가 A인 경우 후지 사과로; 사과 12 번 염색체(NC_024250.1)의 16892600 번째 염기가 A인 경우 야타카 품종으로; 사과 15 번 염색체(NC_024253.1)의 9155427 번째 염기가 C인 경우 홍장군 품종으로; 각각 판별할 수 있다.From these results, it can be discriminated as a cultivar of reddish when the 10473276th base of Apples 3 (NC_024241.1) is T. Also, when the 25021180th base of apple chromosome 3 (NC_024241.1) is A; If the 18260085th base of apple chromosome 4 (NC_024242.1) is T, it is a Hong generic variety; If the 17139584th base of the chromosome 6 of the apple (NC_024244.1) is A, use Fuji apple; If the 16892600th base of the apple chromosome 12 (NC_024250.1) is A, it is a Yataka variety; Chromosome 15 of the apple (NC_024253.1) has the base C of 9155427; Respectively.

또한, 상기 선발된 SNP 부위는 후지 사과 및 이의 아조 변이 품종 판별을 위한 SNP 마커로 이용될 수 있고, 상기 SNP마커를 증폭하는 프라이머를 제작하여 보다 간편하게 아조 변이 품종을 판별할 수 있음을 의미한다.In addition, the selected SNP site can be used as a SNP marker for discriminating Fuji apple and its azo varieties, and it is possible to more easily identify the azo mutant by preparing a primer for amplifying the SNP marker.

실시예Example 5. 후지 사과의  5. Fuji apple 아조Azo 변이 품종 판별을 위한  For mutant variety identification 프라이머primer 제작 및 이를 이용한 품종 판별 Production and identification of varieties using them

실시예 4의 표 5를 바탕으로, 후지 사과의 아조 변이 품종인 홍장군 판별을 위한 프라이머 SFY4A를 제작하였다. 프라이머 SFY4A는 프라이머 3‘ 마지막 염기가 SNP 부위인 후지 사과 4번 염색체의 18260085 번째 염기에 상보적으로 결합하도록 제작하였다. 상기 프라이머 SFY4A에 대한 정보는 표 6에 나타내었다.On the basis of Table 5 of Example 4, a primer SFY4A for the identification of the genus Hong, which is a variant of azo mutant of Fuji apple, was prepared. The primer SFY4A was constructed so that the last base of the primer 3 'was complementarily bound to the 18260085th base of the chromosome 4 of FUJI apple, SNP site. Information on the primer SFY4A is shown in Table 6.

PrimerPrimer SFY4ASFY4A lengthlength 20 nt20 nt Tm FwTm Fw 61.461.4 Tm RvTm Rv 61.461.4 GC Fw(%)GC Fw (%) 6060 GC Rv(%)GC Rv (%) 6060

상기 표 6과 같이 제작한 20 nt 길이의 프라이머 SFY4A를 이용하여 대립유전자 특이 중합효소연쇄반응(allele specific polymerase chain reaction)을 수행하였다. 상기 대립유전자 특이 PCR은 PCR에 사용되는 두 프라이머 중 한 프라이머의 3‘ 마지막 염기서열이 주형 DNA와 상보적이지 않을 경우 DNA의 증폭이 이루어지지 않는다. 따라서 SNP가 존재하는 대립유전자에서 SNP에 해당하는 염기쌍을 프라이머의 3’ 마지막 염기쌍이 되도록 제작하여 PCR을 수행한다면, 프라이머 전체 서열에 완전히 상보적인 대립유전자는 증폭되고, 프라이머 3‘ 마지막 염기와 상보적이지 않은 대립유전자는 증폭되지 않는다. 그러므로 PCR 증폭 산물의 생성 유무를 통해 SNP를 확인할 수 있다.Allele specific polymerase chain reaction was performed using 20 nt long primer SFY4A prepared as shown in Table 6 above. The above-mentioned allele-specific PCR does not amplify the DNA unless the 3 ' final base sequence of one of the two primers used in the PCR is complementary to the template DNA. Therefore, if PCR is performed so that the base pair corresponding to the SNP in the allele in which the SNP is present becomes the last base pair of the primer, the allele complementary to the whole sequence of the primer is amplified and complementary to the primer 3 ' Not alleles are not amplified. Therefore, SNP can be confirmed by the presence or absence of PCR amplification products.

