KR20200138725A - 멜론의 흰 가루병 저항성을 위한 qtl - Google Patents

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Abstract

본 발명은 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물로부터 유래된 흰 가루병을 부여하는 QTL들을 포함하는 유전 요소, 또는 흰 가루병을 부여하는 이의 일부 또는 변이체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 QTL들의 식별을 위한 마커, 이의 용도 및 흰 가루병에 대해 증가된 저항성을 갖는 식물을 생산하는 방법 및 이에 따라 얻어진 식물에 관한 것이다.

Description

멜론의 흰 가루병 저항성을 위한 QTL
멜론은 일찍 재배되기 시작하여 아프리카와 아시아 국가에서 수천 년 동안 경작된 일년생 초본 현화 식물이다. 이들은 현재 전 세계적으로 재배되고 있으며 맛있고 영양가가 높은 과일을 제공한다. 멜론은 일반적으로 신선하게, 샐러드로 섭취하거나 디저트, 애피타이저 또는 음료로 준비하여 다양한 다른 재료와 결합할 수 있다.
쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 멜론 식물은 과학적으로 박과(Cucurbitaceae)라고 불리는 조롱박(cucurbit) 과에 속한다. 중요한 식량 작물인 오이, 쿠쿠미스 살티버스(Cucumis sativus)와 함께 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo)는 쿠쿠미스 속에 속한다. 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종은 분류학적으로, 예를 들어 아종 멜로(subspecies melo)와 아그레스티스(agrestis)로 구분을 이용하여 분류되며, 추가적인 분류는 품종으로 분류되며, 기본적으로 모든 재배 멜론은 상기 아종 멜로에 속한다.
멜론은 12쌍의 염색체를 가진 2배체 식물 종이다. 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 멜론 식물은 원칙적으로 자가 수분 매개자이지만, 타가 수분도 자주 발생한다. 대부분의 작물과 마찬가지로, 상업용 멜론 품종은 처음에는 개방 수분이었지만, 오늘날에는 많은 고 수율 하이브리드 품종이 이용가능하다.
멜론 생산은 비교적 건조한 길고 따뜻한 햇살이 있는 기후에서 가장 성공적이다. 멜론은 전 세계에서 자란다. 재배는 야외뿐만 아니라 보호된 환경(예, 온실)에서도 이루어진다. 기본적으로 모든 재배 멜론은 상기 아종 멜로에 속하기 때문에, 교차 장벽이 존재하지 않으며, 다양한 유형의 멜론 간의 조합이 있으며 번식 프로그램에 적용되었다.
여러 바이러스, 박테리아 및 균류 질병을 포함하여 여러 해충과 질병이 멜론 생산에 영향을 미칠 수 있다. 바이러스 감염으로 인한 전형적인 질병에는 멜론 괴사 반점 바이러스(MNSV), 수박 모자이크 바이러스(WMV) 및 쿠커빗 황색 발육 장애 바이러스(Cucurbit Yellow Stunting Disorder Virus)(CYSDV)에 의한 감염이 포함된다. 균류 감염으로 인한 전형적인 질병에는 노균병(downy mildew), 흰 가루병(powdery mildew), 덩굴 마름병(gummy stem blight)이 포함된다.
위에서 언급한 질병 중 흰 가루병(이하 "PM"이라고도 함)은 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo)를 포함한 쿠쿠미스(Cucumis)의 주요 균류 질병 중 하나이다. 이 질병은 들판과 온실에서 모두 관찰된다.
흰 가루병은 균류 감염의 증상이 매우 독특하기 때문에 쉽게 식별할 수 있다. 감염된 식물은 잎과 줄기에 흰색 가루 반점이 나타난다. 특히 아래쪽 잎이 영향을 받지만 곰팡이는 땅 위에 노출된 식물의 어느 부분에 나타날 수 있다. 질병이 진행됨에 따라 가루 반점의 크기가 커지고 포자가 대량으로 형성됨에 따라 두꺼워진다. 시간이 지나면 곰팡이가 식물에 퍼져 줄기와 열매까지도 감염될 수 있다. 심하게 영향을 받은 식물 부분, 특히 잎은 건조하고 부서지기 쉽게 되거나, 시들어 죽을 수 있다. 균류 감염의 결과로 멜론 열매는 크기가 작고, 수가 적으며, 저장 능력이 떨어지고, 햇볕에 타고, 불완전하게 익고, 맛이 좋지 않은 것으로 자주 관찰된다. 또한 흰 가루병은 식물이 다른 병원균에 더 취약하게 만들 수 있다고 제시되었다. 결국, 식물은 죽을 수 있다.
흰 가루병은 감염과 증상 발생 사이의 시간이 보통 3-7일에 불과하고, 짧은 시간에 많은 분생 포자(무성 포자)가 생성될 수 있기 때문에 유리한 조건에서 빠르게 발생한다. 유리한 조건에는 조밀한 식물 성장과 낮은 광도가 포함된다. 높은 상대 습도는 감염 및 분생 포자 생존에 유리한 반면, 건조는 콜로니화, 포자 형성 및 분산에 유리하다. 흰 가루병 발생은 낮 기온이 적어도 섭씨 38도일 때 저지된다.
멜론에 흰 가루병이 발생하는 것을 예방하기 위해 살균제 처리를 사용할 수 있다. 예를 들어, 황은 수백 년 동안 사용되어온 치료법이다. 그러나, 적절한 제어를 획득하기 위해서는, 잎의 밑면과 식물 캐노피의 낮은 잎에 살균제가 필요하며, 그 이유는 균류가 이러한 표면에서 가장 잘 발달하기 때문이며, 일반적으로 매주 살포 프로그램이 필요하다. 살균제 저항성의 발달과 그에 따른 제어 실패는 항상 이동형 살균제와 관련된다. 실제로 이러한 살균제에 저항성이 있는(무감각한) 흰 가루병 균류의 균주가 발견되었다.
흰 가루병은 일반적으로 에리시팔레스(Erysiphales) 목의 여러 종의 자낭 균류에 의해 발생한다. 멜론에서 흰 가루병의 두 원인 인자가 확인되었다: 포도스파에라 잔티이(Podosphaera xanthii)(오이듐 에리시포이데스(Oidium erysiphoides)로도 표기됨, 이전에는 스파에로테카 풀리지네아(Sphaerotheca fuliginea)라고 하였음) 및 골로비노미세스 시코라세아럼(Golovinomyces cichoracearum)(오이듐 크리산테미(Oidium chrysanthemi)로도 표기됨, 이전에는 에리시페 시코라세아럼(Erysiphe cichoracearum)이라고 하였음).
흰 가루병에 대한 저항성을 나타내는 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물이 기술되었다. 예를 들어, 멜론(Cucumis melo L.) PI 313970은 스파에로테카 풀리지네아(Sphaerotheca fuliginea)(Schlecht ex Fr.) Poll. race 2에 의해 유도된 흰 가루병에 대한 저항성을 나타내었다. 또한, PI 124111은 온실에서 race 2에 대해 저항성적이었다(McCreight(2001) Cucurbit Genetics Cooperative Report 24:22; McCreight et al(2011) HortScience 46(6):838-840). 또한, Pitrat 등은 멜론 계통 '90625'에서 흰 가루병에 대한 유전성 저항성을 기술하였다(Cucurbitaceae 2008, Proceedings of the IXth EUCARPIA meeting on genetics and breeding of Cucurbitaceae(Pitrat M, ed), INRA, Avignon(France), May 21-24th, 2008, pp 135 - 142). 국제 특허출원 WO2012/116938에는 쿠쿠미스 과, 특히 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo)의 유전자를 제공하는 흰 가루병 저항성이 개시되어 있으며, 여기서 상기 저항성은 유전자의 손상에 의해 제공된다.
전술한 바와 같이, 흰 가루병을 제어하기 위한 살균제 처리는 다소 복잡하고, 환경에 부정적인 영향을 미치며, 이러한 살균제에 저항성(무감각한)인 흰 가루병 균류의 발생을 유도할 수 있다. 이를 위해, 그리고 쿠쿠미스 식물 종, 특히 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo)로의 경제적 중요성을 고려하면, 쿠쿠미스 식물 종에서 흰 가루병을 극복하기 위한 비-화학적 대안을 제공하는 것이 당업계에 계속 요구되고 있으며, 특히 흰 가루병을 부여하는 QTL 및 상기 QTL의 식별을 위한 마커를 포함하는 흰 가루병 저항성 식물, 유전적 요소, 이를 흰 가루병에 대한 저항성이 증가된 식물 생산에 사용하는 용도 및 생산 방법이 당업계에서 지속적으로 요구된다.
당업계의 상기 요구를 고려하여, 다른 목적 중에서도 이러한 요구를 충족시키는 것이 본 발명의 목적이다. 따라서, 본 발명의 근본적인 기술적 문제는 전술한 임의의 요구를 준수하기 위한 그러한 생산물, 조성물, 방법 및 용도의 제공으로 볼 수 있다. 기술적 문제는 청구범위 및 이하의 본원에서 특징화된 구현에 의해 해결된다.
도면
본 발명의 구현을 첨부된 도면을 참조하여 이하 보다 상세히 설명한다.
도 1: 수반되는 저항성 점수와 함께 잎 디스크 모습의 실례를 나타낸 것이다.
도 2: 유전자형과 표현형 간의 상관 관계(95% 신뢰 영역)를 나타낸 것이다.
정의
본 공개의 일부에는 저작권 보호 대상인 자료(이에 한정하는 것은 아니나, 다이어그램, 장치 사진 또는 저작권 보호가 적용되거나 모든 관할권에서 이용가능할 수 있는 본 제출물의 임의의 다른 측면과 같은)가 포함된다. 저작권 소유자는 특허청 특허 파일 또는 기록에 표시된 바와 같은, 특허 문서 또는 특허 공개의 누군가에 의한 팩스 복제에 대해 이의를 제기하지 않지만, 그렇지 않으면 모든 저작권 권한을 보유한다.
본 발명의 방법, 조성물, 용도 및 다른 측면과 관련된 다양한 용어가 명세서 및 청구범위 전체에 사용된다. 이러한 용어는 달리 지시되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 이들의 일반적인 의미가 주어진다. 기타 구체적으로 정의된 용어는 여기에 제공된 정의와 일치하는 방식으로 해석되어야 한다. 본원에 기재된 것과 유사하거나 동등한 임의의 방법 및 물질이 본 발명의 시험을 위한 실행에 사용될 수 있지만, 바람직한 물질 및 방법이 본원에 기재된다.
본 발명의 목적을 위해, 다음 용어가 아래에 정의된다.
본원에서 사용된 단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 문맥상 명백히 달리 지시하지 않는 한 복수 대상을 포함한다. 예를 들어, 약물 투여 방법은 복수의 분자(예를 들어, 수십(10's), 수백(100's), 수천(1000's), 수만(10's of thousands), 수십만(100's of thousands), 수백만의 또는 그 이상의 분자)의 투여를 포함한다.
본원에 사용된 용어 "및/또는"은 언급된 사례 중 하나 이상이 언급된 사례 중 적어도 하나와 함께, 최대로는 언급된 사례들 모두와 함께 발생할 수 있음을 나타낸다. 예를 들어, "QTL-VI 및/또는 QTL-XII"라는 문구는 "QTL-VI, QTL-XII 또는 QTL-VI와 QTL-XII의 조합"을 나타낸다.
본원에 사용된 "포함하다(to comprise)" 및 이의 활용형은 비제한적인 의미로 사용되어 상기 문구 다음에 오는 항목이 포함되지만, 구체적으로 언급되지 않은 항목은 제외되지 않는다는 것을 의미한다. 또한, 이는 더 제한적인 "구성하다(to consist of)"를 포함한다.
