KR20180054070A - 남평벼 유래 dna 마커를 포함하는 키다리병 저항성 벼 품종 선별용 조성물 및 상기 dna 마커를 이용한 키다리병 저항성 벼 품종 선별 방법 - Google Patents

남평벼 유래 dna 마커를 포함하는 키다리병 저항성 벼 품종 선별용 조성물 및 상기 dna 마커를 이용한 키다리병 저항성 벼 품종 선별 방법

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Abstract

본 발명은 남평벼 유래 DNA 마커를 포함하는 키다리병 저항성 벼 품종 선별용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 1625IND에 대한 서열번호 249 및 250으로 표시되는 프라이머 쌍, 및 1675IND에 대한 서열번호 251 및 252로 표시되는 프라이머 쌍으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 쌍을 포함하는, 키다리병 저항성 벼 품종 선별용 조성물에 관한 것이다. 또한, 상기 조성물을 포함하는 키다리병 저항성 벼 품종 선별 키트, 상기 조성물을 이용한 키다리병 저항성 벼 품종 선별 방법, 및 키다리병 저항성 벼 품종 생산 방법에 관한 것이다. 한편, 본 발명은 키다리병 저항성과 관련된 양적형질 유전자좌(QTLs, quantitative trait loci)를 결정하기 위한 유전지도 작성용 CAPS(cleaved amplified polymorphic sequences) 마커 증폭용 프라이머 세트에 관한 것이다.
본 발명에 따른 남평벼 유래 DNA 마커를 포함하는 키다리병 저항성 벼 품종 선별용 조성물을 이용하여 효율적으로 키다리병 저항성 및 감수성 개체를 구분할 수 있으며, 본 발명의 DNA 마커는 MAS(Marker Assisted Selection)를 통한 키다리병 저항성을 개선한 벼 육종에 유용하게 사용될 수 있다. 이에, 벼 키다리병 저항성 품종 개발 촉진으로 인해 키다리병에 대한 피해 절감 및 농약 사용량 또한 절감할 수 있다.

Description

남평벼 유래 DNA 마커를 포함하는 키다리병 저항성 벼 품종 선별용 조성물 및 상기 DNA 마커를 이용한 키다리병 저항성 벼 품종 선별 방법{Composition comprising DNA marker derived from Nampyeongbyeo for selecting rice variety resistant to bakanae disease and method of selecting rice variety resistant to bakanae disease using the DNA marker}
본 발명은 남평벼 유래 DNA 마커를 포함하는 키다리병 저항성 벼 품종 선별용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 1625IND에 대한 서열번호 249 및 250으로 표시되는 프라이머 쌍, 및 1675IND에 대한 서열번호 251 및 252로 표시되는 프라이머 쌍으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 쌍을 포함하는, 키다리병 저항성 벼 품종 선별용 조성물에 관한 것이다. 또한, 상기 조성물을 포함하는 키다리병 저항성 벼 품종 선별 키트, 상기 조성물을 이용한 키다리병 저항성 벼 품종 선별 방법, 및 키다리병 저항성 벼 품종 생산 방법에 관한 것이다. 한편, 본 발명은 키다리병 저항성과 관련된 양적형질 유전자좌(QTLs, quantitative trait loci)를 결정하기 위한 유전지도 작성용 CAPS(cleaved amplified polymorphic sequences) 마커 증폭용 프라이머 세트에 관한 것이다.
벼 키다리병은 곰팡이 병원균인 푸사리움균(Fusarium fujikuroi)에 의해 발생하는 대표적인 종자전염성 병으로, 육묘시부터 본답시까지 발생하는 병해이다. 묘가 비정상적으로 신장하는 병징때문에 Bakanae disease라 명명된다. 일본에서 1898년 처음 보고되었으며, 우리나라에서는 1960년대 일부 농가에 심하게 발생하여 문제가 되었고, 최근 들어 벼 종자 내부의 심한 감염과 약제에 대한 저항성 균의 출현 등에 의하여 그 발병이 급격히 증가하여 보급종 종자에까지 발병하고 있는 추세이다. 또한 벼 키다리병에 대하여 저항성이 높은 벼 품종이 개발되어있지 않아, 방제를 위한 농약살포에 막대한 농약과 노동력이 소모되고 있고, 이에 따라 생산비 절감과 친환경 농산물의 생산에 큰 걸림돌이 되고 있다.
이러한 벼 종자소독을 위하여, i) 적당한 온도의 온수탕을 만들어 파종종자를 일정시간동안 침지시킴으로써 병원균 포자나 유해 미생물을 살균·예방하는 방법인 온탕침법(溫湯浸法)을 수행하거나, ⅱ) 헥사코나졸(hexaconazole), 테부코나졸(tebuconazole)과 같은 새로운 종자소독제들이 개발 보급되어 이용되고 있으나, 상기 온탕침법은 대량의 종자를 균일한 온도로 처리하기가 어렵다는 한계점이 있고, 상기 종자소독제의 사용과 같은 화학적 처리는 약제 저항성 균의 출현이 우려되는 문제점이 있다. 따라서 벼 키다리병의 근본적인 해결을 위해서는 벼 키다리병 병원균에 대한 저항성 품종을 발굴하는 것이 필요하다.
종래의 벼 키다리병 저항성 평가를 위한 검정방법으로는, i) 병원균의 포자 배양액에 벼 종자를 침지한 후 육묘상에 파종하여 균계에 따른 도장과 고사 증상을 품종별로 비교하는 방법, ⅱ) 토양-귀리 배지에서 배양한 병원균을 살균 토양과 혼합한 상토에 종자를 파종하여 육묘상에서 키다리병 발병을 조사하는 방법, ⅲ) 시험관 배양을 통한 실내검정법, ⅳ) 포자 배양액에 벼 종자를 침지한 후 포장에서 검정하는 방법 등이 있다. 그러나 이들은 방법에 따라 정밀도가 떨어지거나, 넓은 면적을 필요로 하며, 검정하는 데 장기간의 시간이 소요되는 등의 한계점이 존재한다.
새로운 품종을 개발하여 생산하기 위해서는 일반적으로 8~12년 이상의 장기간이 소요되며, 계통 전개 및 선발을 위한 넓은 재배면적이 필요하다. 우리나라에서 재배되고 있는 벼 품종들은 대부분 벼 키다리병에 약하여 저항성 품종에 대한 개발 요구가 매우 높다. 따라서, 벼 유전자원 및 교배집단 대상 저항성 자원 및 계통의 선발 등에 소요되는 시간과 비용 절감을 위해 정밀하면서도 객관성이 있는 검정결과를 얻을 수 있는 가장 효율적인 검정방법인 분자표지방법이 매우 필요한 실정이다. 분자 표지방법은 분자 육종시스템에서 유용 형질 탐색, 생물의 종 판별, 품종 분류동정 및 집단 개체군의 유연관계 분석 등의 목적으로 널리 이용되고 있다. 분자 표지를 이용한 벼 육종은 환경변이에 영향을 받지 않고 어린 시기에 형질을 탐색할 수 있기 때문에 대량의 자원을 정확하고 빠르게 분석할 수 있는 장점이 있다(한국등록특허 제10-1509076호).
최근 차세대 염기서열 분석기술(Next Generation Sequencing)이 발달하면서 대용량의 염기서열 분석 비용이 감소하고, 속도가 가속화되었다. 또한, 벼 유전체 해독이 완료됨으로써 표준유전체(reference sequence)를 기반으로 전장 유전체 재염기서열 분석(whole genome re-sequencing)을 수행하여 SNP, 삽입(insertion) 그리고 결실(deletion) 등 다양한 마커들을 대량으로 단기간 안에 개발할 수 있게 되었다. 중국에서는 재래종 벼에 대한 재염기서열 분석을 통해 대량의 SNP를 탐색하여 고밀도의 분자 유전지도를 작성하였다(Nature Genet., 42:961-967, 2010).
작물 육종에 있어서 농업적으로 중요한 형질들은 독립적인 단일 유전자가 아니라 전체 염색체 상에 존재하는 수많은 유전자들에 의해서 조절되는 양적형질이다. 양적 형질은 일반적으로 많은 수의 유전자에 의하여 영향을 받을 뿐만 아니라 여러 가지 환경요인에 의해서도 상당히 영향을 받는다. 따라서 양적 형질에 있어서는 이에 영향하는 개별적인 유전자 작용이나 특성과 같은 것을 구명하는 것이 질적 형질(qualitative trait)보다 극히 곤란하다. 때문에, 양적 형질의 유전을 연구하는데 통계적 방법이 강력한 수단으로 사용되고 있으며 양적 형질에 영향하는 유전적 요인을 여러 환경 요인으로부터 분리하여 효과적으로 추정하고자 하는 연구가 여러 학자들에 의해 수행되어 왔다. 품종 개량을 위한 분자 유전학적 기법의 이용은 DNA 수준에서의 개체의 유전적 소질에 대한 연구를 가능토록 할 수 있을 것이며, 개량 대상형질에 관련된 유전자, 즉 주유전자(major gene) 혹은 양적 형질 유전자좌위(QTL: Quantitative Trait Loci)에 대한 직접적인 선발 혹은 양적 형질 유전자좌위(QTL)에 연관되어 있는 유전적 표지(genetic marker)에 대한 선발을 통해 유전적 소질을 실현시킬 수 있는 도구를 제공할 수 있다. 표현형 정보에만 의존하는 것이 아니라 분자 유전학적인 정보의 추가적인 이용을 통해 유전적 개량을 보다 가속화할 수 있을 것이다. 따라서 오늘날은 이러한 양적형질 유전자좌를 연구하기 위해서 고밀도 분자 유전지도 작성을 통해 유전자를 찾고, 그 기능을 밝히는 등의 접근이 많이 이루어지고 있다. 현재까지 고밀도 분자 유전지도를 작성하기 위해 RFLP(restriction fragment-length polymorphism), RAPD (randomly amplified polymorphism) 및 AFLP (amplified fragment length polymorphism) 등 다양한 DNA 마커가 개발되었다(Genetics, 148:479-494, 1998).
기존의 DNA 마커들은 식별방법이 간편하지 못하고, 고비용과 많은 소요시간이 걸린다. 게다가 출현빈도가 낮다는 한계를 가지고 있다. 최근에 개발된 SNP(single nucleotide polymorphism)는 품종 또는 개체간에 훨씬 높은 다형성을 보여주며, 골고루 분포하기 때문에 이용가치가 높아 표지인자로 많은 연구가 이루어지고 있다.
이러한 배경하에서, 본 발명자들은 키다리병 저항성 벼 품종을 구별하는데 효율적으로 이용될 수 있는 DNA 마커를 개발하기 위하여 예의 노력한 결과, 키다리병 저항성과 관련된 QTL을 결정하기 위한 새로운 CAPS 마커를 개발하여 유전 및 분자지도 작성에 활용하는 한편, 키다리병 저항성 품종인 남평벼와 키다리병 민감성이며 동진벼에서 파생된 돌연변이 계통인 동진AD 간의 교배로부터 파생된 후대 집단을 육성하고, 이에 존재하는 분자표지 중 PCR 및 아가로스 겔을 이용하여 쉽게 분석할 수 있으며, 정확하게 키다리병 저항성 품종을 선발할 Indel(insertion/deletion) 마커를 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.