구체적으로, 홍장군 품종 판별을 위한 대립유전자 특이 PCR을 위하여, PCR 튜브에 홍장군의 유전체 DNA 20 ng와, 용액 20 μl을 기준으로 농도 SFY4A 프라이머 세트(Fw 및 Rv) 각각 0.5 μM, 1XTaq 리액션 버퍼, 0.2 mM dNTP 믹스 1.25 unit Taq DNA 중합효소 및 멸균수를 혼합하여 반응액을 제조하였다. 제조된 반응액을 94 ℃에서 30 초 동안 변성시키고, 58 ℃에서 30 초 동안 어닐링 시킨 후 72 ℃에서 60초 동안 연장시키는 과정을 35 회 반복하였다. PCR 산물은 1.5 % 아가로오스 겔에서 100 V로 40 분 동안 전기영동 되었고, 자외선을 조사하여 증폭 여부를 확인하였다. 후지 사과 및 야타카도 같은 방법으로 대립유전자 특이 PCR을 수행하였다. 홍장군 품종 판별을 위한 대립유전자 특이 PCR 수행결과는 도 4에 나타내었다.Specifically, for the allele-specific PCR for the identification of the Hong Kong species, 20 ng of the genomic DNA of the red blood group and 0.5 μM of the concentration SFY4A primer set (Fw and Rv), 1 × Taq reaction buffer , 0.2 mM dNTP mix 1.25 unit Taq DNA polymerase and sterilized water were mixed to prepare a reaction solution. The reaction solution was denatured at 94 DEG C for 30 seconds, annealed at 58 DEG C for 30 seconds, and then extended at 72 DEG C for 60 seconds. The PCR product was electrophoresed in 1.5% agarose gel at 100 V for 40 minutes and amplified by UV irradiation. Allele specific PCR was performed in the same manner as for Fuji apple and Yata taka. The result of allele-specific PCR for the identification of the Hong generations is shown in FIG.

도 4에 나타낸 바와 같이, 후지 사과 및 야타카는 프라이머가 상보적으로 결합하여 DNA가 증폭되었음을 알 수 있다. 반면에 홍장군은 SNP로 인하여 프라이머가 상보적으로 결합되지 않아, DNA가 증폭되지 않았다. 이러한 결과는 SFY4A 프라이머 세트를 이용하여 대립유전자 특이 PCR을 수행함으로써, 후지 사과의 아조 변이 품종인 홍장군을 판별할 수 있음을 의미한다.As shown in Fig. 4, it can be seen that the DNA was amplified by complementary binding of the primers to Fuji apple and yata taka. On the other hand, the primate was not complementarily binding due to SNP, and DNA was not amplified. These results indicate that allele - specific PCR is performed using the SFY4A primer set, so that it is possible to discriminate the genus Hongo, the azo mutant of Fuji apple.

종합적으로, 본 발명의 선발된 SNP 마커 및 이를 증폭하는 프라이머 세트를 이용 시, 유전적 유사도가 높아 표현형에 큰 차이를 보이지 않는 후지 사과의 아조 변이 품종을 정확하게 판별할 수 있다. 또한, 후지 사과의 아조 변이 중 착색계, 조숙계, 단과지계 및 대과계의 계통을 확인할 수 있는바, 향후 국내 후지 사과의 아조 변이 품종의 지식재산권 보호 및 브랜드화 촉진에 기여할 수 있고, 관련 산업의 경쟁력을 확보하는데 활용할 수 있다. In general, when the selected SNP markers of the present invention and a primer set for amplifying the SNP markers of the present invention are used, it is possible to accurately discriminate the azo mutant variety of Fuji apple which does not show a large difference in phenotype due to high genetic similarity. In addition, we can confirm the color system, azo system, phylogenetic system, phylogenetic system and phylogenetic system of Azo mutant of Fuji apple. In future, we can contribute to promotion of intellectual property protection and branding of azo mutant varieties of domestic Fuji apple, It can be used to secure competitiveness.