본원에 사용된 용어 "구조물(construct)" 또는 "핵산 구조물(nucleic acid construct)" 또는 "벡터(vector)"는 재조합 DNA 기술의 사용으로부터 생성되고, 외인성 DNA를 숙주 세포로 전달하는데 사용될 수 있는 인공 핵산 분자를 지칭하며, 종종 구조물에 포함된 DNA 영역의 숙주 세포에서의 발현을 목적으로 한다. 벡터 백본은, 예를 들어 바이너리 또는 수퍼바이너리 벡터(예, US 5591616, US 2002138879 및 WO95/06722 참조), 당업계에 공지되어 있고 본원의 다른 곳에서 설명된 바와 같은 공-통합 벡터 또는 T-DNA 벡터일 수 있으며, 이 안에 키메라 유전자가 통합되거나, 또는 만일 적합한 전사 조절 서열이 이미 존재하는 경우 원하는 핵산 서열(예를 들어, 코딩 서열, 안티센스 또는 역반복 서열)만이 전사 조절 서열의 하류에 통합된다. 구조물의 벡터 백본은, 예를 들어 (키메라) 유전자가 그 안에 통합된 플라스미드이거나, 또는 만일 적합한 전사 조절 서열이 이미 존재하는 경우 원하는 핵산(예, 코딩 부분)만 통합된다. 벡터는 예를 들어, 선택 가능한 마커, 다중 클로닝 사이트 등과 같이 분자 클로닝에서 이들의 사용을 용이하게 하는 추가 유전 요소를 포함할 수 있다.
"서열 동일성(sequence identity)" 및 "서열 유사성(sequence similarity)"은 2개의 서열의 길이에 따라 전역 또는 국소 정렬 알고리즘을 사용하여 2개의 펩티드 또는 2개의 뉴클레오티드 서열의 정렬에 의해 결정될 수 있다. 유사한 길이의 서열은 바람직하게 전체 길이에 걸쳐 서열을 최적으로 정렬하는 전역 정렬 알고리즘(예, Needleman Wunsch)을 사용하여 정렬되는 반면, 실질적으로 다른 길이의 서열은 바람직하게 국소 정렬 알고리즘(예, Smith Waterman)을 사용하여 정렬된다. 그 다음, 서열은 (예를 들어 디폴트 파라미터를 사용하는 프로그램 GAP 또는 BESTFIT에 의해 최적으로 정렬된 경우) 적어도 (아래에 정의된 바와 같이) 특정 최소 백분율의 서열 동일성을 공유할 때 "실질적으로 동일(substantially identical)" 또는 "본질적으로 유사(essentially similar)"로 지칭될 수 있다. GAP는 Needleman 및 Wunsch 전역 정렬 알고리즘을 사용하여 전체 길이(전장)에 걸쳐 두 개의 서열을 정렬하여, 일치 수를 최대화하고 갭 수를 최소화한다. 두 서열이 유사한 길이를 가질 때 전역 정렬이 서열 동일성을 결정하는데 적합하게 사용된다. 일반적으로 갭 생성 패널티 = 50(뉴클레오타이드) / 8(단백질) 및 갭 확장 패널티 = 3(뉴클레오타이드) / 2(단백질)로 GAP 디폴트 파라미터가 사용된다. 뉴클레오티드의 경우 사용되는 디폴트 점수 매트릭스는 nwsgapdna이고, 단백질의 경우 디폴트 점수 매트릭스는 Blosum62이다(Henikoff & Henikoff, 1992, PNAS 89, 915-919). 서열 동일성 퍼센트에 대한 서열 정렬 및 점수는 Accelrys Inc., 9685 Scranton Road, San Diego, CA 92121-3752 USA에서 입수할 수 있는 GCG Wisconsin Package, 버전 10.3과 같은 컴퓨터 프로그램을 사용하거나, 또는 EmbossWIN 버전 2.10.0의 "needle"(전역 Needleman Wunsch 알고리즘 사용) 또는 "water"(국소 Smith Waterman 알고리즘 사용) 프로그램과 같은 오픈 소스 소프트웨어를 사용하여, 상기 GAP와 동일한 파라미터를 사용하여, 또는 디폴트 설정을 사용하여 결정될 수 있다('needle' 및 'water' 모두에 대해, 그리고 단백질 및 DNA 정렬 모두에 대해, 디폴트 Gap 오프닝 패널티는 10.0이고, 디폴트 갭 확장 패널티는 0.5이며; 디폴트 점수 매트릭스는 단백질의 경우 Blossum62이며, DNA의 경우 DNAFull이다). 서열이 실질적으로 다른 전체 길이를 갖는 경우, Smith Waterman 알고리즘을 사용하는 것과 같은 국소 정렬이 바람직하다. 대안적으로, FASTA, BLAST 등과 같은 알고리즘을 사용하여 공용 데이터베이스를 검색하여 유사성 또는 아이덴티티 퍼센트를 결정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 핵산 및 단백질 서열은, 예를 들어 다른 패밀리 구성원 또는 관련 서열을 식별하기 위해 공개 데이터베이스에 대한 검색을 수행하기 위한 "쿼리 서열(query sequence)"로서 추가로 사용될 수 있다. 이러한 검색은 Altschul 등(1990)(J. Mol. Biol. 215: 403-10)의 BLASTn 및 BLASTx 프로그램(버전 2.0)을 사용하여 수행할 수 있다. BLAST 뉴클레오티드 검색은 NBLAST 프로그램, 점수 = 100, 워드길이 = 12로 수행하여 본 발명의 산화환원효소 핵산 분자에 상동성인 뉴클레오티드 서열을 얻을 수 있다. BLAST 단백질 검색은 BLASTx 프로그램, 점수 = 50, 워드길이 = 3으로 수행하여 본 발명의 단백질 분자에 상동성인 아미노산 서열을 얻을 수 있다. 비교 목적으로 갭 정렬을 얻기 위해, Altschul 등(1997)(Nucleic Acids Res. 25(17): 3389-3402)에 기술된 바와 같이 Gapped BLAST가 활용될 수 있다. BLAST 및 Gapped BLAST 프로그램을 사용할 때 각 프로그램(예, BLASTx 및 BLASTn)의 디폴트 파라미터가 사용될 수 있다. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/에서 National Center for Biotechnology Information의 홈페이지 참조 바람.
본원에 사용된 용어 "연결기(linkage group)"는 동일한 염색체 상에 위치한 모든 유전자 또는 유전적 형질을 의미한다. 연결기 내에서, 서로 충분히 가까운 유전자좌는 유전자 교차에서 연결을 나타낸다. 염색체 상의 유전자 사이의 물리적 거리에 따라 교차 확률이 증가하기 때문에, 연결기 내에서 위치가 서로 멀리 떨어져 있는 유전자는 직접 유전자 검사에서 어느 검출가능한 연결을 나타내지 않을 수 있다. 용어 "연결기"는 염색체 할당이 아직 이루어지지 않은 유전 시스템에서 연결된 거동을 나타내는 유전자 좌위를 나타내는데 주로 사용된다.
본원에서 사용된 용어 "분자 마커" 또는 "마커"는 특정 유전적 및 염색체의 위치를 정의하는 지표를 지칭하는 것으로, 즉 염색체 상의 특정 위치를 표시한다. 당업자에게 공지된 잘 알려진 예는 증폭된 단편 길이 다형성(AFLP) 마커, 제한 단편 길이 다형성(RFLP) 마커, 단일 뉴클레오티드 다형성(SNP), 서열-특성화된 증폭 영역(SCAR), 절단된 증폭된 다형성 서열(CAPS) 마커 또는 이소자임 마커 또는 본원에 기재된 마커들의 조합을 포함한다. 만일 분자 마커가 QTL에 단단히 연결되어 있는 경우, 이는 QTL이 발견된 DNA를 "표시(mark)"하므로, 예를 들어, 마커 지원 브리딩/선택(MAS) 방법에서, QTL의 존재를 위해 또는 이에 대해 선택하는 (분자) 마커 분석에 사용할 수 있다. 따라서 "QTL에 연결된 (분자) 마커" 또는 "QTL의 식별을 위한 (분자) 마커"는, 예를 들어 SNP 또는 현장에서 사용되는 다른 유형의 마커를 지칭할 수 있으며 이는 QTL에 연결된다. 즉, "흰 가루병에 대한 저항성을 유도하는 QTL 식별 마커(marker for identification of a QTL that leads to resistance to powdery mildew)"는 흰 가루병 저항성과 관련된 QTL을 양성적으로 식별하는데 사용될 수 있는 마커를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "멜론"은 종 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) L을 지칭한다. 멜론 또는 '머스크 멜론(muskmelons)', 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo)는 C. 멜로 칸타루펜시스(C. melo cantalupensis), C. 멜로 이노도로우스(C. melo inodorous) 및 C. 멜로 레티쿨라투스(C. melo reticulatus)로 분류될 수 있다. 상기 용어는 야생 접근(wild accessions) 및 품종을 포함한다. 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo)는 일부에 의해 아종 쿠쿠미스 멜로 subsp. 아그레티스(Cucumis melo subsp. agrestis) 및 아종 쿠쿠미스 멜로 subsp. 멜로(Cucumis melo subsp. melo)로 구성되는 것으로 간주된다. 멜론과 멜론의 야생 연관식물들(wild relatives)은 2배체이고 1에서 12까지 번호가 매겨진 12쌍의 상동 염색체를 갖는다. "멜론 6번 염색체"는 C. 멜로(C. melo) 6번 염색체를 지칭한다(Argyis et al. BMC Genomics(2015) 16: 4).
본원에 사용된 기준 게놈은 DHL92 멜론 계통의 공개 유사분자(pseudomolecule) 서열이다(Jason M Argyris 등(Use of targeted SNP selection for an improved anchoring of the melon (Cucumis melo L.) scaffold genome assembly. BMC Genomics. 2015 Jan 22;16:4; http://www.icugi.org/organism/3)에 기재된 바와 같은 WGS v3.5.1).
여기서 멜론 6번 염색체는 LG VI 또는 Linkage Group VI 및 유사분자 6과 동등하다. 여기서 멜론 12번 염색체는 LG XII 또는 Linkage Group XII 및 유사분자 12와 동등하다.
본원에 사용된 "품종(cultivar)"은 "야생(wild)" 상태가 아닌 생물학적 상태를 갖는 식물을 의미한다. "야생" 상태는 식물 또는 어세션(accession)의 본래 또는 자연 상태를 나타낸다. 품종의 예는 예를 들어, 베드란타이스(Vedrantais)(바르. 칸타루펜시스(var. cantalupensis)), 피엘 데 사포(Piel de Sapo)(바르. 인도로우스(var. inodorus) 및 둘세(Dulce)(바르. 레티큘라터스(var. reticulatus))와 같은 여러 식물 품종의 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) subsp. 멜로 품종을 포함한다. 따라서, 본 발명의 식물은 바람직하게 멜론 식물 품종인 베드란타이스(Vedrantais)(바르. 칸타루펜시스(var. cantalupensis)), 피엘 데 사포(Piel de Sapo)(바르. 인도로우스(var. inodorus) 및 둘세(Dulce)(바르. 레티큘라터스(var. reticulatus))의 식물이다. 따라서 "품종"은 또한 구조적 또는 유전적 특징에 의해 동일한 종 내에서 재배된 다른 품종과 구별될 수 있는 유사한 식물 그룹을 나타낸다. 본 발명의 식물은 바람직하게 쿠쿠미스 멜로 바르. 아그레스티스(Cucumis melo var. agrestis) 식물이 아니며, 바람직하게 멜론 어세션 PI 313970이 아니다.
"흰 가루병(powdery mildew)"이라는 용어는 본원에서 당업계에서 일반적이고 잘 알려진 의미로 사용된다. 흰 가루병은 잘 알려진 흰 가루병 원인 인자, 예를 들어 포도스파에라 잔티이(Podosphaera xanthii) 및/또는 골로비노미세스 시코라세아럼(Golovinomyces cichoracearum)에 의해 유발된다. 본원에 사용된 바와 같이, 본원에 사용된 문맥에서 "저항성적인(resistant)" 및 "저항성(resistance)"은 감염, 특히 흰 가루병 원인 인자에 의한 감염에 대한 부분적 및 전체 저항성을 모두 포함한다. 특히, "저항성(resistance)"은 유사한 환경 조건 및 병해충 또는 병원체 압력에서 민감성 식물과 비교하여, 특정 해충 또는 병원체의 성장 및 발달 및/또는 이들이 유발하는 손상을 제한하는 식물의 능력을 의미한다. 저항성 품종은 무거운 병해충 또는 병원체 압력 하에서 일부 질병 증상을 나타낼 수 있다. 민감성은 특정 병해충 또는 병원체의 성장 및 발달을 제한하는 식물의 불능성(inability)을 의미한다. 따라서, 용어 "흰 가루병 저항성적인(powdery mildew resistant)" 또는 "흰 가루병 저항성(powdery mildew resistance)"은 흰 가루병 원인 인자, 예를 들어 포도스파에라 잔티이(Podosphaera xanthii) 및/또는 골로비노미세스 시코라세아럼(Golovinomyces cichoracearum)에 의한 감염에 대한 완전한 저항성의 일부를 의미한다. 흰 가루병에 대한 저항성의 표현형 존재는 본원에서 실시예 섹션에 상세히 기술된 바와 같은 바이오-어세이를 사용하여 테스트할 수 있다. 흰 가루병에 민감한 멜론 식물은 상기 흰 가루병 원인 인자에 의한 감염에 비-저항성적이거나 또는 단지 낮은 수준의 저항성을 가질 수 있다. 저항성을 이끌거나 또는 증가된 저항성을 이끄는 QTL 또는 QTL들의 조합은, 본원에서 대조 식물과 비교하여 시험 식물에 PM 저항성을 부여하는 QTL 또는 QTL들의 조합으로 이해되어야 하며, 여기서 대조 식물은 바람직하게 상기 QTL 또는 상기 QTL들의 조합을 보유하지 않는 점에서 시험 식물과 차이날 뿐이며, 바람직하게 실시예 섹션에 상세히 설명된 바와 같은 바이오-어세이를 사용하여 정량화되며, 그리고 바람직하게 여기서 상기 시험 식물은 대조 식물에 비해 저항성 점수에서 적어도 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 또는 적어도 4 포인트 더 낮은 점수를 갖는다.