한국등록특허 제10-1509076호
Nature Genet., 42:961-967, 2010 Genetics, 148:479-494, 1998
본 발명의 목적은 키다리병 저항성 벼 품종 선별용 조성물, 상기 조성물을 포함하는 키다리병 저항성 벼 품종 선별 키트, 상기 조성물을 이용한 키다리병 저항성 벼 품종 선별 방법, 및 키다리병 저항성 벼 품종 생산 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 남평벼 및 동진AD 간의 교배로부터 파생된 후대 집단의 키다리병 저항성과 관련된 양적형질 유전자좌(QTLs, quantitative trait loci)를 결정하기 위한 유전지도 작성용 CAPS(cleaved amplified polymorphic sequences) 마커 증폭용 프라이머 세트, 및 상기 남평벼 및 동진AD의 후대 집단의 키다리병 저항성 관련 양적형질 유전자좌를 결정하기 위한 유전지도를 제작하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 1625IND에 대한 서열번호 249 및 250으로 표시되는 프라이머 쌍, 및 1675IND에 대한 서열번호 251 및 252로 표시되는 프라이머 쌍으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 쌍을 포함하는, 키다리병 저항성 벼 품종 선별용 조성물을 제공한다.
본 발명에서 용어, "키다리병(bakanae disease)"은 푸사리움균(Fusarium fujikuroi)에 의해 발생하는 대표적인 종자전염성병으로, 벼의 묘종 또는 본답 이식 직후부터 잎이 옅은 노란색이 되면서 도장(徒長)하여 풀의 길이가 건전주의 2배 가까이 되는 병징을 보인다. 종자전염의 병해로, 벼의 개화기도장 후 고사한 포기 위에 형성된 병원균의 분생포자가 비산해 감염되어 이병종자가 된다. 또한 파종 전 최아(催芽)하기 위해 물에 침지할 때 이병종자가 섞여있으면 새로운 감염이 일어난다. 병원균이 침범하고 있으면 발아하지 않거나 발아하더라도 곧 고사한다. 고사하지 않은 것은 전술한 바와 같이 도장하여 전형적인 증상을 나타내지만 말기에는 고사한다.
본 발명에서 용어, "키다리병 저항성 벼"는 벼에서 키다리병이 발병하지 못하도록 하는 형질을 갖는 식물체로 키다리병에 내성을 갖는 벼를 말한다. 상기 저항성은 병원체의 침해를 받았을 때 병에 잘 걸리지 않는 성질을 의미하는 것으로 내병성(disease resistance)이라는 용어를 사용하기도 한다.
본 발명에서 용어, "벼(Oryza stiva)"는 외떡잎식물 벼목 화본과의 한해살이풀로, 동인도 원산의 식용작물로 논이나 밭에 심는다. 높이는 1m 정도이고 잎은 가늘고 길며 성숙하면 줄기 끝에 이삭이 나와 7월 말에서 8월 경 꽃이 핀 후 열매를 맺는다. 벼의 열매를 찧은 것을 쌀이라고 하며, 전세계 인구의 40% 정도가 쌀을 주식량(主食糧)으로 한다. 벼속에 속하는 식물로는 20여 종(種) 이상이 알려져 있으나 실제로 재배되고 있는 것은 벼(O. sativa)가 대부분이다. 이병될 수 있는 질병으로는 키다리병, 도열병, 흰잎마름병, 줄무늬잎마름병, 오갈병 및 충해(혹명나방, 벼멸구) 등이 알려져 있다.
본 발명에서 용어, "프라이머"는 자유 3' 말단에 수산화기(free 3' hydroxyl group)를 가지는 짧은 핵산 서열로 상보적인 주형(template)과 염기쌍(base pair)을 형성할 수 있고 주형의 복사를 위한 시작 지점으로 기능을 하는 핵산 서열을 의미한다. 프라이머는 적절한 완충용액 및 온도에서 중합반응(즉, DNA 중합효소 또는 역전사효소)을 위한 시약 및 상이한 4가지 뉴클레오타이드 트리포스페이트의 존재하에서 DNA 합성을 개시할 수 있다.
본 발명에서 이용되는 프라이머는 타겟 핵산에 상보적인 혼성화 뉴클레오타이드 서열을 포함한다. 용어 "상보적"은 소정의 어닐링(annealing) 또는 혼성화 조건하에서 프라이머가 타겟 핵산 서열에 선택적으로 혼성화 할 정도로 충분히 상보적인 것을 의미하며, 실질적으로 상보적(substantially complementary) 및 완전히 상보적(perfectly complementary)인 것을 모두 포괄하는 의미를 가지며, 바람직하게는 완전히 상보적인 것을 의미한다.
또 하나의 양태로서, 본 발명은 (a) 벼 시료에서 게놈 DNA를 분리하는 단계; (b) 상기 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 1625IND에 대한 서열번호 249 및 250으로 표시되는 프라이머 쌍; 및 1675IND에 대한 서열번호 251 및 252로 표시되는 프라이머 쌍으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 쌍을 이용하여, 증폭 반응을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및 (c) 상기 증폭 산물을 검출하는 단계를 포함하는, 키다리병 저항성 벼 품종 선별 방법을 제공한다.
본 발명에서 용어, "시료"는 키다리병에 감염될 수 있는 벼의 조직을 말하며, 종자, 뿌리, 잎, 줄기 또는 화기(꽃), 이삭을 포함하는 식물체의 조직에서 유래한 모든 기관 및 세포, 캘러스, 식물 조직의 선발, 배양 및 식물체의 재분화를 위해 형질전환된 조직을 포함할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 용어, "증폭 반응"은 핵산 분자를 증폭하는 반응을 의미한다. 다양한 증폭 반응들이 당업계에 보고되어 있으며, 이는 중합효소 연쇄반응(PCR)(미국 특허 제4,683,195, 4,683,202, 및 4,800,159호), 역전사-중합효소 연쇄반응(RT-PCR)(Sambrook 등, Molecular Cloning. A Laboratory Manual, 3rd ed. Cold Spring Harbor Press(2001)), Miller, H. I.(WO 89/06700) 및 Davey, C. 등(EP 329,822)의 방법, 리가아제 연쇄 반응(ligase chain reaction; LCR), Gap-LCR(WO 90/01069), 복구 연쇄 반응(repair chain reaction; EP 439,182), 전사-중재 증폭(transcription-mediated amplification; TMA)(WO 88/10315), 자가 유지 염기서열 복제(self sustained sequence replication)(WO 90/06995), 타깃 폴리뉴클레오티드 염기서열의 선택적 증폭(selective amplification of target polynucleotide sequences)(미국 특허 제6,410,276호), 컨센서스 서열 프라이밍 중합효소 연쇄 반응(consensus sequence primed polymerase chain reaction; CPPCR)(미국 특허 제4,437,975호), 임의적 프라이밍 중합효소 연쇄 반응(arbitrarily primed polymerase chain reaction; AP-PCR)(미국 특허 제5,413,909호 및 제5,861,245호), 핵산 염기서열 기반 증폭(nucleic acid sequence based amplification; NASBA)(미국 특허 제5,130,238호, 제5,409,818호, 제5,554,517호, 및 제6,063,603호), 가닥 치환 증폭(strand displacement amplification) 및 고리-중재 항온성 증폭(loop-mediated isothermal amplification; LAMP)를 포함하나, 이에 한정되지는 않는다. 사용 가능한 다른 증폭방법들은 미국특허 제5,242,794, 5,494,810, 4,988,617호 및 미국 특허 제09/854,317호에 기술되어 있다.
본 발명에서 용어, "표적 서열"은 저항성 품종에서 특이적으로 검출되는 Indel 마커들일 수 있다. 바람직하게, 상기 표적 서열은 서열번호 249 및 250으로 표시되는 프라이머 쌍; 및 서열번호 251 및 252로 표시되는 프라이머 쌍에 의해 증폭되어 검출될 수 있다.
본 발명에서 용어, "Indel(Insertion/deletion) 마커"는 DNA의 염기배열에서 일부 염기가 중간에 삽입되거나(insertion) 결실된(deletion) 변이를 총칭한다. 상기 Indel 마커는 표준유전체와 실험에 사용된 품종의 유전체 정보를 비교 분석하는 방법을 통해 표준유전체보다 삽입(insertion) 또는 결실(deletion)된 영역을 탐색하고 그 정보를 바탕으로 프라이머를 제작한다. 따라서 그 증폭 결과는 표준유전체와 비교하여 밴드크기가 큰 경우(insertion)와 작은 경우(deletion)의 두 종류 타입을 나타낼 수 있다. 본 발명에서 용어, "마커(marker)"는 유전적으로 불특정 연관된 유전자좌를 동정할 때 참고점으로 사용되는 염기서열을 의미하며, 상기 용어, "유전자좌"는 분자 마커의 유전자 지도상의 위치를 의미한다.
본 발명에서 용어, "표준유전체"는 본 발명의 품종 인식함에 있어 기준이 되는 작물의 품종의 유전체를 의미한다. 바람직하게는 남평벼의 유전체가 될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 용어, "검출"은 시료내의 키다리병 저항성 유전자의 존재여부를 확인하는데 사용되는 Indel 마커인 1625IND 또는 1675IND의 존재유무를 확인하는 것을 말한다.
본 발명의 일 실시예에서는 남평벼 유래 DNA 마커인 1625IND 및 1675IND Indel 마커 2종을 개발하고, 상기 개발된 마커를 이용하여 벼에서 키다리병 저항성 품종의 선별 효율을 검정한 결과, 아가로스 겔 상에서 상기 마커를 사용하여 키다리병 저항성 품종을 효율적으로 선별할 수 있음을 확인할 수 있었다(도 9).
구체적으로, 상기 단계 (a)는 벼 시료에서 게놈 DNA를 분리하는 단계로, 사용될 수 있는 시료의 예는 상기에서 설명한 바와 같으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 벼 시료에서 게놈 DNA를 분리하는 방법은 DNA 추출 키트를 사용할 수 있으며, 당업계에 공지된 방법을 당업자에 의해 용이하게 변형시켜 사용할 수 있다.
상기 단계 (b)는 단계 (a)에서 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 키다리병 저항성을 갖는 유전자 또는 그의 단편에 특이적으로 결합 가능한 프라이머 쌍을 이용하여 증폭 반응을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계이다. 본 발명의 일 실시예에서는 서열번호 249 및 250으로 표시되는 프라이머 쌍; 및 서열번호 251 및 252로 표시되는 프라이머 쌍으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 쌍을 사용하여 키다리병 저항성 유전자를 갖는 시료에서 상기 유전자를 증폭하는 반응을 수행하였고, 상기 프라이머 쌍을 이용한 경우 표적서열의 증폭을 확인할 수 있었다. 상기 핵산 서열의 증폭 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 Q복제효소(replicase)를 통한 증폭 또는 당업계에 알려진 핵산 분자를 증폭하기 위한 임의의 기타 적당한 방법을 사용할 수 있고, 당업계에 공지된 방법을 당업자에 의해 적절하게 변형하여 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 중합효소연쇄반응을 이용하여 표적 서열을 증폭시켰다.
