KR20220036303A - A biomarker for predicting a head stage of wheat - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따라 규명된 밀의 출수기에 유의하게 영향을 미치는 단일 염기 다형성(single nucleotide polymorphisms, SNPs) 마커는 밀의 재배 특성을 재배 품종을 선택하는데 도움을 줄 수 있고, 밀 품종에 따라 적합한 재배 방법을 제시하는 것이 가능하다.The single nucleotide polymorphisms (SNPs) markers that significantly affect the sprouting period of wheat identified according to the present invention can help select cultivars for the cultivation characteristics of wheat and suggest appropriate cultivation methods depending on the wheat cultivar. It is possible.

Description

밀의 출수기 예측용 바이오마커{A BIOMARKER FOR PREDICTING A HEAD STAGE OF WHEAT}Biomarker for predicting the head stage of wheat {A BIOMARKER FOR PREDICTING A HEAD STAGE OF WHEAT}

본 발명은 바이오마커로서 밀의 출수기를 예측할 수 있는 단일 염기 다형성 마커; 상기 마커를 이용하여 밀의 출수기를 예측하기 위한 정보를 제공하는 방법; 상기 마커에 대한 프로브 또는 프라이머를 포함하는 밀의 출수기 예측용 조성물; 및 상기 마커에 대한 프로브 또는 프라이머를 포함하는 밀의 출수기 예측용 키트에 관한 것이다.The present invention provides a single nucleotide polymorphism marker that can predict the heading period of wheat as a biomarker; A method of providing information for predicting the planting period of wheat using the marker; A composition for predicting the heading period of wheat comprising a probe or primer for the marker; and a kit for predicting the heading period of wheat, including a probe or primer for the marker.

밀은 동양에서 보조식량으로 쓰이지만 서양에서는 주식량이며, 쌀과 함께 세계의 2대 식량 작물이다. 90% 이상이 제분되어 제면, 제빵, 제과, 공업용 등으로 사용된다. 세계 밀 생산량은 최근 10년 동안 소비량 증가 추세에 맞추어 꾸준히 증가하고 있지만(FAO, 2018), 수량성 증대는 밀 육종 프로그램에서 여전히 제일 중요한 목표이다(Wurschum et al. 2018). Wheat is used as a supplementary food in the East, but is a staple food in the West, and is one of the world's two largest food crops along with rice. More than 90% is milled and used for making noodles, baking, confectionery, and industrial purposes. Although global wheat production has been steadily increasing in line with increasing consumption over the past decade (FAO, 2018), increasing yield remains the most important goal in wheat breeding programs (Wurschum et al. 2018).

이상기후로 인한 재배 환경의 급격한 변화로 인하여 생산성 증진과 안정성을 동시에 확보해야 하기 때문에 세계 각국은 지속적인 관련 연구를 수행하고 있다(Asseng et al. 2017, Yang et al. 2017, Zampieri et al. 2017). 유럽은 최근에 기후 변화 대응을 위한 내건성 증진과 밀 수량 증대에 관한 연구가 활발하다(Senapati et al, 2018). 그러나, 국내에서의 밀에 대한 연구는 타국과 비교해서 매우 부진한 편이다. Countries around the world are continuously conducting related research because it is necessary to simultaneously increase productivity and ensure stability due to rapid changes in the cultivation environment due to abnormal climate (Asseng et al. 2017, Yang et al. 2017, Zampieri et al. 2017) . In Europe, research has recently been active on improving drought tolerance and increasing wheat yield to respond to climate change (Senapati et al, 2018). However, research on wheat in Korea is very poor compared to other countries.

밀의 수량은 단위면적당 분얼수, 1수립수 및 종자 무게의 영향을 가장 많이 받는 것으로 알려져 있으며, 이러한 측면에서, 밀 수량 증대를 위해 밀의 농업 형질과 유전적 특성을 연구하고, 국내 밀 육종 또는 밀 재배에 적용될 수 있는 한국형 밀 핵심집단의 SNP 분석 및 분자 마커를 개발하는 것이 필요하다.It is known that the yield of wheat is most affected by the number of tillers per unit area, the number of kernels per unit, and the seed weight. In this respect, to increase wheat yield, agricultural traits and genetic characteristics of wheat are studied, and domestic wheat breeding or wheat cultivation is conducted. It is necessary to develop SNP analysis and molecular markers of the Korean wheat core group that can be applied to.