본원에 사용된 용어 "이종 접합(heterozygous)"은 상이한 대립 유전자가 상동 염색체 상의 상응하는 유전자좌에 존재하는 유전적 상태를 의미한다. 본원에 사용된 용어 "동종 접합(homozygous)"은 동일한 대립 유전자가 상동 염색체 상의 상응하는 유전자좌에 존재하는 유전적 상태를 의미한다.
본원에서 사용된 용어 "유전자 이입(introgression)", "유전자 이입된(introgressed)" 및 "유전자 이입하는(introgressing)"은 하나의 종, 변종 또는 품종의 유전자가 이들 종들을 교차시킴으로써 다른 종, 변종 또는 품종의 게놈 내로 이동하는 프로세스와 관련된다. 상기 프로세스는 선택적으로 반복되는 패런트에 대한 역교배를 포함할 수 있다.
본원에 사용된 용어 "마커 지원 선택(marker assisted selection)(MAS)"은 (엘리트(elite)) 육성 계통(breeding line) 내로 마커 (및 선택적으로 플랭킹 영역(flanking regions)이 부재한)를 포함하는 DNA 영역의 전달을 가속화하기 위해 식물이 하나 이상의 유전 및/또는 표현형 마커의 존재 및/또는 부재에 대해 스크리닝되는 프로세스를 의미한다. 즉, "MAS"는 특정 유전자좌 또는 특정 염색체 영역(예, 유전자 이입 단편)에 유전적으로 연결된 분자 마커의 존재를 사용하여 특정 유전자좌 또는 영역(유전자 이입 단편)의 존재에 대한 식물을 선택하는 프로세스이다. 예를 들어, 흰 가루병 저항성 QTL에 유전적으로 연결된 분자 마커를 사용하여 흰 가루병 저항성 QTL을 포함하는 멜론 식물을 검출 및/또는 선별할 수 있다.
본원에 사용된 용어 "분자 마커 어세이(molecular maker assay)" (또는 시험)은 식물 또는 식물 부분에서 예를 들어 QTL과 같은 관심 대립 유전자의 존재 또는 부재를 (직접 또는 간접적으로) 나타내는 임의의 (DNA 기반) 어세이를 지칭한다. 이러한 시험은 숙련자에게 잘 알려져 있다.
본원에 사용된 용어 "핵산(nucleic acid)"은 피리미딘 및 퓨린 염기, 바람직하게는 각각 시토신, 티민 및 우라실 및 아데닌 및 구아닌의 임의의 폴리머 또는 올리고머를 지칭한다(Albert L. Lehninger, Principles of Biochemistry, at 793- 800(Worth Pub. 1982), 모든 목적을 위해 그 전체가 본원에 참조로 포함됨). 폴리머 또는 올리고머(폴리뉴클레오티드 또는 올리고뉴클레오티드)는 조성에서 이종적이거나 동종적일 수 있으며, 자연 발생 공급원으로부터 분리되거나 인위적으로 또는 합성적으로 생성될 수 있다. 핵산은 DNA 또는 RNA, 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 단일 가닥 또는 이중 가닥 형태로 영구적으로 또는 과도적으로 존재할 수 있으며, 이는 동형이중체, 이종이중체 및 하이브리드 상태를 포함한다. 본원에 사용된 용어 "분리된 핵산(isolated nucleic acid)"은 핵산 분자에 자연적으로 동반되는 다른 세포 성분으로부터 실질적으로 분리된 핵산을 의미한다. 이 용어는 자연 발생 환경에서 제거된 핵산(서열)을 포함하며, 재조합 또는 복제된 핵산 분리물 및 화학적으로 합성된 유사체 또는 이종 시스템에 의해 생물학적으로 합성된 유사체를 포함한다.
본원에 사용된 용어 "표현형(phenotype)"은 이의 형태, 발달, 생화학적 또는 생리적 특성, 현상학, 행동 및 행동 산물과 같은 유기체의 관찰가능한 특성 또는 형질을 지칭한다. 표현형은 유전자의 발현, 또는 유전자의 결여, 뿐만 아니라 환경 요인의 영향 및 둘 사이의 상호 작용으로 인해 발생한다. 표현형은 유기체에 의해 나타나는 관찰가능한 특성의 집합체이지만, 발형체라는 단어는 때때로 형질들의 모음을 지칭하는데 사용되며, 이들의 동시 연구를 표현체학(phenomics)이라고 한다. 예를 들어, 한 표현형은 흰 가루병 저항성이고, 다른 표현형은 흰 가루병 민감성이다.
"프로모터(promoter)"는 하나 이상의 핵산의 전사를 제어하는 기능을 하는 핵산 단편을 의미한다. 프로모터 단편은 유전자의 전사 개시 부위의 전사 방향에 대해 상류(5')에 위치하며, DNA-의존성 RNA 중합효소에 대한 결합 부위, 전사 개시 부위(들)의 존재에 의해 구조적으로 식별되며, 이에 한정하는 것은 아니나 전사 인자 결합 부위, 리프레서 및 액티베이터 단백질 결합 부위를 포함하는 임의의 다른 DNA 서열, 및 프로포터로부터 전사의 양을 조절하기 위해 직접 또는 간접적으로 작용하는 것으로 당업자에게 공지된 임의의 다른 뉴클레오티드 서열을 추가로 포함할 수 있다. 선택적으로 용어 "프로모터"는 또한 5' UTR 영역(5' 비번역 영역)을 포함할 수 있다(예를 들어, 프로모터는 전사 영역의 번역 개시 코돈의 상류에 있는 하나 이상의 부분을 포함할 수 있으며, 이 영역은 전사 및/또는 번역을 조절하는데 역할을 할 수 있다.). "구성적(constitutive)" 프로모터는 대부분의 생리학적 및 발달 조건 하에서 대부분의 조직에서 활성적인 프로모터이다. "유도성(inducible)" 프로모터는 생리학적으로(예를 들어, 특정 화합물의 외부 적용에 의해) 또는 발달적으로 조절되는 프로모터이다. "조직 특이적(tissue specific)" 프로모터는 특정 유형의 조직 또는 세포에서만 활성적이다.
본원에 사용된 용어 "정량적 형질 유전자좌(Quantitative Trait Locus)" 또는 "QTL"은 당업자가 인식하는 의미로 사용된다. 용어 "(쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo)에서) 흰 가루병 저항성과 관련된 QTL" 또는 "QTL은 식물 종 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo)로의 식물의 게놈에 존재할 경우에 흰 가루병에 대한 저항성을 유도한다"라는 것은, 흰 가루병 저항성을 부여하는 적어도 하나의 유전자, 또는 흰 가루병 저항성에 연루된 하나 이상의 유전자의 발현을 제어하는 염색체의 적어도 하나의 조절 영역과 관련된 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물의 특정 염색체 상에 위치한 영역을 의미한다. QTL은 예를 들어, 이의 생성물이 저항성을 부여하는 하나 이상의 유전자를 포함할 수 있다. QTL은 예를 들어, 하나 이상의 손상된 유전자, 즉 돌연변이된 유전자를 포함할 수 있으며, 상기 유전자의 손상은 흰 가루병에 대한 저항성을 유도한다(즉, 예를 들어 야생형과 비교하여, 흰 가루병 민감성 부여 유전자). 이러한 돌연변이는 다른 메커니즘을 통해 손상을 초래할 수 있다. 예를 들어, DNA 서열을 코딩하는 단백질의 돌연변이는 돌연변이, 절단 또는 비-기능적 단백질을 유도할 수 있다. 논코딩 DNA 서열의 돌연변이는 얼터너티브 스플라이싱, 번역 또는 단백질 트래피킹을 유도할 수 있다. 대안적으로, 유전자의 변경된 전사 활성을 초래하는 돌연변이는 낮은 수준의 단백질 또는 단백질 부재를 초래할 수 있다. 대안적으로, QTL은 그 생성물이 게놈의 다른 유전자좌에서 유전자의 발현에 영향을 미치고, 이에 따라 흰 가루병 저항성을 부여하는 조절 유전자 또는 서열을 포함할 수 있다.
본원에 사용된 "핵산의 전달"은, 예를 들어, 핵산 구조물 또는 벡터에 포함된 분리된 핵산의 유기체, 일반적으로 상기 유기체의 DNA, 일반적으로 염색체 DNA 또는 게놈으로의 전달과 관련된다.
본원에 기재된 임의의 방법, 용도 또는 조성물은 본원에 기재된 임의의 다른 방법, 용도 또는 조성물과 관련하여 구현될 수 있다는 것이 고려된다. 본 발명의 방법, 용도 및/또는 조성물의 맥락에서 논의된 구현들은 본원에 기재된 임의의 다른 방법, 용도 또는 조성물과 관련하여 사용될 수 있다. 따라서, 하나의 방법, 용도 또는 조성물에 관한 구현은 본 발명의 다른 방법, 용도 및 조성물에도 적용될 수 있다.
본원에서 구체화되고 광범위하게 설명된 바와 같이, 본 발명은 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo)의 흰 가루병 저항성과 관련된 지금까지 알려지지 않은 유전 영역의 놀라운 식별에 관한 것이다. 본 발명자들에 의해 식별되고 흰 가루병 저항성과 연결된 정량적 형질 유전자좌(QTL), 즉 흰 가루병을 부여하는 정량적 형질 유전자좌는 본원에서 "QTL-VI"로 명명된다. QTL-VI는 기탁 번호 NCIMB 42991(기탁일: 2018년 3월 28일, 기탁자: Vilmorin & Cie, 4 quai de la Megisserie, 75001 Paris, France)으로 NCIMB에 기탁된 멜론 식물 대표 종자에서 6번 염색체 상에서(Argyris et al. BMC Genomics (2015) 16:4) 본원의 아래에서 기술된 바와 같이 이에 상응하는 마커들을 이용하여 식별될 수 있는 위치들 사이에서(즉, SEQ ID NO: 1 및 SEQ ID NO: 2에 의해 식별되는 염색체 영역 내에서, 바람직하게 SEQ ID NO: 3 및 SEQ ID NO: 4에 의해 식별되는 염색체 영역 내에서) 식별되었다. 본 발명자들은 예를 들어, SNP 마커와 같이 지금까지 알려지지 않은 분자 마커를 식별하였으며, 이는 QTL-VI의 식별에 사용될 수 있는 것으로, 즉, 흰 가루병 저항성 QTL QTL-VI의 식별에 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 견지는 흰 가루병 저항성에 관여하는 QTL로서, 즉, 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물의 게놈에 존재할 경우에, 바람직하게 동종 접합 형태로 존재할 경우에 증가된 흰 가루병 저항성을 유도하는, QTL-VI를 식별하는 것이다. 추가적인 견지는 QTL-VI의 식별을 위해 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있는 마커(들)의 발견이다.