또한, 상기 증폭된 핵산 서열은 검출 가능한 표지물질을 추가로 표지할 수 있다. 상기 표지 물질은 효소, 리간드, 발색물, 미소입자, 방사성 동위원소, 형광, 인광 물질로 이루어진 그룹 중에서 선택될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
검출 표지자로 사용되는 효소로는 아세틸콜린에스테라제, 알칼라인 포스파타제, β-D-갈락토시다제, 호스래디쉬 퍼옥시다제, β-락타마제 등을 포함하며, 리간드로는 바이오틴 유도체 등을 포함하며, 발색물질로는 아크리디늄 에스테르, 이소루미놀 유도체 등을 포함하며, 미소입자로는 콜로이드, 금, 착색된 라텍스 등을 포함하며, 방사성 동위원소로는 37Co, 3H, 125I, 125I-볼톤(Bonton) 헌터(Hunter) 시약 등을 포함하며, 형광 물질에는 Cy3, Cy5, 플루오레세인 아이소티오시안산염(FITC), 테트라메틸로다민 아이소티오시안산염(RITC), 알렉사(Alexa), 4,4,-다이플루오로-4-보로-3a,4a-다이아자-s-인다센(BODIPY), 텍사스 레드(Texas Red) 또는 비오틴을 사용할 수 있다.
상기 단계 (c)는 단계 (b)의 증폭 산물을 검출하는 단계를 포함하는, 키다리병 저항성 유전자를 가진 벼 품종을 선별하는 단계이다. 상기 증폭산물을 검출하는 방법은 증폭산물을 전기영동하여 검출할 수 있다. 전기영동의 구체적인 예로는 자동 전기영동장치(칩 및 모세관 방식포함), 아크릴아미드 겔, 고속액체크로마토그래피(HPLC), 또는 아가로스 겔 전기영동일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 1625IND에 대한 서열번호 249 및 250으로 표시되는 프라이머 쌍, 및 1675IND에 대한 서열번호 251 및 252로 표시되는 프라이머 쌍으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 쌍; 및 증폭 반응을 수행하기 위한 시약을 포함하는, 키다리병 저항성 벼 품종 선별 키트를 제공한다.
본 발명의 키트는 키다리병 저항성 유전자의 존재를 확인할 수 있는 Indel의 존재 유무를 확인하여 키다리병 저항성 벼를 선별할 수 있다. 본 발명의 키트는 상기 Indel의 유무를 측정하기 위한 프라이머 뿐만 아니라 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성성분 조성물, 용액 또는 장치가 포함될 수 있다. 구체적으로 본 발명에서 상기 Indel의 존재 유무를 측정하기 위한 키트는 서열번호 249 및 250으로 표시되는 프라이머 쌍, 및 1675IND에 대한 서열번호 251 및 252로 표시되는 프라이머 쌍으로 구성된 군으로부터 선택된 서열을 포함하는 하나 이상의 프라이머 쌍을 포함할 수 있는 키트일 수 있다.
본 발명에 따른 키다리병 저항성 벼 품종 선별 키트에는 DNA 중합효소, dNTPs 및/또는 반응완충액을 추가로 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 여기서 완충액은 PCR 반응에 필요할 수 있고, 이는 당업계에서 통상적으로 공지된 조성을 가지며, 예를 들면 Tris-HCl, MgCl2, KCl 등을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 키다리병 저항성 벼 품종 선별 키트는 PCR 산물의 증폭 여부를 확인할 수 있는 전기영동에 필요한 성분들을 추가로 포함할 수 있다.
또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 (a) 키다리병 저항성 품종과 키다리병 민감성 품종 간의 교배로부터 파생된 후대 집단을 획득하는 단계; (b) 상기 획득한 후대 집단의 벼 시료에서 게놈 DNA를 분리하는 단계; (c) 상기 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 1625IND에 대한 서열번호 249 및 250으로 표시되는 프라이머 쌍, 및 1675IND에 대한 서열번호 251 및 252로 표시되는 프라이머 쌍으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 쌍을 이용하여, 증폭 반응을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및 (d) 상기 증폭 산물을 검출하여 저항성 여부를 판단하는 단계를 포함하는, 키다리병 저항성 벼 품종 생산 방법을 제공한다.
본 발명에서 용어, "후대 집단"은 품종간의 교배에 의하여 만들어진 잡종 집단으로, 이에 제한되지는 않으나, 바람직하게는, 본 발명의 키다리병 저항성 품종인 남평벼 및 키다리병 감수성 계통인 동진AD와의 교배에 의해 생산된 2세대(F2) 또는 3세대(F3) 계통(line; pedigree)일 수 있다.
본 발명의 키다리병 저항성 벼 품종 생산에 사용될 수 있는 키다리병 저항성 품종은 남평벼 및 상기 남평벼와의 교배에 의해 생산된 2세대(F2) 또는 3세대(F3) 계통 중 저항성을 나타내는 품종일 수 있다.
한편, 상기 키다리병 감수성 품종은 상기 키다리병 저항성 품종으로 판명되지 않은 모든 벼 품종을 제한없이 포함한다. 또는 상기 본 발명에 따른 DNA 마커를 이용한 키다리병 저항성 벼 품종 선별 방법에 따라 키다리병 감수성을 갖는 것으로 판정된 벼 품종일 수 있다.
본 발명에서 용어, "시료", "키다리병 저항성" 및 "검출"은 상기에서 설명한 바와 같다.
또한, 표적서열을 증폭 및 검출하는 방법은 상기에서 설명한 바와 같다.
바람직하게, 상기 표적서열의 증폭 및 검출을 통해 증폭산물의 크기가 키다리병 저항성 품종인 남평벼의 증폭산물 크기와 동일한 것으로 확인된 경우 해당 품종을 키다리병 저항성 품종으로 판단할 수 있다. 즉, 증폭산물의 크기 차이에 따라 키다리병 저항성 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 남평벼 유래 DNA 마커인 1625IND 및 1675IND Indel 마커 2종을 이용하여 아가로스 겔 상에서 키다리병 저항성 품종을 선별해 본 결과, 키다리병 감수성 품종인 동진벼, 화영벼, 주남벼, 호품벼, 안미벼, 일미벼, 하이아미, 삼광벼, 운광벼, 설향찰벼, 칠보벼, 오대벼, 조운, 동안벼, 금오벼, 화성벼, 낙동벼, 기호벼, 팔달벼, 진흥벼, 조동지, 다마금, 중생은방주 및 주지도는 키다리병 저항성 품종인 남평벼 및 새누리벼와는 다른 크기의 전기영동 밴드를 나타냄을 확인할 수 있었다(도 9).
또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 JNC010055에 대한 서열번호 1 및 2로 표시되는 프라이머 쌍, JNC010084에 대한 서열번호 3 및 4로 표시되는 프라이머 쌍, JNC010086에 대한 서열번호 5 및 6으로 표시되는 프라이머 쌍, JNS01057에 대한 서열번호 7 및 8로 표시되는 프라이머 쌍, JNC010139에 대한 서열번호 9 및 10으로 표시되는 프라이머 쌍, JNS01030에 대한 서열번호 11 및 12로 표시되는 프라이머 쌍, JNC010565에 대한 서열번호 13 및 14로 표시되는 프라이머 쌍, JNC010809에 대한 서열번호 15 및 16으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC011008에 대한 서열번호 17 및 18로 표시되는 프라이머 쌍, JNC011512에 대한 서열번호 19 및 20으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC011753에 대한 서열번호 21 및 22로 표시되는 프라이머 쌍, JNC011767에 대한 서열번호 23 및 24로 표시되는 프라이머 쌍, JNC011804에 대한 서열번호 25 및 26으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC011850에 대한 서열번호 27 및 28로 표시되는 프라이머 쌍, JNC011887에 대한 서열번호 29 및 30으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC020021에 대한 서열번호 31 및 32로 표시되는 프라이머 쌍, JNC020047에 대한 서열번호 33 및 34로 표시되는 프라이머 쌍, JNC020052에 대한 서열번호 35 및 36으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC020058에 대한 서열번호 37 및 38로 표시되는 프라이머 쌍, JNC020069에 대한 서열번호 39 및 40으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC020149에 대한 서열번호 41 및 42로 표시되는 프라이머 쌍, JNC020176에 대한 서열번호 43 및 44로 표시되는 프라이머 쌍, JNC020186에 대한 서열번호 45 및 46으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC030012에 대한 서열번호 47 및 48로 표시되는 프라이머 쌍, JNC030028에 대한 서열번호 49 및 50으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC030131에 대한 서열번호 51 및 52로 표시되는 프라이머 쌍, JNC030134에 대한 서열번호 53 및 54로 표시되는 프라이머 쌍, JNC030270에 대한 서열번호 55 및 56으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC030275에 대한 서열번호 57 및 58로 표시되는 프라이머 쌍, JNC030408에 대한 서열번호 59 및 60으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC030411에 대한 서열번호 61 및 62로 표시되는 프라이머 쌍, JNC030606에 대한 서열번호 63 및 64로 표시되는 프라이머 쌍, JNC040003에 대한 서열번호 65 및 66으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC040055에 대한 서열번호 67 및 68로 표시되는 프라이머 쌍, JNC040202에 대한 서열번호 69 및 70으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC040270에 대한 서열번호 71 및 72로 표시되는 프라이머 쌍, JNC040277에 대한 서열번호 73 및 74로 표시되는 프라이머 쌍, JNC040334에 대한 서열번호 75 및 76으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050091에 대한 서열번호 77 및 78로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050127에 대한 서열번호 79 및 80으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050148에 대한 서열번호 81 및 82로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050159에 대한 서열번호 83 및 84로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050166에 대한 서열번호 85 및 86으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050174에 대한 서열번호 87 및 88로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050178에 대한 서열번호 89 및 90으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050194에 대한 서열번호 91 및 92로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050197에 대한 서열번호 93 및 94로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050199에 대한 서열번호 95 및 96으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC060015에 대한 서열번호 97 및 98로 표시되는 프라이머 쌍, JNC060019에 대한 서열번호 99 및 100으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC060286에 대한 서열번호 101 및 102로 표시되는 프라이머 쌍, JNC060295에 대한 서열번호 103 및 104로 표시되는 프라이머 쌍, JNC060434에 대한 서열번호 105 및 106으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC060623에 대한 서열번호 107 및 108로 표시되는 프라이머 쌍, JNC062136에 대한 서열번호 109 및 110으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC064053에 대한 서열번호 111 및 112로 표시되는 프라이머 쌍, JNC064080에 대한 서열번호 113 및 114로 표시되는 프라이머 쌍, JNC064090에 대한 서열번호 115 및 116으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070004에 대한 서열번호 117 및 118로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070005에 대한 서열번호 119 및 120으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070013에 대한 서열번호 121 및 122로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070112에 대한 서열번호 123 및 124로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070134에 대한 서열번호 125 및 126으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070337에 대한 서열번호 127 및 128로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070424에 대한 서열번호 129 및 130으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070431에 대한 서열번호 131 및 132로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070437에 대한 서열번호 133 및 134로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070474에 대한 서열번호 135 및 136으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC080171에 대한 서열번호 137 및 138로 표시되는 프라이머 쌍, JNC080409에 대한 서열번호 139 및 140으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC080486에 대한 서열번호 141 및 142로 표시되는 프라이머 쌍, JNC080498에 대한 서열번호 143 및 144로 표시되는 프라이머 쌍, JNC080501에 대한 서열번호 145 및 146으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC080505에 대한 서열번호 147 및 148로 표시되는 프라이머 쌍, JNC080506에 대한 서열번호 149 및 150으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC090001에 대한 서열번호 151 및 152로 표시되는 프라이머 쌍, JNC090015에 대한 서열번호 153 및 154로 표시되는 프라이머 쌍, JNC090019에 대한 서열번호 155 및 156으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC090024에 대한 서열번호 157 및 158로 표시되는 프라이머 쌍, JNC090029에 대한 서열번호 159 및 160으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC090043에 대한 서열번호 161 및 162로 표시되는 프라이머 쌍, JNC090046에 대한 서열번호 163 및 164로 표시되는 프라이머 쌍, JNC090053에 대한 서열번호 165 및 166으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC090060에 대한 서열번호 167 및 168로 표시되는 프라이머 쌍, JNC100027에 대한 서열번호 169 및 170으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC100057에 대한 서열번호 171 및 172로 표시되는 프라이머 쌍, JNC100137에 대한 서열번호 173 및 174로 표시되는 프라이머 쌍, JNC100164에 대한 서열번호 175 및 176으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC100175에 대한 서열번호 177 및 178로 표시되는 프라이머 쌍, JNC100202에 대한 서열번호 179 및 180으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC100206에 대한 서열번호 181 및 182로 표시되는 프라이머 쌍, JNC110013에 대한 서열번호 183 및 184로 표시되는 프라이머 쌍, JNC110050에 대한 서열번호 185 및 186으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC110432에 대한 서열번호 187 및 188로 표시되는 프라이머 쌍, JNC111059에 대한 서열번호 189 및 190으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC111269에 대한 서열번호 191 및 192로 표시되는 프라이머 쌍, JNC111346에 대한 서열번호 193 및 194로 표시되는 프라이머 쌍, JNC111531에 대한 서열번호 195 및 196으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC111652에 대한 서열번호 197 및 198로 표시되는 프라이머 쌍, JNC111851에 대한 서열번호 199 및 200으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC112037에 대한 서열번호 201 및 202로 표시되는 프라이머 쌍, JNC112157에 대한 서열번호 203 및 204로 표시되는 프라이머 쌍, JNC112511에 대한 서열번호 205 및 206으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC112653에 대한 서열번호 207 및 208로 표시되는 프라이머 쌍, JNC112736에 대한 서열번호 209 및 210으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC112853에 대한 서열번호 211 및 212로 표시되는 프라이머 쌍, JNC112884에 대한 서열번호 213 및 214로 표시되는 프라이머 쌍, JNC113082에 대한 서열번호 215 및 216으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC113160에 대한 서열번호 217 및 218로 표시되는 프라이머 쌍, JNC113212에 대한 서열번호 219 및 220으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120005에 대한 서열번호 221 및 222로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120091에 대한 서열번호 223 및 224로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120123에 대한 서열번호 225 및 226으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120149에 대한 서열번호 227 및 228로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120161에 대한 서열번호 229 및 230으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120176에 대한 서열번호 231 및 232로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120219에 대한 서열번호 233 및 234로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120491에 대한 서열번호 235 및 236으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120546에 대한 서열번호 237 및 238로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120785에 대한 서열번호 239 및 240으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120803에 대한 서열번호 241 및 242로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120907에 대한 서열번호 243 및 244로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120937에 대한 서열번호 245 및 246으로 표시되는 프라이머 쌍, 및 JNC121053에 대한 서열번호 247 및 248로 표시되는 프라이머 쌍을 모두 포함하는, 남평벼 및 동진AD 간의 교배로부터 파생된 후대 집단의 키다리병 저항성과 관련된 양적형질 유전자좌(QTLs, quantitative trait loci)를 결정하기 위한 유전지도 작성용 CAPS(cleaved amplified polymorphic sequences) 마커 증폭용 프라이머 세트를 제공한다.