본 발명은 상기 요구를 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 밀의 출수기를 예측할 수 있는 단일 염기 다형성 마커를 제공하는 것이다. The present invention is intended to solve the above needs, and the purpose of the present invention is to provide a single nucleotide polymorphism marker that can predict the sprouting period of wheat.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 마커를 이용하여 밀의 출수기를 예측하기 위한 정보를 제공하는 방법; 상기 마커를 검출할 수 있는 제제를 포함하는 밀의 출수기 예측용 조성물; 및 상기 마커를 검출할 수 있는 제제를 포함하는 밀의 출수기 예측용 키트를 제공하는데 있다. In addition, another object of the present invention is a method of providing information for predicting the heading period of wheat using the marker; A composition for predicting the heading period of wheat comprising an agent capable of detecting the marker; The aim is to provide a kit for predicting the heading period of wheat, including an agent capable of detecting the marker.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

달리 정의되지 않으면, 본 명세서에서 사용된 모든 기술 용어 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상적인 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used in this specification have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains.

본 발명의 발명자는 다양한 밀의 품종들로부터 주요 농업 형질을 구분할 수 있는 바이오마커 개발을 위해 노력한 결과, 밀의 출수기와 유의적 상관관계를 갖는 특정 단일 염기 다형성(single nucleotide polymorphism) 마커를 발굴하여 본 발명을 완성하였다. As a result of efforts to develop biomarkers that can distinguish major agricultural traits from various wheat varieties, the inventor of the present invention discovered a specific single nucleotide polymorphism marker that has a significant correlation with the emergence period of wheat and developed the present invention. Completed.

따라서, 본 발명은 밀의 재배에서, 밀의 출수기를 예측할 수 있는 단일 염기 다형성 마커 및 이의 용도를 제공한다. Therefore, the present invention provides a single nucleotide polymorphism marker that can predict the heading period of wheat in wheat cultivation and its use.

구체적으로, 본 발명은 밀의 출수기를 예측할 수 있는 단일 염기 다형성 마커들 중에서 선택되는 하나 이상의 단일 염기 다형성 마커를 포함하는 밀의 출수기 예측용 마커를 제공한다.Specifically, the present invention provides a marker for predicting the heading period of wheat that includes one or more single nucleotide polymorphism markers selected from among single nucleotide polymorphism markers that can predict the heading period of wheat.

본 발명의 밀의 출수기를 예측할 수 있는 단일 염기 다형성 마커는 밀 4B번 염색체(genome)의 BA00307905 및 밀 3B 염색체의 BA00204258로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. The single nucleotide polymorphism marker capable of predicting the heading period of wheat of the present invention may be selected from the group consisting of BA00307905 of wheat chromosome 4B (genome) and BA00204258 of wheat chromosome 3B.

일 구체예에서, 상기 밀의 출수기 예측을 위한 단일 염기 다형성 마커를 2개를 모두 조합하여 사용할 수 있다. In one embodiment, a combination of two single nucleotide polymorphism markers for predicting the heading period of wheat may be used.

밀은 6배체 작물로서, 42개의 염색체를 가지며, 이질배수성(allopolyploid)으로, 6개의 염색체가 상동염색체 2개씩 A, B, D 게놈(genome)으로 구분된다. 즉, 1번 염색체의 경우, 1A 상동염색체 2개, 1B 상동염색체 2개, 1D 상동염색제 2개를 가지며, 염색체 번호는 7번까지 존재한다.Wheat is a hexaploid crop, has 42 chromosomes, is allopolyploid, and the six chromosomes are divided into two homologous chromosomes each into the A, B, and D genomes. In other words, in the case of chromosome 1, there are two homologous chromosomes 1A, two homologous chromosomes 1B, and two homologous chromosomes 1D, and chromosome numbers exist up to number 7.