게다가, 본 발명자들은 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo)의 흰 가루병 저항성과 관련된 두 번째 유전 영역을 식별하였다. 식별되고 흰 가루병 저항성과 관련된 두 번째 정량적 형질 유전자좌(QTL)는 본원에서 "QTL-XII"로 명명된다. QTL-XII는 기탁 번호 NCIMB 42991으로 NCIMB에 기탁된 멜론 식물 대표 종자에서 12번 염색체(Argyis et al. BMC Genomics(2015) 16: 4)에서 본원의 아래에서 기술된 바와 같이 이에 상응하는 마커들을 이용하여 식별될 수 있는 위치들 사이에서(즉, SEQ ID NO: 5 및 SEQ ID NO: 6에 의해 식별되는 염색체 영역 내에서, 바람직하게 SEQ ID NO: 7 및 SEQ ID NO: 8에 의해 식별되는 염색체 영역 내에서) 식별되었다. 본 발명자들은 예를 들어, SNP 마커와 같이 지금까지 알려지지 않은 분자 마커를 식별하였으며, 이는 QTL-XII의 식별에 사용될 수 있는 것으로, 즉, 제2 흰 가루병 저항성 QTL QTL-XII의 식별에 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 견지는 흰 가루병 저항성에 관여하는 QTL로서, 즉, 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물의 게놈에 존재할 경우에, 바람직하게 동종 접합 형태로 존재할 경우에 흰 가루병 저항성을 유도하는, QTL-XII를 식별하는 것이다. 추가적인 견지는 QTL-XII의 식별을 위해 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있는 마커(들)의 발견이다.
본 발명의 추가 견지는 흰 가루병 저항성에 관여하는 QTL들로서, 즉, 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물의 게놈에 존재할 경우에, 바람직하게 동종 접합 형태로 존재할 경우에 흰 가루병 저항성을 유도하는, QTL-VI과 QTL-XII의 조합을 식별하는 것이다. 추가적인 견지는 QTL-VI 및 QTL-XII 모두의 식별을 위해 조합하여 사용할 수 있는 마커(들)의 발견이다.
본 발명의 이러한 측면 및 다른 측면은 또한 동반된 실시예(들)에서 예시된다.
따라서, 일 구현으로, 본 발명은 QTL-VI의 식별을 위한 마커에 관한 것으로, 여기서 상기 QTL-VI는, 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물의 게놈에 존재할 경우에, 흰 가루병에 대해 증가된 저항성을 유도하며, 여기서 마커는 분자 마커 어세이에 의해 검출가능하며, 다음으로 구성된 그룹에서 선택된다:
- 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 5,330,645bp에 해당하는 SEQ ID NO: 1의 23번 위치에서의 'G';
- 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 6,006,456bp에 해당하는 SEQ ID NO: 2의 23번 위치에서의 'A';
- 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 5,414,506bp에 해당하는 SEQ ID NO: 3의 23번 위치에서의 'T'; 및,
- 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 5,738,920bp에 해당하는 SEQ ID NO: 4의 23번 위치에서의 'C'.
본 발명자들에 의해 수행된 실험 과정에서, 그리고 특히 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물에서 흰 가루병 저항성에 관여하는 QTL로서 6번 염색체 상에서 QTL-VI를 식별하는 동안, 유전형 분석을 통해 QTL-VI의 식별에 사용될 수 있는 다양한 SNP 마커들을 매핑하였다.
이러한 마커가 DHL92 Melon 계통을 기반으로 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo)에 대한 공개 멜론 게놈에 위치할 때(기준 게놈은 DHL92 Melon 계통의 공개 유사분자 서열임(Jason M Argyris et al. Use of targeted SNP selection for an improved anchoring of the melon(Cucumis melo L., 이는 본원에 참조로 포함됨) scaffold genome assembly. BMC Genomics 2015 16:4. DOI: 10.1186/s12864-014-1196-3)), SEQ ID NO: 1의 23번 위치에 표시된 마커 'G'는 물리적 위치 5,330,645 bp에 해당하며; SEQ ID NO: 2의 23번 위치에 표시된 마커 'A'는 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 6,006,456bp에 해당하며; SEQ ID NO: 3의 23번 위치에 표시된 마커 'T'는 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 5,414,506bp에 해당하며; 그리고 SEQ ID NO: 4의 24번 위치에 표시된 마커 'C'는 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 5,738,920bp에 해당한다. 당업자는 QTL-VI의 위치가 또한 공개 게놈 서열로부터 유도될 수 있고 상기 물리적 위치에 상대적이라는 것을 이해할 것이다.
SNP 마커는 SEQ ID Nos 1-4로 표시되며, 표 1에 나타내었다. 표 1은 QTL-VI(저항성)에 대한 다양한 마커를 보여준다.
표 1: QTL-VI의 식별을 위한 마커들
SNP의 물리적 위치와 그 위치에서 해당 뉴클레오티드를 나타내며, 이는 QTL-VI(저항성)인지 또는 그렇지 않은지(민감성)와 관련된다.
Figure pct00001
1 기준 게놈은 DHL92 Melon 계통의 공개 유사분자 서열이다(Jason M Argyris et all. Use of targeted SNP selection for an improved anchoring of the melon (Cucumis melo L.) scaffold genome assembly. BMC Genomics 2015 16:4. DOI: 10.1186/s12864-014-1196-3).
또한, 표 1에는 QTL-VI를 포함하지 않는 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물에서 동일한 위치에 존재하고, 동반된 실시예에서 사용된 뉴클레오티드가 표시되어 있다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 이들 마커(민감성)는 QTL-VI를 포함하지 않는 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물을 식별하는데 사용될 수 있다. SNP 마커는 SEQ ID Nos 9-12로 표시된다.
QTL-VI의 식별에 사용될 수 있는 마커와 관련하여, 여기서 상기 QTL-VI는, 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물의 게놈에 존재할 경우에, 흰 가루병에 대한 저항성을 유도하고 SEQ ID Nos 1-4로 표시된다:
공개 멜론 게놈의 물리적 위치 5,330,645bp에 해당하는 SEQ ID NO: 1의 23번 위치에 G가 존재한다. 즉, G는 QTL-VI의 존재를 나타낸다.
공개 멜론 게놈의 물리적 위치 6,006,456bp에 해당하는 SEQ ID NO: 2의 23번 위치에 A가 존재한다. 즉, A는 QTL-VI의 존재를 나타낸다.
공개 멜론 게놈의 물리적 위치 5,414,506bp에 해당하는 SEQ ID NO: 3의 23번 위치에 T가 존재한다. 즉, T는 QTL-VI의 존재를 나타낸다.
공개 멜론 게놈의 물리적 위치 5,738,920bp에 해당하는 SEQ ID NO: 4의 23번 위치에 C가 존재한다. 즉, C는 QTL-VI의 존재를 나타낸다.
당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 상기 식별된 마커 중 하나 이상은 예를 들어 본원에 기재된 바와 같이 QTL-VI의 식별을 위해 사용될 수 있다. 따라서, 일 구현으로, QTL-VI의 식별을 위한 마커(들)는 SEQ ID NO: 1의 23번 위치에 있는 'G'; SEQ ID NO: 2의 23번 위치에 있는 'A'; SEQ ID NO: 3의 23번 위치에 있는 'T' 및 SEQ ID NO: 4의 23번 위치에 있는 'C' (에 의해 표시되는 마커) 중 하나 이상이다. 마찬가지로, 본 발명에 의해 또한 고려되는 것은 QTL-VI의 부재를 식별하기 위한 마커이며, 이는 SEQ ID NO: 1의 23번 위치에 있는 'C', 'T' 또는 'A', 바람직하게는 'A'; SEQ ID NO: 2의 23번 위치에 있는 'C',‘T' 또는 'G', 바람직하게는 'G'; SEQ ID NO: 3의 23번 위치에 있는 'C', 'A' 또는 'G', 바람직하게는 'C'; SEQ ID NO: 4의 23번 위치에 있는 'T', 'A' 또는 'G', 바람직하게는 'T' (에 의해 표시되는 마커) 중 하나 이상이다.
본원에 기술된 바와 같이, 표시된 마커는 식물에서 특정 표현형 형질의 존재와 관련될뿐만 아니라, 이들은 QTL-VI의 위치도 나타낸다. 일반적으로, QTL의 위치는 표현형 형질에 대한 통계적 상관관계를 나타내는 연속적인 일련의 마커로 표시될 수 있다. 그 일련 외부에서 마커가 발견되면 QTL의 경계가 설정된다. 따라서 지정된 영역 내에 위치한 다른 마커에 의해 QTL의 위치를 표시할 수도 있다. 즉, QTL-VI의 위치는 SEQ ID NO: 1 및 SEQ ID NO: 2에 의해 범위가 정해진 염색체 영역에 상응하고, 바람직하게는 SEQ ID NO: 3 및 SEQ ID NO: 4에 의해 범위가 정해진 염색체 영역에 상응한다. 표 1에, 상기 SEQ ID NOs에 의해 범위가 정해진 길이(bp)가 또한 표시된다.
본 발명에 따른 마커는 바람직하게 분자 마커 어세이에 의해 검출가능한 마커이다. 분자 마커 어세이는 당업자에게 잘 알려져 있으며, 예를 들어 RFLP, SSR, SNP 및 AFLP 기반 어세이를 포함한다.
당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 마커는 본원에 개시된 마커를 식별하고, 이와 함께 QTL-VI를 식별하는데 적합하게 사용되는 분자 마커 어세이에 의해 허용되는 임의의 길이일 수 있다. 본 발명의 일 구현에서, QTL-VI의 식별을 위한 마커는 SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 및 SEQ ID NO: 4의 그룹으로부터 선택된 서열을 포함한다.
본 발명자들에 의해 수행된 실험 과정에서, 두 번째 QTL이 식별되었으며, 이는 QTL-XII로 지정되었다. SEQ ID NO: 5 및 SEQ ID NO: 6에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내, 바람직하게는 SEQ ID NO: 7 및 SEQ ID NO: 7에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내 12번 염색체 상에 위치한 상기 QTL-XII가, QTL-VI와 함께 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물의 게놈에 존재하는 경우, 흰 가루병에 대한 저항성을 유도한다. 더욱이, QTL-VI를 포함하는 식물에서 QTL-XII의 존재는 QTL-XII가 부재하면서 QTL-VI를 포함하는 대조 식물에 비해 흰 가루병에 대한 저항성을 증가시킨다.
또한 여기에서 추가 유전형 분석은 QTL-XII의 식별에 사용할 수 있는 다양한 SNP 마커들의 매핑을 생성하였다. 따라서, 일 구현에서, 본 발명은 QTL-XII의 식별을 위한 마커에 관한 것으로, 여기서 상기 QTL-XII는 QTL-VI와 함께 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물의 게놈에 존재할 경우, 흰 가루병에 대한 저항성을 유도하며, 여기서 마커는 분자 마커 분석에 의해 검출가능하고 다음으로 구성된 그룹으로부터 선택된다:
- 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 22,675,877bp에 해당하는 SEQ ID NO: 5의 23번 위치에서의 'T';
- 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 22,923,842bp에 해당하는 SEQ ID NO: 6의 23번 위치에서의 'T';
- 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 22,781,889bp에 해당하는 SEQ ID NO: 7의 23번 위치에서의 'C'; 및,
- 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 22,788,588bp에 해당하는 SEQ ID NO: 8의 23번 위치에서의 'G'.
이러한 마커가 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo)에 대한 공개 멜론 게놈에 위치할 경우, 위에서 설명한 바와 같이, SEQ ID NO: 5의 23번 위치에 표시된 마커 'T'는 물리적 위치 22,675,877bp에 해당하며; SEQ ID NO: 6의 23번 위치에 표시된 마커 'T'는 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 22,923,842bp에 해당하고; SEQ ID NO: 7의 23번 위치에 표시된 마커 'C'는 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 22,781,889bp에 해당하고; 그리고 SEQ ID NO: 8의 23번 위치에 표시된 마커 'G'는 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 22,788,588bp에 해당한다. 당업자는 QTL-XII의 위치가 또한 공개 게놈 서열로부터 유도될 수 있고 상기 물리적 위치에 상대적이라는 것을 이해할 것이다.
SNP 마커는 SEQ ID Nos 5-8로 표시되고, 표 2에 나타내었다. 표 2는 QTL-XII(저항성)에 대한 다양한 마커를 보여준다.
표 2: QTL-XII의 식별을 위한 마커들
SNP의 물리적 위치와 그 위치에서 그리고 본 발명의 맥락에서 해당 뉴클레오티드를 나타내며, 이는 QTL-XII(저항성)인지 또는 그렇지 않은지(민감성)와 관련된다.
Figure pct00002
1 기준 게놈은 DHL92 Melon 계통의 공개 유사분자 서열이다(Jason M Argyris et all. Use of targeted SNP selection for an improved anchoring of the melon (Cucumis melo L.) scaffold genome assembly. BMC Genomics 2015 16:4. DOI: 10.1186/s12864-014-1196-3).