본 발명에서 용어, "남평벼 및 동진AD 간의 교배로부터 파생된 후대 집단"은 본 명세서에서 '남평벼 및 동진AD의 교배 후대 F2 집단'으로 혼용되어 사용되며, 키다리병 저항성 품종인 남평벼와 키다리병 감수성 계통인 동진AD를 교배하여 육성된 자식계통으로 이루어진 집단이다.
본 발명에서 용어, "양적형질 유전자좌(quantitative trait loci; QTL)"는 키다리병 저항성 관련 유전자좌에 존재하는 대립형질들의 변이에 의하여 발현되는 형질을 말한다.
본 발명에서 용어, "CAPS(cleaved amplified polymorphic sequence) 마커"는 단일염기 다형성(SNP; Single Nucleotide Polymorphism) 중 제한효소 자리에 위치한 SNP를 일컫는다. 본 발명의 일 실시예에서, CAPS 마커는 남평벼 및 동진AD 두 모본 간의 특이적인 SNP 중 제한효소(ApaL Ⅰ, BamH Ⅰ, Bgl Ⅱ, BspT104Ⅰ, Cla Ⅰ, EcoR Ⅰ, EcoR Ⅴ, EcoT22 Ⅰ, Fok Ⅰ, Hind Ⅲ, Kpn Ⅰ, Mlu Ⅰ, Nde Ⅰ, Not Ⅰ, PshB Ⅰ, Pvu Ⅱ, Sac Ⅰ, Sac Ⅱ, Sca Ⅰ, SnaB Ⅰ, Stu Ⅰ, Xba Ⅰ, Xho Ⅰ) 자리에 위치한 SNP를 선정하여 후보 CAPS 마커로 개발할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 키다리병 저항성 관련 QTL 연구를 수행하기 위해 차세대 대량 염기서열 분석(Nest Generation Sequencing, NGS)을 통해 남평벼 및 동진AD 사이의 특이적인 SNP를 CAPS(cleaved amplified polymorphic sequences) 마커로 개발한 후, 남평벼 및 동진AD 간의 교배로부터 파생된 후대 집단의 키다리병 저항성과 관련된 유전자좌를 결정하기 위한 도 5로 표시되는 유전지도를 제공한다. 상기 유전지도는 DNA 마커간의 벼 유전체 상에서의 물리적인 위치를 파악하여 작성할 수 있다.
본 발명에 따른 남평벼 유래 DNA 마커를 포함하는 키다리병 저항성 벼 품종 선별용 조성물을 이용하여 효율적으로 키다리병 저항성 및 감수성 개체를 구분할 수 있으며, 본 발명의 DNA 마커는 MAS(Marker Assisted Selection)를 통한 키다리병 저항성을 개선한 벼 육종에 유용하게 사용될 수 있다. 이에, 벼 키다리병 저항성 품종 개발 촉진으로 인해 키다리병에 대한 피해 절감 및 농약 사용량 또한 절감할 수 있다.
도 1은 벼 키다리병 저항성 검정 결과를 나타낸 사진으로, (A) 키다리병균 접종 후 기내 배양 및, (B) 키다리병 감수성 벼 품종인 주남벼와 키다리병 저항성 벼 품종인 남평벼의 키다리병균 접종 후 4주차의 고사 정도를 나타낸 사진이다.
도 2는 키다리병 저항성 벼 품종인 남평벼와 감수성 계통인 동진AD 간의 교배후대 F2 집단의 포장 재배를 나타낸 사진이다.
도 3은 유전체재해석(resequencing)에 의한 남평벼와 동진AD에 대한 단일염기서열변이(SNP; Single Nucleotide Polymorphism) 검출 결과를 나타낸 도로, (A) 남평벼 및 동진AD의 유전체재해석(resequencing) 데이터 분석 결과와, (B) 남평벼와 동진AD 간의 단일염기서열변이(SNP)들의 염색체별 분포를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 신규 CAPS(Cleaved Amplified Polymorphic Sequences) 마커를 이용한 (A) 모본 다형성 검정 결과 및, (B) 남평벼 및 동진AD의 F2 집단의 유전자형 분석 결과를 나타낸 전기영동 사진이다.
도 5는 본 발명의 구체예에 따른 남평벼 및 동진AD의 교배 후대 F2 집단의 유전지도를 나타낸 도이다. 여기에서, 염색체 숫자는 각 지도 위에 표기되어 있으며, 각 마커의 이름은 염색체 오른쪽에 표시되어 있고, 각 염색체의 맨 위에서부터 첫번째 마커로부터의 유전적 거리가 왼편에 표시되어 있다. 유전적 거리 단위는 cM(centimorgan)이며, Kosambi function으로 계산하였다.
도 6은 벼 키다리병에 대한 기내 검정 실시에 따른, 본 발명의 남평벼 및 동진AD의 교배 후대 F2 계통들의 고사율 분포를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 구체예에 따른 남평벼 및 동진AD의 교배 후대 F2 집단에서 측정된 벼 키다리병 저항성 관련 QTL(quantitative trait loci) 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 8은 본 발명의 구체예에 따른 벼 키다리병 저항성 관련 1번 염색체 QTL 부위의 LRR(leucine rich repeat) 패밀리에 속하는 유전자 2종(Os01g0601625, Os01g0601675) 위치 및 본 발명의 키다리병 저항성 벼 품종 선발마커(1625IND, 1675IND)를 도출한 상기 LRR 유전자의 InDel(Insertion/Deletion) 부위를 나타낸 개략도이다. 여기에서, InDel 부위는 적색으로 표시하였다.
도 9는 본 발명의 키다리병 저항성 벼 품종 선발마커인 1625IND 및 1675IND를 이용한, 국내 자포니카 벼 품종들의 유전자형 분석 결과를 나타낸 전기영동 사진이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 벼 키다리병 저항성 검정
키다리병균 감염에 따른 품종간 고사 정도를 검정하기 위해 기내 배양한 키다리병균을 접종한 후 4주차에 각각의 품종에 대한 고사 정도를 조사하였다. 조사 방법은 잎의 3/4이상이 건조(dry), 시듦(wilt), 마름병(blight)이 진행된 것을 대상으로 고사율을 %로 조사하였다.
키다리병 저항성 정도에 대한 기내검정 결과, 하기 표 1에 나타난 바와 같이, 국내에서 육성된 벼 우량 품종들 가운데 비교적 키다리병에 저항성을 보이는 것으로 보고(전남농업기술원(2002), 국립농업과원(2005, 2011))된 바 있는 남평벼의 경우, 고사율이 30.8%로 나타났다. 이에 반해, 기타 품종들(조운, 운봉40호, 하이아미, 인월벼, 팔달벼, 화영벼, 운광벼, 화성벼, 진흥벼, 일미벼, 기호벼, 호품벼, 오대벼, 진부43호, 동진벼, 금오벼, 칠보벼, 동안벼, 설향찰벼, 안미벼, 소비벼, 영안벼, 낙동벼 및 주남벼)은 42.9% 내지 100.0%의 고사율을 보였으며, 이를 통해 남평벼가 기타 품종들에 비해 낮은 고사율을 보임을 확인하였다. 이로써, 종래 보고된 바와 같이 남평벼가 키다리병에 대한 저항성을 지닌 품종임을 알 수 있었다(도 1).
한편, 원품종인 동진벼를 사용하여 국립농업과학원 농업생명자원부에서 개발한 동진AD는 벼 삽입돌연변이집단(Plant J., 39(2): 252-263, 2004)의 한 계통으로, 동진벼에 비하여 키가 약간 큰 특성을 보이며, 동진벼와 마찬가지로 키다리병 저항성 정도에 대한 기내검정 결과, 96.7%의 높은 고사율을 나타내었다.