이상, 본 발명내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의해 정의된다고 할 것이다.Having described specific portions of the present invention in detail, those skilled in the art will appreciate that these specific embodiments are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereby. something to do. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (11)

사과 3 번 염색체(NC_024241.1)의 10473276 번째 위치;
사과 3 번 염색체(NC_024241.1)의 25021180 번째 위치;
사과 4 번 염색체(NC_024242.1)의 18260085 번째 위치;
사과 6 번 염색체(NC_024244.1)의 17139584 번째 위치;
사과 12 번 염색체(NC_024250.1)의 16892600 번째 위치; 및
사과 15 번 염색체(NC_024253.1)의 9155427 번째 위치; 중 선택되는 1 이상의 유전자 좌의 단일염기다형성(SNP) 마커를 검출할 수 있는 제제를 포함하는 후지 사과의 아조 변이 품종 판별용 조성물.
10473276 th position of chromosome 3 of apple (NC_024241.1);
25021180 th position of chromosome 3 of apple (NC_024241.1);
18260085 th position of chromosome 4 of apple (NC_024242.1);
Position 17139584 of the chromosome 6 of apple (NC_024244.1);
Position 16892600 of the chromosome 12 of the apple (NC_024250.1); And
Position 9155427 of chromosome 15 of apple (NC_024253.1); (SNP) marker of at least one locus selected from the group consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO:
제1항에 있어서,
상기 단일염기다형성 마커는,
사과 3 번 염색체(NC_024241.1)의 10473276 번째 염기가 T인 단일염기다형성 마커;
사과 3 번 염색체(NC_024241.1)의 25021180 번째 염기가 A인 단일염기다형성 마커;
사과 4 번 염색체(NC_024242.1)의 18260085 번째 염기가 T인 단일염기 다형성 마커;
사과 6 번 염색체(NC_024244.1)의 17139584 번째 염기가 A인 단일염기다형성 마커;
사과 12 번 염색체(NC_024250.1)의 16892600 번째 염기가 A인 단일염기다형성 마커; 및
사과 15 번 염색체(NC_024253.1)의 9155427 번째 염기가 C인 단일염기다형성 마커;인 것을 특징으로 하는 후지 사과의 아조 변이 품종 판별용 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the single nucleotide polymorphism marker comprises:
A single nucleotide polymorphism marker with T at base 10473276 of the chromosome 3 (NC_024241.1) of apple;
A single nucleotide polymorphism marker in which the 25021180 base of the apple chromosome 3 (NC_024241.1) is A;
A single nucleotide polymorphism marker with the nucleotide 18260085 of the apple chromosome 4 (NC_024242.1);
A single nucleotide polymorphism marker of nucleotide 17139584 of the chromosome 6 of apple (NC_024244.1);
A single nucleotide polymorphism marker in which the 16892600 base of the apple chromosome 12 (NC_024250.1) is A; And
Wherein the 9155427 base of the chromosome 15 of the apple (NC_024253.1) is a single nucleotide polymorphism marker of C. The composition for discriminating the azo mutant of fuji apple.
제1항에 있어서
상기 제제는 단일염기다형성 마커 부위를 포함하는, 10 내지 100개의 연속적인 DNA 서열로 구성되는 폴리뉴클레오티드 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오티드와 특이적으로 혼성화(hybridization)하는 폴리뉴클레오티드인 것을 특징으로 하는 후지 사과의 아조 변이 품종 판별용 조성물.
The method of claim 1, wherein
Wherein the agent is a polynucleotide that specifically hybridizes with a polynucleotide consisting of 10 to 100 consecutive DNA sequences or a complementary polynucleotide thereof, including a single base polymorphic marker site. Compositions for discriminating azo mutants.
제3항에 있어서,
상기 폴리뉴클레오타이드는 단일염기다형성(SNP) 마커를 검출할 수 있는 프라이머, 프로브 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 후지 사과의 아조 변이 품종 판별용 조성물.
The method of claim 3,
Wherein the polynucleotide is at least one selected from the group consisting of primers, probes, and combinations thereof capable of detecting single nucleotide polymorphism (SNP) markers.
제4항에 있어서,
상기 프라이머는 3’ 마지막 염기가 단일염기다형성 부위에 상보적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 후지 사과의 아조 변이 품종 판별용 조성물.
5. The method of claim 4,
Wherein the primer is complementarily bound to a single base polymorphic site at the 3 'last base.
제1항에 있어서,
후지 사과의 아조 변이 품종 판별은 착색계, 조숙계, 단과지계 및 대과계로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 계통을 판별하는 것을 특징으로 하는 후지 사과의 아조 변이 품종 판별용 조성물.