또한, 표 2에는 QTL-XII를 포함하지 않고 동반된 실시예에서 사용된 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물에서 동일한 위치에 존재하는 뉴클레오티드가 표시되어 있다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 이들 마커(민감성)는 QTL-XII를 포함하지 않는 종 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo)의 식물을 식별하기 위해 사용될 수 있다. SNP 마커는 SEQ ID NO: 13-16으로 표시된다.
QTL-XII의 식별에 사용될 수 있는 마커와 관련하여, 여기서 상기 QTL-XII는 QTL-VI와 함께 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물의 게놈에 존재할 경우에 흰 가루병에 대한 저항성을 유도하고, SEQ ID Nos 5-8로 표시된다:
공개 멜론 게놈의 물리적 위치 22,675,877bp에 해당하는 SEQ ID NO: 5의 23번 위치에 T가 존재한다. 즉, T는 QTL-XII의 존재를 나타낸다.
공개 멜론 게놈의 물리적 위치 22,923,842bp에 해당하는 SEQ ID NO: 6의 23번 위치에 T가 존재한다. 즉, T는 QTL-XII의 존재를 나타낸다.
공개 멜론 게놈의 물리적 위치 22,781,889bp에 해당하는 SEQ ID NO: 7의 23번 위치에 C가 존재한다. 즉, C는 QTL-XII의 존재를 나타낸다.
공개 멜론 게놈의 물리적 위치 22,788,588bp에 해당하는 SEQ ID NO: 8의 23번 위치에 G가 존재한다. 즉, G는 QTL-XII의 존재를 나타낸다.
당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 상기 식별된 마커 중 하나 이상은, 예를 들어 본원에 기재된 바와 같이 QTL-XII의 식별을 위해 사용될 수 있다. 따라서, 일 구현으로, QTL-XII의 식별을 위한 마커(들)는 SEQ ID NO: 5의 23번 위치에 있는 'T'; SEQ ID NO: 6의 23번 위치에 있는 'T'; SEQ ID NO: 7의 23번 위치에 있는 'C' 및 SEQ ID NO: 8의 23번 위치에 있는 'G'(에 의해 표시되는 마커들) 중 하나 이상이다. 마찬가지로, 본 발명에 의해 또한 고려되는 것은 QTL-XII의 부재를 식별하기 위한 마커이며, 이는 SEQ ID NO: 5의 23번 위치에 있는 'C', 'G' 또는 'A', 바람직하게는 'G'; SEQ ID NO: 6의 23번 위치에 있는 'C', 'A' 또는 'G', 바람직하게는 'C'; SEQ ID NO: 7의 23번 위치에 있는 'G', 'A' 또는 'T', 바람직하게는 'A'; SEQ ID NO: 8의 23번 위치에 있는 'T', 'A' 또는 'C', 바람직하게는 'A'(에 의해 표시되는 마커들) 중 하나 이상이다.
본원에 기술된 바와 같이, 표시된 바와 같은 QTL-XII에 대한 마커는 식물에서 특정 표현형 형질의 존재와 관련될뿐만 아니라, 특히 QTL-VI가 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 동일한 식물의 게놈에 포함될 경우에, 바람직하게는 동형 접합 형태로 포함될 경우에, 이들은 또한 QTL-XII의 위치를 나타낸다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 특정 영역 내에 위치한 다른 마커에 의해 QTL의 위치를 나타내는 것도 가능하다. 즉, QTL-XII의 위치는 SEQ ID NO: 5 및 SEQ ID NO: 6에 의해 범위가 정해진 염색체 영역에 상응하고, 바람직하게는 SEQ ID NO: 7 및 SEQ ID NO: 8에 의해 범위가 정해진 염색체 영역에 상응한다. 표 2에, 상기 SEQ ID NOs에 의해 범위가 정해진 길이(bp)가 또한 표시된다.
당업자에 의해 이해되는 바와 같이, QTL-XII에 대한 마커는 본원에 개시된 마커를 식별하고, 이와 함께 QTL-XII를 식별하는데 적합하게 사용되는 분자 마커 어세이에 의해 허용되는 임의의 길이일 수 있다. 본 발명의 일 구현에서, QTL-VI의 식별을 위한 마커는 SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7 및 SEQ ID NO: 8의 그룹으로부터 선택된 서열을 포함한다.
바람직한 구현으로, 본 발명은 QTL-VI의 식별을 위한 본원에 기술된 하나 이상의 마커 및 QTL-XII의 식별을 위한 본원에 기술된 하나 이상의 마커에 관한 것이다. 본 발명은 또한 QTL-XII의 식별을 위한 본원에 기술된 하나 이상의 마커와 조합된 QTL-VI의 식별을 위한 본원에 기술된 하나 이상의 마커에 관한 것이다.
상술한 바와 같이, 6번 염색체 상의 QTL-VI의 위치는, 기탁 번호 NCIMB 42991로 NCIMB에 기탁된 멜론 식물 대표 종자에 포함된, SEQ ID NO: 1 및 SEQ ID NO: 2에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내, 바람직하게는 SEQ ID NO: 3 및 SEQ ID NO: 4에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내에 있다. 따라서, 멜론 어세션 NCIMB 42991은 본 발명의 QTL의 자연 유전적 배경을 나타낸다.
본 발명의 QTL-VI의 핵산 서열은 당업자에게 공지된 방법에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, QTL-VI 또는 이의 저항성 부여 부분 또는 이의 변이체를 포함하는 핵산 서열은 공여자 식물로부터 분리될 수 있다. 이는 예를 들어 상기 식물의 게놈을 단편화하고, 예를 들어 SEQ ID NO: 1-4 중 임의의 것, 또는 이들의 적어도 2개의 조합으로 표시되는 마커를 포함하는, QTL-VI를 나타내는 하나 이상의 마커를 포함하는 단편을 선택함으로써 수행될 수 있다. 예를 들어, SEQ ID NO 1 및 SEQ ID NO 2, 또는 SED NO 3 및 4로 표시되는 마커. 마커 서열은 또한 QTL-VI를 포함하는 핵산 서열을 증폭하기 위한 증폭 프라이머로 사용될 수 있다. 증폭된 서열은 분리된 QTL-VI, 또는 이의 일부 또는 변이체를 얻기 위해 정제될 수 있다. QTL-VI의 뉴클레오티드 서열은 당업자에게 잘 알려진 표준 시퀀싱 방법에 의해 얻을 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 구현으로, SEQ ID NO: 1 및 SEQ ID NO: 2에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내, 바람직하게 SEQ ID NO: 3 및 SEQ ID NO: 4에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내에서 6번 염색체 상에 위치한 NCIMB 42991의 게놈에 포함된, 흰 가루병 저항성을 유도하는 QTL-VI, 또는 이의 일부 또는 변이체를 포함하는 (분리된) 핵산 (또는 구조물)이 제공된다.
즉, 본 발명의 QTL-VI, 또는 흰 가루병 저항성을 부여하는 이의 일부 또는 변이체를 포함하는 분리된 핵산, 또는 이러한 핵산을 포함하는 벡터 또는 구조물이 또한 제공된다. 따라서, 본원에 기재된 QTL-VI에 대한 마커는 QTL-VI에 포함되고, 흰 가루병 저항성을 부여하는 하나 이상의 유전자의 식별 및 분리에 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 12번 염색체 상의 QTL-XII의 위치는, 기탁 번호 NCIMB 42991로 NCIMB에 기탁된 멜론 식물 대표 종자에 포함된, SEQ ID NO: 5 및 SEQ ID NO: 6에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내, 바람직하게는 SEQ ID NO: 7 및 SEQ ID NO: 8에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내에 있다. 따라서, 멜론 어세션 NCIMB 42991은 본 발명의 QTL-XII를 포함한 QTL의 자연 유전적 배경을 나타낸다.
본 발명의 QTL-XII의 핵산 서열은 QTL-VI에 대해 전술한 것과 유사한 방식으로 결정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 구현으로, SEQ ID NO: 5 및 SEQ ID NO: 6에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내의, 바람직하게 SEQ ID NO: 7 및 SEQ ID NO: 8에 의해 범위가 정해진 영역 내의 12번 염색체 상에 위치한 NCIMB 42991의 게놈에 포함된, QTL-VII를 바람직하게는 동종 접합 형태로, 추가로 포함하는 식물에 존재할 경우에, 흰 가루병 저항성을 유도하는 QTL-XII, 또는 이의 일부 또는 변이체를 포함하는 (분리된) 핵산 (또는 구조물)이 제공된다.
다시 말하면, 본 발명의 QTL-XII를 포함하는 분리된 핵산, 또는 이러한 핵산을 포함하는 벡터 또는 구조물, 또는 흰 가루병 저항성을 부여하는 이의 일부 또는 변이체를가 제공된다. 따라서, 본원에 기술된 QTL-XII에 대한 마커는, QTL-XII에 포함되고, 흰 가루병 저항성을 부여하는, 특히 QTL-VI 또는 QTL-VI에 포함되고 흰 가루병 저항성을 부여하는 하나 이상의 유전자와 조합된 하나 이상의 유전자의 식별 및 분리에 사용될 수 있다.
QTL-VI의 일부 또는 변이체는 QTL-VI와 같은 그 연장부에 실질적으로 흰 가루병 저항성을 부여할 수 있는 부분 또는 변이체이며, 여기서 상기 일부 또는 변이체는 바람직하게 QTL-VI에 대해 적어도 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99% 서열 동일성을 갖는 서열을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 유사하게, QTL-XII의 일부 또는 변이체는 QTL-VI와 같은 그 연장부에 흰 가루병 저항성을 부여할 수 있는 부분 또는 변이체이며, 여기서 상기 일부 또는 변이체는 바람직하게 QTL-XII에 대해 적어도 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99% 서열 동일성을 갖는 서열을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
선택적으로, 본 발명의 핵산, 벡터 또는 구조물 또는 구조물은 비-자연 발생적일 수 있다. 예를 들어, 자연적으로 작동가능하게 연결되지 않은 서열을 포함한다. 예를 들어, 이러한 핵산, 벡터 또는 구조물은 본원에 정의된 적어도 하나의 마커 및 비-자연 발생 프라이머 결합 서열 및/또는 검출을 돕는 바코딩 또는 인덱싱을 위한 서열을 포함하는 검출용 프로브일 수 있다. 상기 핵산, 벡터 또는 구조물은 또한 발현을 위한 것일 수 있으며, 흰 가루병 저항성을 부여하기 위해 본원에 정의된 바와 같은 QTL-VI, 또는 이의 일부 또는 변이체, 및/또는 비-천연 프로모터, 즉 상기 QTL에 정상적으로 작동가능하게 연결되지 않은 프로모터 서열에 작동가능하게 연결된 흰 가루병 저항성을 부여하는 본원에 정의된 QTL-XII, 또는 이의 일부 또는 변이체 중 하나 이상을 포함한다. 선택적으로, 상기 구조물은 흰 가루병 저항성을 부여하기 위해 본원에 정의된 QTL-VI, 또는 이의 일부 또는 변이체, 및 흰 가루병 저항성을 부여하기 위해 본원에 정의된 QTL-XII, 또는 이의 일부 또는 변이체를 모두 포함한다.
상기 프로모터는 바람직하게 식물 세포, 바람직하게 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물에서 발현하기에 적합한 프로모터이다. 식물 세포에서의 발현을 위한 프로모터는 구성적 프로모터, 유도성 프로모터 또는 조직 특이적 프로모터일 수 있다. 바람직하게, 프로모터는 구성적 프로모터이다.
상기 설명된 바와 같이, QTL-VI의 식별을 위해 본원에 기술된 마커는 특히 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물의 게놈에서 QTL-VI의 존재를 식별하는데 유용하다. 따라서, 본 발명의 일 구현은 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물의 게놈에서 QTL-VI를 식별하기 위해 사용되는 본원에 기술된 QTL-VI 마커의 용도에 관한 것이다.
상기 설명된 바와 같이, QTL-XII의 식별을 위해 본원에 기술된 마커는 특히 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물의 게놈에서 QTL-XII의 존재를 식별하는데 유용하다. 따라서, 본 발명의 일 구현은 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물의 게놈에서 QTL-XII를 식별하기 위해 사용되는 본원에 기술된 QTL-XII 마커의 용도에 관한 것이다.