키다리병균 접종 4주차 경과 후, 벼 품종들의 고사율(%)
품종 고사율( % )
남평벼 30.8
조운 42.9
운봉40호 43.3
하이아미 48.3
인월벼 63.6
팔달벼 64.3
화영벼 65.5
운광벼 71.4
화성벼 71.4
진흥벼 93.3
일미벼 96.6
기호벼 96.6
호품벼 100.0
오대벼 100.0
진부43호 100.0
동진벼 100.0
금오벼 100.0
칠보벼 100.0
동안벼 100.0
설향찰벼 100.0
안미벼 100.0
소비벼 100.0
영안벼 100.0
낙동벼 100.0
주남벼 100.0
동진AD 96.7
실시예 2: 벼 키다리병 저항성 유전자 맵핑 (mapping) 및 키다리병 저항성 품종 선별마커 개발
상기 실시예 1에서 벼 키다리병 저항성 정도에 대한 기내 검정 결과를 통해 남평벼가 키다리병에 대한 저항성을 지닌 품종임을 확인하였다.
이에, 벼 키다리병 저항성 유전자의 위치를 밝히기 위해, 벼 키다리병 저항성 품종인 남평벼와 감수성 계통인 동진AD와의 교배 후대 F2 집단을 육성하고, 상기 육성한 남평벼 및 동진AD의 유전체재해석(resequencing)을 통해 두 폼종간 변이영역을 탐색하였으며, 이를 토대로 키다리병 저항성 관련 QTL을 결정하기 위한 유전자 지도 작성용 CAPS 마커를 도출하였다. 아울러, 벼 키다리병에 대한 남평벼 및 동진AD의 교배 후대 F2 집단의 저항성을 검정하고, 이를 기반으로 벼 키다리병 저항성 QTL 맵핑을 수행하였다. 한편, 키다리병 저항성 관련 QTL 맵핑을 토대로 키다리병 저항성 품종 선별마커를 발굴하였다.
실시예 2-1: 변이영역 탐색 및 CAPS 마커 개발과, 이를 기반으로 한 남평벼 및 동진AD의 교배 후대 집단의 키다리병 저항성 관련 양적형질 유전자좌 ( QTLs , quantitative trait loci)를 결정하기 위한 유전 지도 작성
변이영역을 탐색하는 방법은 컴퓨터 프로그램 등을 사용하여, 분석하고자 하는 품종의 염기서열 정보를 표준유전체와 비교하면서 단일염기서열변이(SNP; Single Nucleotide Polymorphism)를 검출하였다.
구체적으로, 재조합자식 유전집단의 모본인 남평벼와 동진AD를 자포니카(Japonica) Nipponbare 서열을 기준으로 유전체재해석(resequencing)을 수행하였다. 각각 약 30x의 유전체 염기서열 데이터를 생산하였으며, 이들 간의 비교분석을 통해 남평벼와 동진AD간 단일염기서열변이(SNP)를 약 17만개를 발굴하였다(도 3).
상기 발굴된 SNP들 가운데 제한효소(ApaL Ⅰ, BamH Ⅰ, Bgl Ⅱ, BspT104Ⅰ, Cla Ⅰ, EcoR Ⅰ, EcoR Ⅴ, EcoT22 Ⅰ, Fok Ⅰ, Hind Ⅲ, Kpn Ⅰ, Mlu Ⅰ, Nde Ⅰ, Not Ⅰ, PshB Ⅰ, Pvu Ⅱ, Sac Ⅰ, Sac Ⅱ, Sca Ⅰ, SnaB Ⅰ, Stu Ⅰ, Xba Ⅰ, Xho Ⅰ) 인식부위에 위치한 SNP들을 대상으로 새로운 CAPS(Cleaved Amplified Polymorphic Sequences) 마커 124종을 개발하였다(표 2 및 표 3). 이를 이용하여 남평벼 및 동진AD의 교배 후대 F2 집단의 유전자형을 분석하여 유전지도를 작성하였다(도 4 및 도 5). 이때, 유전지도는 MapDisto(v. 1.7) 프로그램을 사용하여 작성하였다(Lorieux M (2012) MapDisto: fast and efficient computation of genetic linkage maps. Molecular Breeding 30:1231-1235 (DOI 10.1007/s11032-012-9706-y)).
동진AD 및 남평벼 특이적 CAPS 마커 정보
마커명
(Marker name) 		염색체
(chromosome) 		위치(bp)
(position) 		SNP 제한효소
(Restriction enzyme)
동진AD 남평벼
JNC010055 1 6,637,160 A G BamHⅠ
JNC010084 1 10,922,110 T C EcoRⅠ
JNC010086 1 11,737,804 C T PvuⅡ
JNS01057 1 20,118,452 G A BspT104Ⅰ
JNC010139 1 21,781,634 G T BglⅡ
JNS01030 1 23,362,397 T C HindⅢ
JNC010565 1 23,727,134 A T EcoRⅠ
JNC010809 1 24,100,191 A C EcoRⅤ
JNC011008 1 24,466,866 C T HindⅢ
JNC011512 1 31,955,367 T C BglⅡ
JNC011753 1 33,311,109 G A EcoRⅤ
JNC011767 1 34,349,772 A C BglⅡ
JNC011804 1 35,080,918 C A HindⅢ
JNC011850 1 37,620,858 T C PvuⅡ
JNC011887 1 38,493,513 A G EcoRⅠ
JNC020021 2 3,231,863 A T EcoRⅤ
JNC020047 2 3,506,507 G A StuⅠ
JNC020052 2 4,372,712 T G EcoRⅠ
JNC020058 2 4,961,282 G A NdeⅠ
JNC020069 2 8,042,374 T C MluⅠ
JNC020149 2 24,683,419 A G EcoRⅤ
JNC020176 2 26,281,925 G T BamHⅠ
JNC020186 2 28,085,081 A G EcoRⅠ
JNC030012 3 4,262,859 G A EcoRⅠ
JNC030028 3 4,321,251 G A PvuⅡ
JNC030131 3 4,803,086 G A BamHⅠ
JNC030134 3 4,871,579 G A HindⅢ
JNC030270 3 5,798,131 T C KpnⅠ
JNC030275 3 5,818,943 G T EcoRⅠ
JNC030408 3 6,218,556 G C BamHⅠ
JNC030411 3 6,226,091 G A BamHⅠ
JNC030606 3 32,346,717 C A EcoRⅠ
JNC040003 4 981,521 C T EcoRⅤ
JNC040055 4 1,283,486 T C HindⅢ
JNC040202 4 5,112,849 C T PvuⅡ
JNC040270 4 17,321,777 A G EcoRⅤ
JNC040277 4 18,706,206 C T KpnⅠ
JNC040334 5 30,754,439 C T SacⅠ
JNC050091 5 2,315,301 G A HindⅢ
JNC050127 5 4,663,967 A G SacⅠ
JNC050148 5 7,480,049 A G EcoRⅤ
JNC050159 5 9,442,985 T G MluⅠ
JNC050166 5 12,092,388 T A BspT104Ⅰ
JNC050174 5 17,340,757 G C FokⅠ
JNC050178 5 17,593,585 G A SnaBⅠ
JNC050194 5 20,982,835 A T NdeⅠ
JNC050197 5 23,451,217 T C SacⅡ
JNC050199 5 23,847,833 C T PvuⅡ
JNC060015 6 6,635,225 A G FokⅠ
JNC060019 6 7,752,980 C T PshBⅠ
JNC060286 6 11,251,904 G A HindⅢ
JNC060295 6 12,644,942 T G FokⅠ
JNC060434 6 13,182,981 G A EcoRⅠ
JNC060623 6 13,479,469 A C EcoRⅤ
JNC062136 6 16,033,712 A G EcoRⅤ
JNC064053 6 20,452,558 T G PvuⅡ
JNC064080 6 20,976,276 C T StuⅠ
JNC064090 6 23,842,828 T C EcoT22Ⅰ
JNC070004 7 3,610,370 T G ClaⅠ
JNC070005 7 7,862,742 G T ScaⅠ
JNC070013 7 17,277,936 A C XbaⅠ
JNC070112 7 18,992,451 C T ClaⅠ
JNC070134 7 19,369,066 G A HindⅢ
JNC070337 7 20,600,790 T C HindⅢ
JNC070424 7 21,098,445 T A EcoRⅠ
JNC070431 7 21,356,842 G A SacⅠ
JNC070437 7 23,104,842 A G KpnⅠ
JNC070474 7 25,614,751 A G BamHⅠ
JNC080171 8 5,273,811 A G HindⅢ
JNC080409 8 7,639,612 G A EcoRⅠ
JNC080486 8 8,374,383 C T NotⅠ
JNC080498 8 13,005,851 A T PshBⅠ
JNC080501 8 15,673,343 C T EcoRⅠ
JNC080505 8 18,626,100 A T StuⅠ
JNC080506 8 19,203,455 T A StuⅠ
JNC090001 9 1,742,371 G A XhoⅠ
JNC090015 9 9,306,379 A T PvuⅡ
JNC090019 9 12,001,828 A T StuⅠ
JNC090024 9 12,691,110 G A EcoT22Ⅰ
JNC090029 9 14,626,583 A G FokⅠ
JNC090043 9 17,218,983 T C EcoRⅤ
JNC090046 9 17,760,398 A G FokⅠ
JNC090053 9 19,579,315 G T HindⅢ
JNC090060 9 21,208,251 A G EcoRⅠ
JNC100027 10 3,852,518 A G FokⅠ
JNC100057 10 15,431,656 G T SacⅠ
JNC100137 10 15,632,832 - T HindⅢ
JNC100164 10 16,682,908 G T EcoT22Ⅰ
JNC100175 10 17,351,413 T A ApaLⅠ
JNC100202 10 21,256,797 T C MluⅠ
JNC100206 10 22,389,675 T G EcoRⅠ
JNC110013 11 1,113,959 T C XbaⅠ
JNC110050 11 2,931,977 A G EcoRⅠ
JNC110432 11 3,903,612 A C EcoRⅤ
JNC111059 11 5,386,025 A G HindⅢ
JNC111269 11 7,505,190 C T XbaⅠ
JNC111346 11 19,263,788 A T EcoRⅤ
JNC111531 11 19,930,112 T C EcoRⅠ
JNC111652 11 20,451,561 T A EcoRⅠ
JNC111851 11 20,924,926 G T HindⅢ
JNC112037 11 21,467,425 A T EcoRⅠ
JNC112157 11 21,929,856 T C EcoRⅤ
JNC112511 11 23,042,145 A T EcoRⅠ
JNC112653 11 23,615,956 A G HindⅢ
JNC112736 11 24,002,739 A G EcoRⅠ
JNC112853 11 25,834,302 G C BglⅡ
JNC112884 11 26,261,267 G A EcoRⅤ
JNC113082 11 27,391,298 T C HindⅢ
JNC113160 11 27,815,552 G A SacⅠ
JNC113212 11 28,485,932 G T PvuⅡ
JNC120005 12 3,984,418 G A HindⅢ
JNC120091 12 4,465,298 G C EcoRⅤ
JNC120123 12 6,808,447 A T XbaⅠ
JNC120149 12 14,170,963 T C EcoRⅤ
JNC120161 12 14,586,078 T G EcoRⅠ
JNC120176 12 16,995,171 G C EcoRⅤ
JNC120219 12 18,063,117 G A HindⅢ
JNC120491 12 19,130,580 C T EcoRⅤ
JNC120546 12 20,039,780 T C EcoRⅠ
JNC120785 12 21,113,697 G A EcoRⅠ
JNC120803 12 23,727,022 C T EcoRⅤ
JNC120907 12 25,296,067 A C EcoRⅤ
JNC120937 12 26,998,100 A G BamHⅠ
JNC121053 12 27,204,864 A G EcoRⅠ
본 발명의 CAPS 마커 검출용 프라이머 서열
마커명
(Marker name) 		정방향 프라이머
(Forward primer) 		서열번호 역방향 프라이머
(Reverse primer) 		서열번호
JNC010055 AGGAAATCCATCTGGACCAA 1 TATGCAACCTCGATGAGCAA 2
JNC010084 GCGTCTCTAACGATGCCTTC 3 GTGGTCATGGATGACGAGTG 4
JNC010086 CTGCAACACGGGTATTCAGA 5 TCAGCGATGTTCATCAGGAG 6