본 명세서에서 용어 "출수기"란 화본과 식물에서 개화에 앞서 이삭목마디 사이가 신장하여 지엽의 잎집에서 이삭이 나오는 시기를 의미한다. 밀의 출수기는 필요에 따라 다른 기준으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 전체 단위 면적당 이삭수 중 소정의 비율로 출수한 날을 출수기로 정의될 수 있다. 상기 소정의 비율은 전체 단위 면적 당 이삭 수 중 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 또는 90% 이상일 수 있으나, 이는 필요에 따라 출수기의 정의로서 달라질 수 있다. 또는, 상기 출수기는 표준 품종의 이삭이 나오는 시기를 기준으로 정의될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. In this specification, the term "heading period" refers to the period in which spikes emerge from the leaf sheaths of branch leaves when the spike neck nodes elongate prior to flowering in flowering plants. The heading period of wheat can be defined by different criteria as needed. For example, the day when a predetermined ratio of the number of ears per unit area is harvested may be defined as the harvesting period. The predetermined ratio may be 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90% or more of the total number of ears per unit area, but this may be used as a definition of the head harvesting period as needed. It may vary. Alternatively, the heading period may be defined based on the time when ears of standard varieties emerge, but is not limited to this.

본 발명의 단일 염기 다형성 마커 밀 4B번 염색체(genome)의 BA00307905의 유전자형이 AA인 경우, 상기 SNP의 유전자형이 GG 또는 AG인 경우 대비 영양 생장이 길어지고 출수기가 늦어지는 것으로 예측될 수 있음을 의미할 수 있다. This means that if the genotype of BA00307905 of the single nucleotide polymorphism marker wheat chromosome (genome) 4B of the present invention is AA, vegetative growth can be prolonged and the heading period can be delayed compared to when the genotype of the SNP is GG or AG. can do.

또한, 본 발명의 단일 염기 다형성 마커 밀 3B 염색체의 BA00204258의 유전자형이 AA인 경우, 상기 SNP의 유전자형이 AG인 경우 대비 영양생장이 길어지고 출수기가 늦어지는 것으로 예측될 수 있음을 의미할 수 있다. In addition, when the genotype of BA00204258 of the single nucleotide polymorphism marker wheat chromosome 3B of the present invention is AA, it can be predicted that vegetative growth is prolonged and the heading period is delayed compared to when the genotype of the SNP is AG.

본 발명에서 용어 '다형성(polymorphism)'은 엑손 및 인트론을 포함하는 핵산 또는 그 일부에 하나 이상의 형태가 공존하는 것을 일컫는다. '단일 염기 다형성(Single Nucleotide Polymorphism)' 또는 'SNP'는 유전자의 특정한 위치에서 두 가지 이상의 단일 염기가 존재는 경우를 말한다. 대부분의 SNP는 두 개의 대립유전자를 갖는다. 상기 다형성의 하나의 대립유전자에 대해, 2개의 동일한 대립유전자를 가지면 대립유전자에 대해 동형접합성(SNP 위치에서 동일한 염기를 가짐)이라고 하고, 2개의 상이한 대립유전자를 가지면 대립유전자에 대해 이형접합성(SNP 위치에서 상이한 염기를 가짐)이라고 한다. 본 발명에서, SNP 명명은 BA 코드(BA code)로 나타낸다. BA 코드는 CerealsDB (https://plants.ensembl.org/Triticum_aestivum/Info/Index)에서 밀 (Triticum aestivum)의 게놈에 존재하는 각각의 SNP에 부여한 코드를 의미한다. CerealsDB의 BA 코드에 따른 염기의 위치는 밀의 표준 유전체(IWGSC RefSeq v1.0)와 일치하며, 상호 연동가능 하다. In the present invention, the term 'polymorphism' refers to the coexistence of one or more forms in a nucleic acid including exons and introns or a portion thereof. ‘Single Nucleotide Polymorphism’ or ‘SNP’ refers to the presence of two or more single nucleotides at a specific position in a gene. Most SNPs have two alleles. For one allele of the above polymorphism, if you have two identical alleles, you are said to be homozygous for the allele (having the same base at the SNP position), and if you have two different alleles, you are called heterozygous for the allele (SNP). (having different bases at different positions). In the present invention, SNP naming is indicated by BA code. BA code refers to the code assigned to each SNP present in the genome of wheat (Triticum aestivum) by CerealsDB (https://plants.ensembl.org/Triticum_aestivum/Info/Index). The positions of bases according to the BA code of CerealsDB are consistent with the standard wheat genome (IWGSC RefSeq v1.0) and are interconnectable.