당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, QTL-VI 및/또는 QTL-XII에 대해 본원에서 식별된 마커는 QTL-VI 및/또는 QTL-XII (및 이에 따라 관련된 흰 가루병 저항성 표현형)의 존재를 나타내기 위해 사용될 수 있다. QTL-VI 및 QTL-XII에 대해 본원에서 식별된 마커의 조합은 QTL-VI 및 QTL-XII의 조합의 존재를 나타내는데 사용될 수 있다. 이것은 개별 식물 또는 많은 식물에서 수행될 수 있으며, 따라서 마커 지원 선별(MAS) 절차에 사용할 수 있다. 예를 들어, 흰 가루병 저항성에 대해 개선된 저항성을 갖는 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물을 제공하기 위한 육종 프로그램에서 사용할 수 있다.
예를 들어, QTL들에 대한 각각의 마커들 사이의 게놈 영역의 경계 내에 있는 QTL에 연결된 임의의 마커가 마커 지원 선별에 사용될 수 있다.
흰 가루병 감염을 확립하기 위한 신뢰할 수 있고 재현가능한 표현형 어세이는 시간이 많이 걸리기 때문에, 본원에서 식별된 QTL에 연결된 마커의 사용은 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물에서 흰 가루병 저항성에 대한 육종에 바람직하다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 마커 지원 선별은 본원에 기재된 바와 같은 마커를 사용하는 방법을 포함하여 공지된 방법을 사용하여 수행될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 구현은 흰 가루병 저항성 식물, 바람직하게 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 흰 가루병 저항성 식물을 선별하는 방법에 관한 것이며, 여기서 방법은 QTL-VI에 대해 본원에 기재된 바와 같은 적어도 하나의 마커의 존재를 검출하는 것을 포함하고, 선택적으로 QTL-XII에 대해 본원에 기재된 바와 같은 적어도 하나의 마커의 존재를 검출하는 것을 추가로 포함한다. 바람직하게, 동형 접합 형태로 QTL-VI을 포함하는 식물에 대해 선택되며, 선택적으로 이형 접합 또는 동형 접합 형태로 존재하는 QTL-XII와 조합하여 동형 접합 형태로 QTL-VI을 포함하는 식물에 대해 선택된다.
추가 구현으로, 본 발명은 증가된 흰 가루병 저항성을 갖는 식물, 바람직하게 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물을 선별하는 방법에 관한 것이며, 여기서 상기 방법은 QTL-XII에 대해 본원에 기재된 바와 같은 적어도 하나의 마커의 존재를 검출하는 것을 포함한다. 선별은 이형 접합 또는 동형 접합 형태의 QTL-XII를 포함하는 식물에 대한 것일 수 있다. QTL-XII를 포함하는 식물의 증가된 흰 가루병 저항성은 QTL-XII를 함유하지 않은 대조 식물에 비해 바이오어세이에서 적어도 1, 1.5, 2, 2.5 또는 3점 더 낮은 점수를 얻는 것으로 이해되어야 하며, 여기서 바람직하게 상기 식물 및 대조 식물은 둘 다 본원에 정의된 QTL-VI를 포함한다.
본 발명의 또 다른 구현은 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 흰 가루병 저항성 식물을 생산하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 SEQ ID NO: 1 및 SEQ ID NO: 2에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내, 바람직하게 SEQ ID NO: 3 및 SEQ ID NO: 4에 의해 범위가 정해진 영역 내의 6번 염색체 상에 위치한 NCIMB 42991의 게놈에 포함되는 바와 같이 식물 QTL-VI에 도입하는 것을 포함하며, 선택적으로, SEQ ID NO: 5 및 SEQ ID NO: 6에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내, 바람직하게 SEQ ID NO: 7 및 SEQ ID NO: 8에 의해 범위가 정해진 영역 내의 6번 염색체 상에 위치한 NCIMB 42991의 게놈에 포함되는 바와 같이 식물 QTL-XII로의 도입과 조합된다.
본 발명의 또 다른 구현은 증가된 흰 가루병 저항성을 갖는 식물을 생산하는 방법에 관한 것으로, 여기서 상기 방법은 SEQ ID NO: 5 및 SEQ ID NO: 6에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내, 바람직하게 SEQ ID NO: 7 및 SEQ ID NO: 8에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내의 12번 염색체 상에 위치한 NCIMB 42991의 게놈에 포함되는 바와 같이 식물 QTL-XII에 도입하는 것을 포함한다.
QTL-VI 및/또는 QTL-XII, 또는 QTL-VI 및/또는 QTL-XII를 포함하는 분리된 핵산, 또는 흰 가루병 저항성을 부여하는 이의 일부 또는 변이체를 다른 식물, 바람직하게는 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물, 보다 바람직하게 흰 가루병 감염에 민감한 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물 내로의 도입은, 당업자에게 공지된 임의의 방법에 의해 수행될 수 있다. 일 구현으로, 흰 가루병 저항성 식물, 바람직하게 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 흰 가루병 저항성 식물은 유전자 이입(교배(crossing))에 의해 QTL-VI 및/또는 QTL-XII, 또는 이의 흰 가루병 저항성을 부여하는 부분 또는 변이체의 도입에 의해 생산된다. 유전자 이입은 멜론 어세션 NCIMB 42991의 식물, 또는 QTL-VI 및/또는 QTL-XII 또는 본원에 상세히 설명된 이의 일부 또는 변이체를 포함하는 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 임의의 다른 식물, 또는 흰 가루병 저항성을 부여하는 이의 일부 또는 변이체를 흰 가루병 민감성 식물과, 바람직하게 QTL-VI 및/또는 QTL-XII 또는 흰 가루병 저항성을 부여하는 이의 일부 또는 변이체를 포함하지 않는 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물과 교배시킴으로써 수행될 수 있다. 당업자는 본원에 기술된 본 발명에 따른 적절한 교배/유전자 이입 방법을 잘 알고 있다. 일부 구현으로, 예를 들어, 초기 교배(F1 개체군을 나타냄)로부터 생성된 식물 개체군은 자가 수분되고, 종자(F2 종자)를 설정하도록 허용될 수 있다. F2 종자에서 자란 F2 식물은 그 다음, 흰 가루병에 대한 저항성에 대해 그리고/또는 QTL-VI 및/또는 QTL-XII 또는 본원에 기술된 바와 같은 QTL-VI 및/또는 QTL-XII의 식별을 위한 마커의 존재에 대해 스크리닝될 수 있다. 따라서, 자손(예, F1 또는 F2, 또는 이후 세대)에서 QTL-VI 및/또는 QTL-XII의 존재는 상기 자손의 게놈에서 QTL-VI 및/또는 QTL-XII에 연결된 마커, 바람직하게 본원에 기술된 바와 같은 마커의 존재를 검출함으로써 식별할 수 있다.
본 발명의 일 구현은 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 흰 가루병 저항성 식물을 생산하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 SEQ ID NO: 1 및 SEQ ID NO: 2에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내, 바람직하게 SEQ ID NO: 3 및 SEQ ID NO: 4에 의해 범위가 정해진 영역 내의 6번 염색체 상에 위치한 NCIMB 42991의 게놈에 포함된 바와 같이, 흰 가루병 저항성을 유도하는 QTL-VI, 또는 이의 일부 또는 변이체를 포함하는 (분리된) 핵산 (또는 구조물)을 흰 가루병 감염에 민감한 식물, 바람직하게 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물 내로 전달시키는 것을 포함하며, 여기서 상기 전달은 선택적으로 형질 전환, 원형질체 융합, 이중 반수체 기술 또는 배아 회생(embryo rescue)에 의해 수행된다. 바람직하게, 상기 방법은 동형 접합 형태의 QTL-VI의 존재를 초래한다.
상기 방법은 또한 단독으로 또는 전술한 구현과 조합하여, 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 흰 가루병 저항성 식물을 생산하는 방법을 포함하며, 여기서 상기 방법은 SEQ ID NO: 5 및 SEQ ID NO: 6에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내, 바람직하게 SEQ ID NO: 7 및 SEQ ID NO: 8에 의해 범위가 정해진 영역 내의 12번 염색체 상에 위치한 NCIMB 42991의 게놈에 포함되는 바와 같이, 흰 가루병 저항성을 유도하는 QTL-XII를 포함하는 (분리된) 핵산 (또는 구조물), 또는 이의 일부 또는 변이체를 식물, 바람직하게는 흰 가루병 감염에 민감한 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물 내로 전달시키는 것을 포함하며, 여기서 상기 전달은 선택적으로 형질 전환, 원형질체 융합, 이중 반수체 기술 또는 배아 회생(embryo rescue)에 의해 수행된다. 바람직하게, 상기 방법은 이형 접합 또는 동형 접합 형태로 QTL-VI의 존재를 초래한다. 상기 방법은 바람직하게 동형 접합 형태로 본원에 상세히 설명된 바와 같은 QTL-VI를 식물 내로 전달시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법은 또한 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 흰 가루병 저항성 식물을 생산하는 방법을 포함하며, 여기서 상기 방법은 흰 가루병 저항성을 유도하는 QTL-VI, 또는 이의 일부 또는 변이체, 및 흰 가루병 저항성을 유도하는 QTL-XII, 또는 이의 일부 또는 변이체 모두를 포함하는 (분리된) 핵산 (또는 구조물)을 흰 가루병 감염에 민감한 식물, 바람직하게는 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물 내로 전달시키는 것을 포함하며, 여기서 QTL-VI는 SEQ ID NO: 1 및 SEQ ID NO: 2에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내, 바람직하게 SEQ ID NO: 3 및 SEQ ID NO: 4에 의해 범위가 정해진 영역 내의 6번 염색체 상에 위치한 NCIMB 42991의 게놈에 포함되는 바와 같으며, 그리고 여기서 QTL-XII는 SEQ ID NO: 5 및 SEQ ID NO: 6에 의해 범위가 정해진 염색체 내, 바람직하게 SEQ ID NO: 7 및 SEQ ID NO: 8에 의해 범위가 정해진 영역 내의 12번 염색체 상에 위치한 NCIMB 42991의 게놈에 포함되는 바와 같으며, 여기서 상기 전달은 선택적으로 형질 전환, 원형질체 융합, 이중 반수체 기술 또는 배아 회생(embryo rescue)에 의해 수행된다. 바람직하게, 상기 방법은 동형 접합 형태로 QTL-VI의 존재를 초래하며, 이형 접합 또는 동형 접합 형태로 QTL-XII의 존재를 초래한다.
본원에 기술된 바와 같이, QTL-VI 및 QTL-XII는 멜론 어세션 NCIMB 42991에서 처음으로 인식되었지만, 당업자가 알고있는 바와 같이 QTL-VI 및/또는 QTL-XII, 또는 흰 가루병 저항성을 부여하는 이의 일부 또는 변이체를 포함하며, 그리고 본원에 기재된 바와 같은 마커를 사용하여 식별될 수 있는 바와 같이 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 어느 다른 식물이, 흰 가루병 저항성을 유도하는 QTL-VI 및/또는 QTL-XII, 또는 이의 일부 또는 변이체를 포함하는 핵산의 분리 및 이를 포함하는 구조물을 제조하는데 사용될 수 있다. 일단 분리되면, 흰 가루병 저항성을 유도하는 QTL-VI 및/또는 QTL-XII 또는 이의 일부 또는 변이체는 당업자에게 이용가능한 어느 방법에 의해 적합한 식물 또는 유기체로 전달될 수 있다. 바람직하게, 상기 식물은 흰 가루병 감염에 민감하며, 바람직하게는 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물이다.
그러나, 일부 구현에서, 전술한 바와 같은 유전자 이입과 관련되어 및/또는 흰 가루병 저항성을 유도하는 QTL-VI 및/또는 QTL-XII, 또는 이의 일부 또는 변이체를 포함하는 (분리된) 핵산 (또는 구조물)의 전달과 관련되어 모두 유전적 수단(즉, 교배를 포함하지 않음)을 사용하여, 수용체 식물은 흰 가루병 저항성과 관련된 다른 유전자들 또는 QTL들을 이미 포함하는 식물일 수 있다는 것에 유의하는 것이 중요하다. 이러한 구현에서, 흰 가루병 저항성에 연결된 여러 독립적이거나 상호 의존적인 유전 영역은 흰 가루병 감염에 대한 저항성을 증가시키기 위해 하나의 그리고 동일한 식물에서 조합된다.