JNS01057 GTAGGGCTTGGGATCGGTTC 7 TGTGGCGGATTTCTAGAAGGA 8
JNC010139 TTCTTTCTTCCCCACACACA 9 CTGATGACGCTACAGCCAAA 10
JNS01030 AATGGCGAGCTCAACTCCAA 11 TGCACCACCTGTACCAGGAA 12
JNC010565 TGCATTTCCAGCCCTTTAAC 13 TGGAAGACTTGGGAATCCAT 14
JNC010809 CCACATCATCACCCCTCTTT 15 TTCCTAACAACGTCGCTCCT 16
JNC011008 TCTTGGCCTTCTTTGAAACG 17 CGGCGACTAGTACACCAACG 18
JNC011512 CAGCTGTTAGGTGCGTTGTG 19 TGGAATGTCGCAAAACTACG 20
JNC011753 GCATATGGTCATTGGTCGAT 21 GCCATTTCGATAGCCATGTT 22
JNC011767 ACCGTCTGTCTGTTGCGTTA 23 CTGCATGGTTTCACATGGAC 24
JNC011804 GAGCAAAAGGGTAGGTGCTG 25 CCGTTGACCCTGTGGAATAG 26
JNC011850 ATGCGCATTTGTTGTGTCAT 27 GAATCGAGTTGCCCTAGCTG 28
JNC011887 TCGATTTGGTCATTTGGTGA 29 CTTCCGGTTTGTGCGTACTT 30
JNC020021 CCCATTAAGCATTTGCCTTT 31 TGCGGAATATGTTGCCTAGA 32
JNC020047 GTTGCCGTCAAGGTGCTATC 33 TTGCCTTAGCTTTTCCACTGA 34
JNC020052 CTCCTTTCCGTTGACAGCTC 35 TGCCTTGTCAGACGATTGAA 36
JNC020058 ATCCGGCACTTATGTGTGGT 37 GGAGAAAAGTCCGGTTTGGT 38
JNC020069 TGTGTTGAAATGGGGATTCA 39 GCGAGGTTTCTCGTAAGTGC 40
JNC020149 GGGGATGTTCCCTCGTTTAC 41 CCGAGAAGAGCAGGTACGTC 42
JNC020176 GGTGATATGCCTCAACGACA 43 AGGCTCACCTTCTGCACAGT 44
JNC020186 CGCGTTGGTCCCACTATTAT 45 GGGCTACACAAGCTGCCTTA 46
JNC030012 TCTTACTCCCTCGCTCATGG 47 AACAGCAGCCACAAAGAACA 48
JNC030028 CATCAAAGCTGCTCGATTCA 49 ATAGTATGCTCCCCGGGTTT 50
JNC030131 AAGGCAAAGAGTGCCACAAC 51 CACCCTAGCAGAGGATCTCG 52
JNC030134 CATGAGCCACCTCCTTTGAT 53 TACATTGTATGCCGCATGGT 54
JNC030270 AGACCGTTTGCTGTTGCTCT 55 TCGTCGAGAGGAAGAAGACC 56
JNC030275 CTCAGCCAGTCCAACAAGGT 57 CCCAACAACGACCAGACCTA 58
JNC030408 CCCGGACATTGAACTTGACT 59 AGTGGTTTTCCCCAACAGTG 60
JNC030411 CCCATCACCGGTACACTTCT 61 GGTTGAACGCTCCTTCAGTT 62
JNC030606 CGCACACTAGGGAGAGAGGA 63 GAATGAGTTTTGTCGCCTACG 64
JNC040003 TAGATCGCGTCAAGGGCTAC 65 ATTTAAAGGCGCTTTGGATG 66
JNC040055 CAGGATTCGCCAGTACATCA 67 ATGAGCATTGTTGGTGCAAA 68
JNC040202 GTCTGGGACATACCGCTGTT 69 GAGCTCAGGAAGATCCACGA 70
JNC040270 TGTTGTCCCCCGAGTAACTT 71 CACAAGCATTGGTTGATGGT 72
JNC040277 CATCCATGTTGCATGGCTAA 73 CCTTTCCCAGTCACCTTTCA 74
JNC040334 TGAGACGGCGACTGATAGTG 75 AAATGCGAGACGCATCTTTT 76
JNC050091 AAGGGATATGTGCCTCTTGG 77 ACCAATCCTTTTCCCTGCTT 78
JNC050127 CGTGAAACCCACATGTCAAC 79 GGAGGGAGGAGGAGAACAAG 80
JNC050148 GCGGTGGGGTAGTTTCTTCT 81 CAACACGACGCACTAAGCAT 82
JNC050159 GTGCGTTTGGTAGGAGCATT 83 ATTCTCCAGCATCCCACATT 84
JNC050166 TGGGCTTCTTTGGGACTAGA 85 GGATAAACATGCCGGGTTTT 86
JNC050174 GTAGGGCATGAGCGATGTTT 87 TGCGTGGAACATTAAATATGGA 88
JNC050178 TCACGCGAGAGACTTCCATA 89 GGGGATGTTCACTTGTGAGG 90
JNC050194 CCGAATAAGCCTGAAGTTGG 91 CCTCCCAAAAGTTGGAATCA 92
JNC050197 GCAGTGGAGAGAAGGGTGAC 93 GGGAGGAGGCAAGAAGTAGG 94
JNC050199 TGCGCAAGATTATTCCAGTG 95 ATGTCACACCCCAATCTGGT 96
JNC060015 TCGATTTGGTGGAAACTTGA 97 CATGCTTGGGTGATGAAAAA 98
JNC060019 TGAAGCTAGGGGGAAGAACA 99 AGGAGGGCCACTGGAAGTAT 100
JNC060286 TAGGATCGCTTGATCCGAAC 101 AAGACATGCAAGAGGCAACC 102
JNC060295 AATGGAGCGCGCTAAAGTAA 103 TTGGAAGTCTACCGGTTTCC 104
JNC060434 TTGGCTTCTGCTATCCCAGT 105 GCAAGTGAATAAACCCCTGCT 106
JNC060623 GGCTTTGGTCAAACCTCATT 107 CCAAGCCAAAGATTCCACAT 108
JNC062136 GATCGAAGCTGAACCACCAT 109 TAGCGGGTGATTGAGAGTCC 110
JNC064053 CAAGATTCAAAACAACACGTTCA 111 GAAAGTTTTCGCACGGACTG 112
JNC064080 GTGGAGTTGCATTGCTCAGA 113 AACTTCCCGTGTGTTCTGTGT 114
JNC064090 AGGAGTATTGGCCCATGTGA 115 GGTGGTGGTGGGATTAAATG 116
JNC070004 TGGTGTAGAGCATTGCCTTG 117 CGTCCACACACAGGGATTTT 118
JNC070005 TTCAACGGGTGGGATGTATT 119 ATGGGTGTGTCACCCTGTCT 120
JNC070013 CCTAAATGAGCCGTGCCTAA 121 TCATGTCTTGCCATTTTTGC 122
JNC070112 ATCGTCGAGTTTTCCGTCAA 123 TCCACCAGTACATGCGAAGA 124
JNC070134 CGATGGTTTCATGCTCACAA 125 GCAGCAGTGGCTCCTGTAG 126
JNC070337 CACGTCGATCCGGTTAGTCT 127 TCGTGCGACAGAGGAATCTA 128
JNC070424 ATCGCTGCATTTACCGAGTC 129 GCAGCAGTGATGAAGTCCAA 130
JNC070431 GAACGTGCTGTTCTCCGAGT 131 CTGGTTGTTTTGACGACGTT 132
JNC070437 AGACTGGGCACCTTGTATCG 133 TGGGACAAACTATGCAGTCG 134
JNC070474 GCTGCTGCTTCTCTTTTCCA 135 GCGAAATTTGGATGGGATTA 136
JNC080171 TGACGCTTACGTGGCAGTTT 137 GTACACGGGGTGCGGTTATC 138
JNC080409 TGCACACGACCACTGGAGTA 139 CCCTAACACGGTTCATGTGC 140
JNC080486 CGAAGACGAAGACGGTGACTT 141 GCCTCCTCCGGCTAATCTTT 142
JNC080498 GCGACTGACGAAGTGACGAG 143 TGTGGAGGGAACCGGTAACT 144
JNC080501 CCGTGGGTACAAATCATGGA 145 AGTGCACGGAACCCACTACA 146
JNC080505 ATCCGAGCCATGGAAAAATG 147 ACCTGCCGAGATGTTTGAGG 148
JNC080506 AATCCGCATGGAATTCGGTA 149 GGCGATAGTGAGGTCGGTTC 150
JNC090001 CACAGTGGGCAAGGTCAGAT 151 ATAGCCTTTTGGGCGTGTTG 152
JNC090015 TGGGTCGTCGACGTATCGTA 153 AAGATGAGGACGTGGCATCC 154
JNC090019 TGGAGATTGCCTTCTGACAAGA 155 CAACGGTGTAATCGGATTGT 156
JNC090024 GGGTGGGTCGATGATAAGGA 157 TTGCGAGCTGCTTGTTTAGC 158
JNC090029 CCTCGGCAAAAAGAAACGAC 159 AGCCTGTTCTGCAGGACCTC 160
JNC090043 GAGGAAGCTTCGGTTTGCTG 161 TCGTCCATATCCTGCCTGTG 162
JNC090046 AGGACCCATTACGCTGATGC 163 ACGGCCATTTCAATTCCCTA 164
JNC090053 CGACACCCTCACCTTCACAA 165 TGGCTGAGTGCGTCATGTAA 166
JNC090060 CGGAGCTAAGGCCTGATTTG 167 CGAGTTTTTGCGGCTTTTTA 168
JNC100027 TGTGGAAGAATGGAGAGTCACG 169 TGTGTGTTTGGCCTTTGGTC 170
JNC100057 CGAGCTCCTCGACCCATCTA 171 AGTTCCGGTCCGCTTTGATT 172
JNC100137 CCATCCCTGCCAATTCTGAG 173 ATCCCCAACGTGATCTTCCA 174
JNC100164 TGGCAATTTTCCCCTATTTCG 175 TGAGACGGAGGGAGTAACATGC 176
JNC100175 CAGCGAGAAATGCCCAGAAG 177 TGCCACGTCAGCAAAACTAGG 178
JNC100202 CGCCCATTGATCCAGTGAAC 179 TTGATTCCACATGGCTGCTC 180
JNC100206 CCAGAAGCTGGTGCAGCAAT 181 TGGTTTTCAAGGGCCACAAT 182
JNC110013 CACGGCGGTGAACAGACAT 183 TACGGGCTTGGTTCGGTATG 184
JNC110050 TGGCAATGGCAATCAATGTG 185 TGGGTTGTTGGTGTGTCCAT 186
JNC110432 CTCCTGCCATTCTGCCACTG 187 TGGCAGCAGCAATGAGTTCT 188
JNC111059 CGATGAGCCAATAGTCGGTTTC 189 CCTTCTCTGACCGTGCTCCT 190
JNC111269 TCGCCTCTCACCGTATCGTT 191 AGGGGCAGTAAAGCCAGGAG 192
JNC111346 GGCCATCCACATGGAGTACG 193 ACAGCACCCTGGTGGTTGAT 194
JNC111531 AGCCGTACGTCCAATGGAGA 195 TCGATTCGTATTCGCTCCGTA 196
JNC111652 AAGGCGGTCAAAAGCTCGTT 197 CCCTTCCTCCTCCCCTTCTT 198
JNC111851 CCCGAGTGAGAAGCACTCCA 199 GCTCAAGGTCCCCCTCAGTT 200
JNC112037 TGTTTCCTCACTTTGGCTCTCC 201 CCAGGTTGGAAAGGTTGGTTT 202
JNC112157 CACATGCATGCAACGAGACA 203 TGCTTTTTGAAAGGGGGAGA 204
JNC112511 TGCACGACCAATGTCGGATA 205 CGCAAGGCGTAGCTTCAGAC 206
JNC112653 TCGAAGGAAGTCGACAGCAA 207 ACAGAAGCAGTGGCCCATGT 208
JNC112736 ACCAGGAAACTGCGAGACGA 209 GACCTCGCAGCTGATGTGTG 210
JNC112853 TCATATGGAGGCCGTTCGTT 211 GCGTGTTTGATCGAGGCTTT 212
JNC112884 CGGCTTGGAGAGCCCTTATT 213 CGCAGGGGAACACCACTATC 214
JNC113082 CAGCCGGATCAGAACCAGAC 215 TCGGCTACCGAGCTTGAATC 216