The method according to claim 1,
The azo varieties of Fuji apples are distinguished by at least one system selected from the group consisting of a coloring system, a precocious system, a monoculture system, and a phylogeny system.
제6항에 있어서,
상기 착색계는 단홍 및 한가위로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 후지 사과의 아조 변이 품종 판별용 조성물.
The method according to claim 6,
Wherein the coloring system is at least one selected from the group consisting of Danhong and Kyonggi.
제6항에 있어서,
상기 조숙계는 홍장군 및 야타카로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 후지 사과의 아조 변이 품종 판별용 조성물.
The method according to claim 6,
Wherein the premixing system comprises at least one member selected from the group consisting of Hong genera and Yata taka.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 포함하는 후지 사과의 아조 변이 품종 판별키트.
9. An azo mutant strain of the Fuji apple comprising the composition according to any one of claims 1 to 8.
(a) 후지 사과의 DNA를 추출하는 단계;
(b) 상기 단계 (a)의 DNA를 주형으로 하고, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 이용하여 중합효소연쇄반응을 수행하는 단계; 및
(c) 중합효소연쇄반응 산물을 분석하여 품종을 판별하는 단계;를 포함하는 후지 사과의 아조 변이 품종 판별방법.
(a) extracting DNA of Fuji apple;
(b) performing a polymerase chain reaction using the DNA of step (a) as a template and using the composition according to any one of claims 1 to 8; And
(c) analyzing the PCR product to discriminate the variety; and determining the azo mutant strain of Fuji apple.
제10항에 있어서,
상기 단계 (b)의 중합효소연쇄반응은 대립유전자 특이 중합효소연쇄반응인 것을 특징으로 하는 후지 사과의 아조 변이 품종 판별방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the polymerase chain reaction of step (b) is an allele-specific polymerase chain reaction.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102142010B1 (en) * 2019-09-05 2020-08-06 충북대학교 산학협력단 Marker for discriminating Hongro apple and its bud mutation cultivar and use thereof
CN113493819A (en) * 2021-06-22 2021-10-12 山东大丰园农业有限公司 Fuji series apple specific molecular marker locus and screening method and application thereof
KR20220137534A (en) * 2021-04-02 2022-10-12 박근식 Molecular marker for discriminating Sinano Gold apple and its bud mutation cultivar and use thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111996276B (en) * 2020-08-20 2021-03-23 中国农业大学 SNP molecular marker for identifying cold resistance of Hanfu apple hybrid progeny and application thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110074204A (en) * 2009-12-24 2011-06-30 대한민국(농촌진흥청장) Scar markers for discrimination of apple cultivars and use thereof
KR20150117326A (en) * 2014-04-09 2015-10-20 경북대학교 산학협력단 SSR primer derived from apple and use thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110074204A (en) * 2009-12-24 2011-06-30 대한민국(농촌진흥청장) Scar markers for discrimination of apple cultivars and use thereof
KR20150117326A (en) * 2014-04-09 2015-10-20 경북대학교 산학협력단 SSR primer derived from apple and use thereof

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Breed Sci. 2016 Sep; 66(4): 499-515. *
Russian Journal of Plant Physiology., vol.58, no.3, p.439-447 (2011) *
최아름., 경북대학교 대학원 농학석사학위논문 (2011) *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102142010B1 (en) * 2019-09-05 2020-08-06 충북대학교 산학협력단 Marker for discriminating Hongro apple and its bud mutation cultivar and use thereof
KR20220137534A (en) * 2021-04-02 2022-10-12 박근식 Molecular marker for discriminating Sinano Gold apple and its bud mutation cultivar and use thereof
CN113493819A (en) * 2021-06-22 2021-10-12 山东大丰园农业有限公司 Fuji series apple specific molecular marker locus and screening method and application thereof

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