언급한 바와 같이, 흰 가루병 저항성을 유도하는 QTL-VI 및/또는 QTL-XII, 또는 이의 일부 또는 변이체를 포함하는 분리된 핵산을 멜론 식물 내로 전달하는 것은 당업자에게 공지된 어느 방법에 의해 수행될 수 있다. 이러한 방법의 비제한적인 예는 형질전환 및 원형질체 융합을 포함한다. 그러나, 어느 다른 적절한 핵산 전달 시스템이 사용될 수 있다. 일부 구현에서, 전달 후에 흰 가루병 저항성을 부여하는 QTL-VI 및/또는 QTL-XII, 또는 이의 일부 또는 변이체를 포함하는 자손 식물의 선택이 후속된다. 전달은 식물 세포를 사용하여 수행할 수 있다. 일부 방법의 경우, 분리된 핵산은 예를 들어 벡터, 가메트(gamete)에서, 또는 어느 다른 적절한 전달 요소에서 벡터에 의해 수용체 식물에 전달될 수 있다. 식물에 발현 벡터를 도입하는 한 가지 잘 알려진 방법은 아그로박테리움의 형질 전환 시스템을 기반으로 한다(예, Horsch et al., 1985 참조).
또한, 흰 가루병 저항성 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 식물로서, 이의 게놈에 유전자 이입된 QTL-VI를 포함하며, QTL-VI는 SEQ ID NO: 1 및 SEQ ID NO: 2에 의해 범위가 정해진, 바람직하게 SEQ ID NO: 3 및 SEQ ID NO: 4에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내의 6번 염색체 상의 NCIMB 42991의 게놈에 포함되어 있는 것인, 흰 가루병 저항성 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 식물이 제공된다. 바람직하게, 상기 식물은 품종이고, 더 바람직하게는 여러 식물 품종의 쿠쿠미스 멜로 subsp. 멜로(Cucumis melo subsp. melo) 품종, 예를 들어, 베드란타이스(Vedrantais)(바르. 칸타루펜시스(var. cantalupensis)), 피엘 데 사포(Piel de Sapo)(바르. 인도로우스(var. inodorus) 및 둘세(Dulce)(바르. 레티큘라터스(var. reticulatus))이다.
또한, 상술한 흰 가루병 저항성 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 식물이 제공되며, 여기서 상기 식물은 이의 게놈에 유전자 이입된 QTL-XII을 추가로 포함하며, QTL-XII는 SEQ ID NO: 5 및 SEQ ID NO: 6에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내, 바람직하게 SEQ ID NO: 7 및 SEQ ID NO: 8에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내의 12번 염색체 상의 NCIMB 42991의 게놈에 포함되어 있는 것이다. 따라서, 본 발명은 또한 흰 가루병 저항성 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 식물을 제공하며, 여기서 상기 식물은, SEQ ID NO: 1 및 SEQ ID NO: 2에 의해 범위가 정해진, 바람직하게 SEQ ID NO: 3 및 SEQ ID NO: 4에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내의 6번 염색체 상의 NCIMB 42991의 게놈에 포함된 QTL-VI, 및 SEQ ID NO: 5 및 SEQ ID NO: 6, 바람직하게 SEQ ID NO: 7 및 SEQ ID NO: 8에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내의 12번 염색체 상의 NCIMB 42991의 게놈에 포함된 QTL-XII 모두가 이의 게놈에 유전자 이입된 것을 포함한다. 바람직하게, 상기 식물은 품종이고, 더 바람직하게는 여러 식물 품종의 쿠쿠미스 멜로 subsp. 멜로(Cucumis melo subsp. melo) 품종, 예를 들어, 베드란타이스(Vedrantais)(바르. 칸타루펜시스(var. cantalupensis)), 피엘 데 사포(Piel de Sapo)(바르. 인도로우스(var. inodorus) 및 둘세(Dulce)(바르. 레티큘라터스(var. reticulatus))이다.
또한, 흰 가루병 저항성 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 식물로서, 이의 게놈에 유전자 이입된 QTL-XII를 포함하며, QTL-XII는 SEQ ID NO: 5 및 SEQ ID NO: 6에 의해 범위가 정해진, 바람직하게 SEQ ID NO: 7 및 SEQ ID NO: 8에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내의 12번 염색체 상의 NCIMB 42991의 게놈에 포함되어 있는 것인, 흰 가루병 저항성 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 식물이 제공된다. 상기 식물은 품종이고, 더 바람직하게는 여러 식물 품종의 쿠쿠미스 멜로 subsp. 멜로(Cucumis melo subsp. melo) 품종, 예를 들어, 베드란타이스(Vedrantais)(바르. 칸타루펜시스(var. cantalupensis)), 피엘 데 사포(Piel de Sapo)(바르. 인도로우스(var. inodorus) 및 둘세(Dulce)(바르. 레티큘라터스(var. reticulatus))이다.
마지막으로, 본원에 기술된 마커, 본원에 기술된 (분리된) 핵산, 본원에 기술된 용도, 또는 본원에 기술된 방법 또는 식물이 제공되며, 여기서 흰 가루병 원인 인자는 균류 포도스파에라 잔티이(Podosphaera xanthii)이며, 특히 여기서 흰 가루병 원인 인자는 균류 포도스파에라 잔티이(Podosphaera xanthii) race 3.5(Sf3.5)(M. Pitrat and D. Besombes. Inheritance of Podosphaera xanthii resistance in melon line '90625'.Cucurbitaceae 2008, Proceedings of the IXth EUCARPIA meeting on genetics and breeding of Cucurbitaceae(Pitrat M, ed), INRA, Avignon(France), May 21-24th, 2008: 135-142), 더욱 특히 Sf3.5A 또는 Sf3.5B이다.
본 식물의 이점, 즉 멜론 식물에서 흰 가루병 저항성을 제공하는 것을 고려하면, 본 발명은 또한 종자, 식물 부분 또는 번식 물질이 본원에 기술된 바와 같은 본 발명의 흰 가루병 저항성 QTL들, 또는 이의 일부 중 하나 이상을 포함하는 본 발명의 흰 가루병 저항성 멜론 식물을 제공할 수 있는 종자, 식물 부분 또는 번식 물질에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명의 흰 가루병 저항성 멜론 식물, 종자 또는 식물 부분으로부터 유래된 비-번식 물질, 즉 음료, 주스, 단백질, 설탕 등에 관한 것이다. 바람직하게는, 상기 번식 물질 및/또는 비-번식 물질은 본원에 정의된 QTL-VI 및/또는 QTL-XII, 또는 흰 가루병 저항성을 부여하는 이의 일부 또는 변이체를 포함하는 것을 특징으로 한다. 선택적으로, 상기 번식 물질 및/또는 비-번식 물질은 본원에 정의된 QTL-VI 및/또는 QTL-XII를 포함하는 비자연 발생 서열을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 번식 물질의 공급원으로서 QTL-VI, QTL-XII 또는 QTL-VI와 QTL-XII의 조합을 포함하는 본 발명의 식물의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한 식물 육종에서 QTL-VI, QTL-XII 또는 QTL-VI와 QTL-XII의 조합을 포함하는 본 발명의 식물의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한 청구된 식물의 세포에 관한 것이다. 이러한 세포는 흰 가루병에 대한 저항을 유도하는 유전 정보(QTL-VI 및/또는 QTL-XII, 또는 흰 가루병을 부여하는 이의 일부(들))를 포함하거나 이와 함께 제공된다. 본 발명은 또한 본 발명의 식물, 세포, 조직 및 종자의 자손에 관한 것이다.
본 발명의 구현의 일 측면과 관련하여 논의된 모든 세부 사항, 구현 및 선호 사항은 마찬가지로 본 발명의 임의의 다른 측면 또는 구현에 적용될 수 있으며, 따라서 이러한 모든 세부 사항, 구현 및 선호 사항을 모든 측면에 대해 별도로 상세히 설명할 필요는 없다는 것이 이해될 것이다.
이제 본 발명을 일반적으로 설명하였지만, 이는 예시로서 제공되고 본 발명을 제한하려는 의도가 아닌 하기 실시예를 참조하여 보다 쉽게 이해될 것이다.
실시예
실시예
Sf3.5A 및 Sf3.5B 증식
8-10일된 멜론 베드란타이스(Vedrantais)의 분리된 자엽을 Sf3.5A 또는 Sf3.5B 증식에 사용하였다. 10일 후에 이러한 접종된 자엽을 접종에 사용하였다.
흰 가루병에 대한 저항성의 표현형 분석(phenotyping)(Sf3.5A 및 Sf3.5B)
시험할 종자는 잔디로 채워진 플라스틱 쟁반에 뿌려지고, 3 잎(leave) 단계까지 온실에서 재배되었다. 이어서, 시험할 식물이 담긴 플라스틱 트레이를 클린 룸 바닥에 놓고, 공기 압축기로 상단에서 Sf3.5A 또는 Sf3.5B가 접종된 멜론 베드란타이스(Vedrantais)의 포자를 부드럽게 불어서 베드란타이스(Vedrantais)의 접종된 자엽을 사용하여 식물에 접종하였다. 포자의 농도는 100 내지 400 spores/㎠ 사이였다. 그 후, 식물이 담긴 플라스틱 트레이를 10 ~ 12일 동안 12시간 빛이 있는 20℃의 기후 셀에 두었다. 10 내지 12일의 이 배양기간 후, 식물은 저항성에 대해 표현형 분석되었다. 표현형 분석(phenotyping)을 위해, 식물의 가장 어린 잎에서 식물 당 하나의 잎 디스크를 샘플링한다. 저항성은 표 1에 따라 점수가 매겨졌다. 도 1은 각각 저항성 점수 3, 4, 6 및 8로 기록된 잎 디스크를 예시한다.
표 1: 저항성 점수에 대한 관찰 및 해석
Figure pct00003
흰 가루병에 대한 저항성의 유전자 이입된 표현형 분석(Sf3.5A 및 Sf3.5B)의 저항성 점수
선별된 RILs(재조합 근친 교배 계통, NCIMB 42991하에 기탁됨)에서 유래된 F3 식물들을 흰 가루병 저항성에 대해 표현형 분석되었다. 흰 가루병 저항성은 두 균주 Sf3.5(Sf3.5A 및 Sf3.5B)에 대해 두 번의 복제에서 점수가 매겨졌다. 첫 번째 복제에서, 2649 F3 식물들이 Sf3.5A 저항성에 대해 테스트되었고, 2654 F3 식물들이 Sf3.5B 저항성에 대해 테스트되었다. 두 번째 복제에서, 1952 식물들이 Sf3.5A 저항성에 대해 테스트되었고, 1961 F3 식물들이 Sf3.5B 저항성에 대해 테스트되었다. 이들 식물에 대한 유전형 분석은 QTL-VI의 경우 SEQ ID NO: 3 및 4로 표시되는 마커들을, 그리고 QTL-XII의 경우 SEQ ID NO: 7 및 8로 표시되는 마커들을 사용하여 표현형 분석 당일에 수행되었으며, 여기서 이들 마커들의 존재는 NCIMB 42991에서 유래된 이들 QTL들의 저항성 대립 유전자의 존재를 식별시켜 준다. 결합된 QTL 유전자형 클래스 당 관찰의 수는 표 2에 주어진다.
표 2: 결합된 QTL 유전자형 클래스 당 관찰의 수( A 는 민감한 멜론 균주 베드란타이스(Vedrantais)의 QTL-VI 또는 QTL-XII에 대해 동형 접합성이며, B 는 저항성 멜론 균주 NCIMB 42991의 QTL-VI 또는 QTL-XII에 대해 이형 접합성이며, H 는 민감한 멜론 균주 베드란타이스(Vedrantais) 및 저항성 멜론 균주 NCIMB 42991의 QTL-VI 또는 QTL-XII에 대해 이형 접합성임)
Figure pct00004
95% 신뢰도 영역은 유전자형과 표현형 사이의 상관 관계에 대해 결정되었다(LOD-drop 2, Baysian 신뢰 구간 및 Bootstrap 신뢰 구간). 점수화된 Sf3.5B 저항과 상관 관계가 있는 유전자형 BA, AB, BB 및 BH(표 2에 따른 QTL-VI의 유전자형과 관련된 첫 번째 문자, 표 2에 따른 QTL-XII의 유전자형과 관련된 두 번째 문자)의 결과는 도 2에 제시된다. 유전자형 HB는 유전자형 AB에 필적하는 민감성 표현형을 초래하였다(데이터는 표시되지 않음). Sf3.5A에 대한 저항성에 대해서도 유사한 결과가 얻어졌다(데이터는 표시되지 않음).