JNC113160 GCCTGATGAACCGTTGGTGT 217 TGGGGAATTCATGGAAGGAA 218
JNC113212 TCTCCTGCCCAAGAACCAGA 219 GGGACGAACACGCTCTTGAA 220
JNC120005 ACCTGGAAGCCGGTGATCTT 221 GTGAGGCTTTGGGACACCAC 222
JNC120091 TGCAGGAGGAGGAAGCTAAGG 223 CGCAAATATTGGCCGCTTTA 224
JNC120123 GCGCGTACTATTTCGGTTGG 225 AGCACATTTGGTGGGTGTGA 226
JNC120149 CCTGGCATCTAGTTCCACCTG 227 TGATGTTGACAAAGGGGTTGG 228
JNC120161 TACGGTCAGCCACCGAGTTT 229 GCCTGCACCGTCAACGTAT 230
JNC120176 GGTCATTTGCCCTTCCACAA 231 TTGTGCCGCCTAATCAAAGC 232
JNC120219 CCCACCGCTCCATATTGGT 233 GGAGAACATGGCATCGATCA 234
JNC120491 GTGTTGCGCTGTTGTTGCTC 235 GCACACCGCCAACCAACTA 236
JNC120546 CTTCCATGGCTGACCAGCTT 237 TTCAAACCCAGGTCGGAGAA 238
JNC120785 AGATGGCACTTTGGGGTTGA 239 CGGTCAAATGGCAAATCCTG 240
JNC120803 CGTCATACCACCCTGCACAA 241 TTGGTTGCATGGTTTCTTGG 242
JNC120907 TCAGCGAATACCACCGTCAA 243 CGTGCTCTTGTCCAAAACGA 244
JNC120937 TGATGCCTGAAGTAGCTTGTGC 245 TGCAACAATTGAAGCCTTGCT 246
JNC121053 GATGGACATTTGGGCATGTG 247 AGCAGTGGTGCGCTCAATTT 248
실시예 2-2: 남평벼 및 동진AD의 교배 후대 집단의 키다리병 저항성 검정 결과 및, 이를 기반으로 한 키다리병 저항성 관련 QTL 맵핑
키다리병 저항성 관련 QTL 맵핑을 위해, 우선적으로 키다리병균 감염에 따른 남평벼 및 동진AD의 교배 후대 F2 집단의 고사율을 측정하였다. 구체적으로, 남평벼 및 동진AD의 교배 후대 F2 집단 235 개체들에 대하여 각 개체에서 수확한 F3 종자 20개를 MS 배지에 심은 후 키다리병균을 감염시키고, 기내검정을 실시하여 F2 계통의 고사율을 측정하였다.
남평벼 및 동진AD의 교배 후대 F2 집단의 벼 키다리병 저항성 정도에 대한 기내검정 결과, 하기 도 6에 나타난 바와 같이, 0 내지 10%의 고사율을 나타내는 F2 계통들의 수가 많았으며, 대다수 F2 계통들은 50% 이하의 고사율을 나타내는 것으로 측정되었다. 이로써, 남평벼 및 동진AD의 교배 후대 집단이 키다리병에 대한 저항성이 높음을 알 수 있었다.
상기 남평벼 및 동진AD 교배 후대 F2 집단의 키다리병 반응데이터 및 상기 실시예 2-1에서 도출한 CAPS 마커를 토대로 작성한 유전지도를 이용하여 벼 키다리병 저항성 QTL 맵핑을 수행하였다. 그 결과, 하기 도 7에 나타난 바와 같이, 1번 염색체 70.7 cM 부위에서 벼 키다리병 저항성 주동 QTL(major quantitative trait loci)이 탐색되었다.
실시예 2-3: 키다리병 저항성 품종 선별마커 개발
상기 실시예 2-2에서 탐색된 QTL 부위에서, 병저항성과 관련성이 있는 것으로 보고된 LRR(leucine rich repeat) 패밀리에 속하는 유전자 2종(Os01g0601625, Os01g0601675)을 남평벼 및 동진AD에서 각각 분리하여 염기서열을 분석하였다(도 8). 이를 토대로, 상기 LRR 유전자 2종에서 발견된 동진AD와 남평벼간 InDel(Insertion/Deletion) 부위에서 InDel 마커 2종(1625IND, 1675IND)을 개발하였다(표 4).
상기 동진AD와 남평벼간 InDel(Insertion/Deletion) 부위로부터 발굴한 신규 InDel 마커, 1625IND 및 1675IND 2종을 키다리병 저항성 벼 품종 선발마커로 유용하게 사용할 수 있음을 확인하기 위하여, 국내 벼 자포니카 품종 26품종의 벼의 잎에서 추출된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 상기 신규 InDel 마커 2종을 이용하여 PCR을 수행하였다. 이때 PCR은 PCR 증폭 조건으로 94℃에서 3분간 가열한 다음, 94℃에서 40초, 62℃에서 40초, 72℃에서 100초 가열하는 단계로 구성된 일련의 과정을 총 35회(cycle) 반복한 후, 이를 72℃에서 5분간 더 가열하는 조건으로 진행하였다. PCR 반응이 끝난 후 증폭된 PCR 산물은 전기영동 장치를 이용하여 1% 아가로즈 겔 상에 전개한 후 UV 하에서 전개된 반응 산물의 밴드를 확인하였다.
국내 벼 자포니카 품종 27품종(동진벼, 동진AD, 남평벼, 화영벼, 주남벼, 호품벼, 안미벼, 일미벼, 하이아미, 삼광벼, 운광벼, 설향찰벼, 칠보벼, 새누리벼, 오대벼, 조운, 동안벼, 금오벼, 화성벼, 낙동벼, 기호벼, 팔달벼, 진흥벼, 조동지, 다마금, 중생은방주, 주지도)의 유전자형을 분석한 결과, 키다리병 저항성 품종으로 알려져 있는 남평벼 및 새누리벼를 제외한, 키다리병 감수성 품종인 나머지 25종의 모든 벼 품종들은 남평벼 및 새누리벼와는 다른 크기의 전기영동 밴드를 나타내었다(도 9).
따라서 상기 결과를 통해, 동진AD와 남평벼간 InDel(Insertion/Deletion) 부위로부터 신규 발굴한 InDel 마커, 즉, 1625IND 및 1675IND 2종은 키다리병 저항성 벼 품종 선발마커로 유용하게 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
본 발명의 키다리병 저항성 벼 품종 선별용 InDel(Insertion/Deletion) 마커 프라이머 서열
마커명
(Marker name) 		정방향 프라이머
(Forward primer) 		서열번호 역방향 프라이머
(Reverse primer) 		서열번호
1625IND AAACAAGTTGGTTGGCGAGCTAC 249 AGATTACGCCTTGGAACCTGTTA 250
1675IND TTTCTACTAAGTCACGTAGCATGCTCC 251 ATGTTCGTCGTATGCATAGCCAAAC 252
<110> Republic of Korea <120> Composition comprising DNA marker derived from Nampyeongbyeo for selecting rice variety resistant to bakanae disease and method of selecting rice variety resistant to bakanae disease using the DNA marker <130> P16R12D1610 <160> 252 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> JNC010055_F <400> 1 aggaaatcca tctggaccaa 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> JNC010055_R <400> 2 tatgcaacct cgatgagcaa 20 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> JNC010084_F <400> 3 gcgtctctaa cgatgccttc 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> JNC010084_R <400> 4 gtggtcatgg atgacgagtg 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> JNC010086_F <400> 5 ctgcaacacg ggtattcaga 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> JNC010086_R <400> 6 tcagcgatgt tcatcaggag 20 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence 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<220> <223> JNC010809_R <400> 16 ttcctaacaa cgtcgctcct 20 <210> 17 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> JNC011008_F <400> 17 tcttggcctt ctttgaaacg 20 <210> 18 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> JNC011008_R <400> 18 cggcgactag tacaccaacg 20 <210> 19 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> JNC011512_F <400> 19 cagctgttag gtgcgttgtg 20 <210> 20 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> JNC011512_R <400> 20 tggaatgtcg caaaactacg 20 <210> 21 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> JNC011753_F <400> 21 gcatatggtc attggtcgat 20 <210> 22 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> JNC011753_R <400> 22 gccatttcga tagccatgtt 20 <210> 23 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> JNC011767_F <400> 23 accgtctgtc tgttgcgtta 20 <210> 24 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> JNC011767_R <400> 24 ctgcatggtt tcacatggac suncdscrpt ion 33 <210> 25 <211> 20 <212> DNA 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245 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> JNC120937_F <400> 245 tgatgcctga agtagcttgt gc 22 <210> 246 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> JNC120937_R <400> 246 tgcaacaatt gaagccttgc t 21 <210> 247 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> JNC121053_F <400> 247 gatggacatt tgggcatgtg 20 <210> 248 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> JNC121053_R <400> 248 agcagtggtg cgctcaattt 20 <210> 249 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 1625IND_F <400> 249 aaacaagttg gttggcgagc tac 23 <210> 250 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 1625IND_R <400> 250 agattacgcc ttggaacctg tta 23 <210> 251 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 1675IND_F <400> 251 tttctactaa gtcacgtagc atgctcc 27 <210> 252 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 1675IND_R <400> 252 atgttcgtcg tatgcatagc caaac 25

Claims (9)

1625IND에 대한 서열번호 249 및 250으로 표시되는 프라이머 쌍, 및 1675IND에 대한 서열번호 251 및 252로 표시되는 프라이머 쌍으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 쌍을 포함하는, 키다리병 저항성 벼 품종 선별용 조성물.
(a) 벼 시료에서 게놈 DNA를 분리하는 단계;
(b) 상기 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 1625IND에 대한 서열번호 249 및 250으로 표시되는 프라이머 쌍; 및 1675IND에 대한 서열번호 251 및 252로 표시되는 프라이머 쌍으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 쌍을 이용하여, 증폭 반응을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및
(c) 상기 증폭 산물을 검출하는 단계를 포함하는, 키다리병 저항성 벼 품종 선별 방법.
제2항에 있어서, 상기 시료는 벼의 종자, 뿌리, 잎, 줄기, 꽃 또는 이삭 조직으로부터 유래한 것인, 키다리병 저항성 벼 품종 선별 방법.
1625IND에 대한 서열번호 249 및 250으로 표시되는 프라이머 쌍, 및 1675IND에 대한 서열번호 251 및 252로 표시되는 프라이머 쌍으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 쌍; 및 증폭 반응을 수행하기 위한 시약을 포함하는, 키다리병 저항성 벼 품종 선별 키트.
제4항에 있어서, 상기 증폭 반응을 수행하기 위한 시약은 DNA 중합효소, dNTPs, 및 반응완충액을 포함하는 것인, 키다리병 저항성 벼 품종 선별 키트.
(a) 키다리병 저항성 품종과 키다리병 민감성 품종 간의 교배로부터 파생된 후대 집단을 획득하는 단계;
(b) 상기 획득한 후대 집단의 벼 시료에서 게놈 DNA를 분리하는 단계;
(c) 상기 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 1625IND에 대한 서열번호 249 및 250으로 표시되는 프라이머 쌍, 및 1675IND에 대한 서열번호 251 및 252로 표시되는 프라이머 쌍으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 쌍을 이용하여, 증폭 반응을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및
(d) 상기 증폭 산물을 검출하여 저항성 여부를 판단하는 단계를 포함하는, 키다리병 저항성 벼 품종 생산 방법.
제6항에 있어서, 상기 키다리병 저항성 품종은 남평벼; 남평벼와의 교배에 의해 생산된 육성종 중 저항성을 나타내는 품종; 및 제2항의 선별 방법에 따른 키다리병 저항성 벼 품종으로 구성된 군으로부터 선택되는 것인, 키다리병 저항성 벼 품종 생산 방법.
JNC010055에 대한 서열번호 1 및 2로 표시되는 프라이머 쌍, JNC010084에 대한 서열번호 3 및 4로 표시되는 프라이머 쌍, JNC010086에 대한 서열번호 5 및 6으로 표시되는 프라이머 쌍, JNS01057에 대한 서열번호 7 및 8로 표시되는 프라이머 쌍, JNC010139에 대한 서열번호 9 및 10으로 표시되는 프라이머 쌍, JNS01030에 대한 서열번호 11 및 12로 표시되는 프라이머 쌍, JNC010565에 대한 서열번호 13 및 14로 표시되는 프라이머 쌍, JNC010809에 대한 서열번호 15 및 16으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC011008에 대한 서열번호 17 및 18로 표시되는 프라이머 쌍, JNC011512에 대한 서열번호 19 및 20으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC011753에 대한 서열번호 21 및 22로 표시되는 프라이머 쌍, JNC011767에 대한 서열번호 23 및 24로 표시되는 프라이머 쌍, JNC011804에 대한 서열번호 25 및 26으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC011850에 대한 서열번호 27 및 28로 표시되는 프라이머 쌍, JNC011887에 대한 서열번호 29 및 30으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC020021에 대한 서열번호 31 및 32로 표시되는 프라이머 쌍, JNC020047에 대한 서열번호 33 및 34로 표시되는 프라이머 쌍, JNC020052에 대한 서열번호 35 및 36으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC020058에 대한 서열번호 37 및 38로 표시되는 프라이머 쌍, JNC020069에 대한 서열번호 39 및 40으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC020149에 대한 서열번호 41 및 42로 표시되는 프라이머 쌍, JNC020176에 대한 서열번호 43 및 44로 표시되는 프라이머 쌍, JNC020186에 대한 서열번호 45 및 46으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC030012에 대한 서열번호 47 및 48로 표시되는 프라이머 쌍, JNC030028에 대한 서열번호 49 및 50으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC030131에 대한 서열번호 51 및 52로 표시되는 프라이머 쌍, JNC030134에 대한 서열번호 53 및 54로 표시되는 프라이머 쌍, JNC030270에 대한 서열번호 55 및 56으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC030275에 대한 서열번호 57 및 58로 표시되는 프라이머 쌍, JNC030408에 대한 서열번호 59 및 60으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC030411에 대한 서열번호 61 및 62로 표시되는 프라이머 쌍, JNC030606에 대한 서열번호 63 및 64로 표시되는 프라이머 쌍, JNC040003에 대한 서열번호 65 및 66으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC040055에 대한 서열번호 67 및 68로 표시되는 프라이머 쌍, JNC040202에 대한 서열번호 69 및 70으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC040270에 대한 서열번호 71 및 72로 표시되는 프라이머 쌍, JNC040277에 대한 서열번호 73 및 74로 표시되는 프라이머 쌍, JNC040334에 대한 서열번호 75 및 76으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050091에 대한 서열번호 77 및 78로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050127에 대한 서열번호 79 및 80으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050148에 대한 서열번호 81 및 82로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050159에 대한 서열번호 83 및 84로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050166에 대한 서열번호 85 및 86으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050174에 대한 서열번호 87 및 88로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050178에 대한 서열번호 89 및 90으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050194에 대한 서열번호 91 및 92로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050197에 대한 서열번호 93 및 94로 표시되는 프라이머 쌍, JNC050199에 대한 서열번호 95 및 96으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC060015에 대한 서열번호 97 및 98로 표시되는 프라이머 쌍, JNC060019에 대한 서열번호 99 및 100으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC060286에 대한 서열번호 101 및 102로 표시되는 프라이머 쌍, JNC060295에 대한 서열번호 103 및 104로 표시되는 프라이머 쌍, JNC060434에 대한 서열번호 105 및 106으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC060623에 대한 서열번호 107 및 108로 표시되는 프라이머 쌍, JNC062136에 대한 서열번호 109 및 110으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC064053에 대한 서열번호 111 및 112로 표시되는 프라이머 쌍, JNC064080에 대한 서열번호 113 및 114로 표시되는 프라이머 쌍, JNC064090에 대한 서열번호 115 및 116으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070004에 대한 서열번호 117 및 118로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070005에 대한 서열번호 119 및 120으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070013에 대한 서열번호 121 및 122로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070112에 대한 서열번호 123 및 124로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070134에 대한 서열번호 125 및 126으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070337에 대한 서열번호 127 및 128로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070424에 대한 서열번호 129 및 130으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070431에 대한 서열번호 131 및 132로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070437에 대한 서열번호 133 및 134로 표시되는 프라이머 쌍, JNC070474에 대한 서열번호 135 및 136으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC080171에 대한 서열번호 137 및 138로 표시되는 프라이머 쌍, JNC080409에 대한 서열번호 139 및 140으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC080486에 대한 서열번호 141 및 142로 표시되는 프라이머 쌍, JNC080498에 대한 서열번호 143 및 144로 표시되는 프라이머 쌍, JNC080501에 대한 서열번호 145 및 146으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC080505에 대한 서열번호 147 및 148로 표시되는 프라이머 쌍, JNC080506에 대한 서열번호 149 및 150으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC090001에 대한 서열번호 151 및 152로 표시되는 프라이머 쌍, JNC090015에 대한 서열번호 153 및 154로 표시되는 프라이머 쌍, JNC090019에 대한 서열번호 155 및 156으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC090024에 대한 서열번호 157 및 158로 표시되는 프라이머 쌍, JNC090029에 대한 서열번호 159 및 160으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC090043에 대한 서열번호 161 및 162로 표시되는 프라이머 쌍, JNC090046에 대한 서열번호 163 및 164로 표시되는 프라이머 쌍, JNC090053에 대한 서열번호 165 및 166으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC090060에 대한 서열번호 167 및 168로 표시되는 프라이머 쌍, JNC100027에 대한 서열번호 169 및 170으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC100057에 대한 서열번호 171 및 172로 표시되는 프라이머 쌍, JNC100137에 대한 서열번호 173 및 174로 표시되는 프라이머 쌍, JNC100164에 대한 서열번호 175 및 176으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC100175에 대한 서열번호 177 및 178로 표시되는 프라이머 쌍, JNC100202에 대한 서열번호 179 및 180으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC100206에 대한 서열번호 181 및 182로 표시되는 프라이머 쌍, JNC110013에 대한 서열번호 183 및 184로 표시되는 프라이머 쌍, JNC110050에 대한 서열번호 185 및 186으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC110432에 대한 서열번호 187 및 188로 표시되는 프라이머 쌍, JNC111059에 대한 서열번호 189 및 190으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC111269에 대한 서열번호 191 및 192로 표시되는 프라이머 쌍, JNC111346에 대한 서열번호 193 및 194로 표시되는 프라이머 쌍, JNC111531에 대한 서열번호 195 및 196으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC111652에 대한 서열번호 197 및 198로 표시되는 프라이머 쌍, JNC111851에 대한 서열번호 199 및 200으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC112037에 대한 서열번호 201 및 202로 표시되는 프라이머 쌍, JNC112157에 대한 서열번호 203 및 204로 표시되는 프라이머 쌍, JNC112511에 대한 서열번호 205 및 206으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC112653에 대한 서열번호 207 및 208로 표시되는 프라이머 쌍, JNC112736에 대한 서열번호 209 및 210으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC112853에 대한 서열번호 211 및 212로 표시되는 프라이머 쌍, JNC112884에 대한 서열번호 213 및 214로 표시되는 프라이머 쌍, JNC113082에 대한 서열번호 215 및 216으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC113160에 대한 서열번호 217 및 218로 표시되는 프라이머 쌍, JNC113212에 대한 서열번호 219 및 220으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120005에 대한 서열번호 221 및 222로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120091에 대한 서열번호 223 및 224로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120123에 대한 서열번호 225 및 226으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120149에 대한 서열번호 227 및 228로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120161에 대한 서열번호 229 및 230으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120176에 대한 서열번호 231 및 232로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120219에 대한 서열번호 233 및 234로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120491에 대한 서열번호 235 및 236으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120546에 대한 서열번호 237 및 238로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120785에 대한 서열번호 239 및 240으로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120803에 대한 서열번호 241 및 242로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120907에 대한 서열번호 243 및 244로 표시되는 프라이머 쌍, JNC120937에 대한 서열번호 245 및 246으로 표시되는 프라이머 쌍, 및 JNC121053에 대한 서열번호 247 및 248로 표시되는 프라이머 쌍을 모두 포함하는, 남평벼 및 동진AD 간의 교배로부터 파생된 후대 집단의 키다리병 저항성과 관련된 양적형질 유전자좌(QTLs, quantitative trait loci)를 결정하기 위한 유전지도 작성용 CAPS(cleaved amplified polymorphic sequences) 마커 증폭용 프라이머 세트.
유전지도 작성용 집단으로 남평벼 및 동진AD 간의 교배로부터 파생된 후대 집단을 대상으로 제8항에 따른 CAPS 마커 증폭용 프라이머 세트를 이용하여 PCR을 수행하고, 상기 PCR로부터 분리된 CAPS 마커를 이용하여 제작된, 남평벼 및 동진AD의 후대 집단의 키다리병 저항성 관련 양적형질 유전자좌를 결정하기 위한 도 5로 표시되는 유전지도를 제작하는 방법.
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