이제 본 발명을 완전히 설명하였으므로, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 과도한 실험없이 광범위한 등가 파라미터, 농도 및 조건 내에서 동일한 것이 수행될 수 있음을 당업자는 인식할 것이다.
본 발명은 특정 구현과 관련하여 설명되었지만, 추가 변경이 가능하다는 것이 이해될 것이다. 본 출원은 일반적으로 본 발명의 원리를 따르고, 본 발명이 속하는 기술 내에서 공지된 또는 관례적인 실행에 있는 본 개시로부터의 이러한 출발을 포함하는 본 발명의 임의의 변형, 용도 또는 적용을 포함하도록 의도되며, 첨부된 청구범위에 따른 바와 같이 전술된 필수적인 특징들에 적용될 수 있다.
저널 기사 또는 초록, 공개된 또는 대응 특허출원, 특허 또는 기타 참고문헌들을 포함하여 본원에 인용된 모든 참고문헌은 인용된 참고문헌에 제시된 모든 데이터, 표, 도면 및 텍스트를 포함하여 전체적으로 본원에 참고문헌으로 포함된다. 추가적으로, 본원에 인용된 참고문헌에 인용된 참고문헌의 전체 내용은 또한 전체적으로 참고문헌으로 포함된다. 공지된 방법 단계, 통상적인 방법 단계, 공지된 방법 또는 통상적인 방법에 대한 참고문헌은 어떤 방식으로든 본 발명의 임의의 측면, 설명 또는 구현이 관련 기술에서 개시, 교시 또는 제안된다는 것을 인정하는 것은 아니다.
특정 구현에 대한 전술한 설명은 다른 사람들이 (본원에 인용된 참고문헌의 내용을 포함하여) 본 발명의 일반적인 개념을 벗어나지 않고 과도한 실험없이 해당 기술 내에서 지식을 적용함으로써 다양한 적용에 대해 쉽게 변경 및/또는 적응할 수 있는 본 발명의 일반적인 특성을 완전히 드러낼 것이다. 따라서, 이러한 적응 및 변경은 본원에 제시된 교시 및 지침에 기초하여 개시된 구현의 등가의 의미 및 범위 내에 있도록 의도된다. 본원에서 어법 또는 용어는 설명을 위한 것이지 제한을 위한 것이 아니므로, 본원의 용어 또는 어법은 당업자의 지식과 결합하여 본원에 제시된 교시 및 지침에 비추어 당업자에 의해 해석되어야 함을 이해해야 한다.
SEQUENCE LISTING <110> Keygene N.V. <120> QTLs for powdery mildew resistance in melon <130> P6069739PCT <150> EP18165317.1 <151> 2018-03-30 <160> 16 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 45 <212> DNA <213> Cucumis melo <400> 1 aaataccaga caagatatca tcgccatgat tggccttcct tctgc 45 <210> 2 <211> 45 <212> DNA <213> Cucumis melo <400> 2 tatctctata tagaaaaact cgaaccttat gctcatgtgt gaggg 45 <210> 3 <211> 45 <212> DNA <213> Cucumis melo <400> 3 gctcaattat ttcatatttt agttagctta attcaagtaa tctaa 45 <210> 4 <211> 45 <212> DNA <213> Cucumis melo <400> 4 ctgtatcaaa ccactgtcgt caccgttttg gagcttatga ttgag 45 <210> 5 <211> 45 <212> DNA <213> Cucumis melo <400> 5 taattgatcg atcaagcagc cctagcaaga agttgaagtt gatca 45 <210> 6 <211> 45 <212> DNA <213> Cucumis melo <400> 6 tattaccgat agcatgcaaa tctgatctct tttctttgct cattt 45 <210> 7 <211> 45 <212> DNA <213> Cucumis melo <400> 7 tctaattttc accattttgc cgcttcctcc tctgagccta aaggt 45 <210> 8 <211> 45 <212> DNA <213> Cucumis melo <400> 8 tgaagttact tcgagtgtgt atgtctatga actgttcaat gagga 45 <210> 9 <211> 45 <212> DNA <213> Cucumis melo <400> 9 aaataccaga caagatatca tcaccatgat tggccttcct tctgc 45 <210> 10 <211> 45 <212> DNA <213> Cucumis melo <400> 10 tatctctata tagaaaaact cggaccttat gctcatgtgt gaggg 45 <210> 11 <211> 45 <212> DNA <213> Cucumis melo <400> 11 gctcaattat ttcatatttt agctagctta attcaagtaa tctaa 45 <210> 12 <211> 45 <212> DNA <213> Cucumis melo <400> 12 ctgtatcaaa ccactgtcgt catcgttttg gagcttatga ttgag 45 <210> 13 <211> 45 <212> DNA <213> Cucumis melo <400> 13 taattgatcg atcaagcagc ccgagcaaga agttgaagtt gatca 45 <210> 14 <211> 45 <212> DNA <213> Cucumis melo <400> 14 tattaccgat agcatgcaaa tccgatctct tttctttgct cattt 45 <210> 15 <211> 45 <212> DNA <213> Cucumis melo <400> 15 tctaattttc accattttgc cgattcctcc tctgagccta aaggt 45 <210> 16 <211> 45 <212> DNA <213> Cucumis melo <400> 16 tgaagttact tcgagtgtgt atatctatga actgttcaat gagga 45

Claims (18)

  1. QTL-VI의 식별을 위한 마커로서, 여기서 상기 QTL-VI는, 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물의 게놈에 존재할 경우에, 흰 가루병에 대해 저항성을 유도하며, 여기서 마커는
    - 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 5,330,645bp에 해당하는 SEQ ID NO: 1의 23번 위치에서의 'G';
    - 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 6,006,456bp에 해당하는 SEQ ID NO: 2의 23번 위치에서의 'A';
    - 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 5,414,506bp에 해당하는 SEQ ID NO: 3의 23번 위치에서의 'T'; 및,
    - 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 5,738,920bp에 해당하는 SEQ ID NO: 4의 23번 위치에서의 'C'
    로 구성되는 그룹에서 선택되는, QTL-VI의 식별을 위한 마커.
  2. 제1항에 있어서,
    마커는 SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 및 SEQ ID NO: 4로 구성되는 그룹으로부터 선택된 서열을 포함하는, 마커.
  3. QTL-XII의 식별을 위한 마커로서, 여기서 상기 QTL-XII는 QTL-VI와 함께 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물의 게놈에 존재할 경우, 흰 가루병에 대한 저항성을 유도하며, 여기서 마커는
    - 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 22,675,877bp에 해당하는 SEQ ID NO: 5의 23번 위치에서의 'T';
    - 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 22,923,842bp에 해당하는 SEQ ID NO: 6의 23번 위치에서의 'T';
    - 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 22,781,889bp에 해당하는 SEQ ID NO: 7의 23번 위치에서의 'C'; 및,
    - 공개 멜론 게놈의 물리적 위치 22,788,588bp에 해당하는 SEQ ID NO: 8의 23번 위치에서의 'G'
    로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, QTL-XII의 식별을 위한 마커.
  4. 제3항에 있어서,
    마커는 SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7 및 SEQ ID NO: 8로 구성되는 그룹으로부터 선택된 서열을 포함하는, 마커.
  5. 제1항 또는 제2항의 마커와 제3항 또는 제4항의 마커의 조합.
  6. SEQ ID NO: 1 및 SEQ ID NO: 2에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내, 바람직하게 SEQ ID NO: 3 및 SEQ ID NO: 4에 의해 범위가 정해진 영역 내의 6번 염색체 상에 위치한 NCIMB 42991의 게놈에 포함된, 흰 가루병 저항성을 유도하는 QTL-VI, 또는 이의 일부 또는 변이체를 포함하는 핵산 또는 구조물.
  7. SEQ ID NO: 5 및 SEQ ID NO: 6에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내, 바람직하게 SEQ ID NO: 7 및 SEQ ID NO: 8에 의해 범위가 정해진 영역 내의 12번 염색체 상에 위치한 NCIMB 42991의 게놈에 포함된, 흰 가루병 저항성을 유도하는 QTL-VII, 또는 이의 일부 또는 변이체를 포함하는 핵산 또는 구조물.
  8. SEQ ID NO: 1 및 SEQ ID NO: 2에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내, 바람직하게 SEQ ID NO: 3 및 SEQ ID NO: 4에 의해 범위가 정해진 영역 내의 6번 염색체 상에 위치한 NCIMB 42991의 게놈에 포함된, 흰 가루병 저항성을 유도하는 QTL-VI, 또는 이의 일부 또는 변이체, 및 SEQ ID NO: 5 및 SEQ ID NO: 6에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내, 바람직하게 SEQ ID NO: 7 및 SEQ ID NO: 8에 의해 범위가 정해진 영역 내의 12번 염색체 상에 위치한 NCIMB 42991의 게놈에 포함된, 흰 가루병 저항성을 유도하는 QTL-XII, 또는 이의 일부 또는 변이체를 포함하는 핵산 또는 구조물.
  9. 제1항 또는 제2항의 마커를 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물의 게놈에서 QTL-VI의 식별을 위해 사용하는 용도.
  10. 제3항 또는 제4항의 마커를 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물의 게놈에서 QTL-XII의 식별을 위해 사용하는 용도.
  11. 제1항 또는 제2항의 마커와 제3항 또는 제4항의 마커의 조합을 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 식물의 게놈에서 QTL-VI 및 QTL-XII의 조합의 식별을 위해 사용하는 용도.
  12. 흰 가루병 저항성 식물을 선별하는 방법으로서, 제1항 또는 제2항 중 적어도 하나의 마커의 존재를 검출하는 단계를 포함하며, 그리고 선택적으로 제3항 또는 제4항 중 적어도 하나의 마커의 존재를 검출하는 단계를 추가로 포함하는, 흰 가루병 저항성 식물을 선별하는 방법.
  13. 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 흰 가루병 저항성 식물을 생산하는 방법으로서, SEQ ID NO: 1 및 SEQ ID NO: 2에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내, 바람직하게 SEQ ID NO: 3 및 SEQ ID NO: 4에 의해 범위가 정해진 영역 내의 6번 염색체 상에 위치한 NCIMB 42991의 게놈에 포함된, QTL-VI을 식물 내로 유전자 이입시키는 단계를 포함하는, 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 흰 가루병 저항성 식물을 생산하는 방법.
  14. 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 흰 가루병 저항성 식물을 생산하는 방법으로서, 제6항의 핵산을 식물 내로 전달하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 전달은 선택적으로 형질 전환 또는 원형질체 융합에 의해 수행되는, 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 종의 흰 가루병 저항성 식물을 생산하는 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 방법은 SEQ ID NO: 5 및 SEQ ID NO: 6에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내, 바람직하게 SEQ ID NO: 7 및 SEQ ID NO: 8에 의해 범위가 정해진 영역 내의 12번 염색체 상에 위치한 NCIMB 42991의 게놈에 포함된, QTL-XII, 또는 제7항의 핵산을 상기 식물 내로 유전자 이입시키거나 또는 전달하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  16. 흰 가루병 저항성 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 식물로서, 이의 게놈에 유전자 이입된 QTL-VI를 포함하며, QTL-VI는 SEQ ID NO: 1 및 SEQ ID NO: 2에 의해 범위가 정해진, 바람직하게 SEQ ID NO: 3 및 SEQ ID NO: 4에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내의 6번 염색체 상의 NCIMB 42991의 게놈에 포함되어 있는 것이며, 여기서 바람직하게 상기 식물은 품종인, 흰 가루병 저항성 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 식물.
  17. 제16항에 있어서,
    식물은 이의 게놈에 유전자 이입된 QTL-XII를 추가로 포함하며, QTL-XII는 SEQ ID NO: 5 및 SEQ ID NO: 6에 의해 범위가 정해진, 바람직하게 SEQ ID NO: 7 및 SEQ ID NO: 8에 의해 범위가 정해진 염색체 영역 내의 12번 염색체 상의 NCIMB 42991의 게놈에 포함되어 있는 것인, 흰 가루병 저항성 쿠쿠미스 멜로(Cucumis melo) 식물.
  18. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 마커, 제5항에 따른 마커들의 조합, 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 핵산, 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 용도, 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 방법 또는 제16항 또는 제17항에 따른 식물로서, 여기서 흰 가루병 원인 인자는 포도스파에라 잔티이(Podosphaera xanthii)인, 마커, 마커들의 조합, 핵산, 용도, 방법 또는 식물.
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