본 발명에서 용어 '대립유전자(allele)'는 유전자 또는 그 일부와 관련된 인트론, 엑손, 인트론/엑손 접합(junction) 및 3' 및/또는 5' 비번역 영역을 포함하는 유전자의 대안적인 형태를 일컫는다. 일반적으로 대립유전자는 상동 염색체 상의 동일한 유전자 좌위에 존재하는 한 유전자의 여러 타입을 말한다. 특정 유전자의 대립유전자는 서로 단일 뉴클레오티드 또는 몇 개의 뉴클레오티드가 다를 수 있고 뉴클레오티드의 치환, 결실 및 삽입을 포함할 수 있다.As used herein, the term 'allele' refers to an alternative form of a gene, including an intron, exon, intron/exon junction, and 3' and/or 5' untranslated region associated with the gene or part thereof. . In general, alleles refer to multiple types of a gene that exist at the same genetic locus on homologous chromosomes. Alleles of a particular gene may differ from each other by a single nucleotide or several nucleotides and may include substitutions, deletions, and insertions of nucleotides.

본 발명에서 용어 '마커(marker)', '다형성 마커' 또는 '단일 염기 다형성 마커'는 유전자의 다형성 부위(genomic polymorphic site)를 의미한다. 각 다형성 마커는 다형성 부위에서 특정한 대립유전자에 특징적인 두 개 이상의 서열 변이를 갖는다.In the present invention, the term 'marker', 'polymorphic marker', or 'single nucleotide polymorphic marker' refers to a genomic polymorphic site of a gene. Each polymorphic marker has two or more sequence variations at the polymorphic site that are characteristic of a particular allele.

또한, 본 발명은 밀로부터 분리한 핵산 시료로부터 본 발명의 단일 염기 다형성 마커들로부터 선택되는 하나 이상의 단일 염기 다형성 마커의 다형성 부위의 염기를 확인하는 것을 포함하는 밀의 출수기를 예측하는 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for predicting the heading period of wheat, which includes confirming the base of the polymorphic site of one or more single nucleotide polymorphism markers selected from the single nucleotide polymorphism markers of the present invention from a nucleic acid sample isolated from wheat.

또한, 본 발명은 밀로부터 분리한 핵산 시료로부터 본 발명의 단일 염기 다형성 마커들로부터 선택되는 하나 이상의 단일 염기 다형성 마커의 다형성 부위의 염기를 확인하는 것을 포함하는 밀의 출수기를 예측하기 위한 정보를 제공하는 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides information for predicting the heading period of wheat, including confirming the base of the polymorphic site of one or more single nucleotide polymorphism markers selected from the single nucleotide polymorphism markers of the present invention from a nucleic acid sample isolated from wheat. Provides a method.

상기 밀의 출수기를 예측하는 방법 또는 밀의 출수기를 예측하기 위한 정보를 제공하는 방법은 상기 방법은 (a) 밀로부터 분리된 게놈 DNA를 준비하는 단계; (b) 상기 핵산시료에서 밀 4B번 염색체(genome)의 BA00307905 및 밀 3B 염색체의 BA00204258로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단일 염기 다형성 부위를 증폭하는 단계; 및 (c) 상기 증폭된 핵산시료에서 단일 염기 다형성 부위의 염기를 확인하여 유전자형에 따라서 밀의 출수기를 분석하는 단계를 포함할 수 있다.The method for predicting the heading period of wheat or providing information for predicting the heading period of wheat includes the steps of (a) preparing genomic DNA isolated from wheat; (b) amplifying at least one single nucleotide polymorphism site selected from the group consisting of BA00307905 of wheat chromosome 4B (genome) and BA00204258 of wheat chromosome 3B from the nucleic acid sample; and (c) identifying the base of the single nucleotide polymorphism site in the amplified nucleic acid sample and analyzing the wheat germination period according to the genotype.

또한, 상기 밀의 출수기를 예측하는 방법 또는 밀의 출수기를 예측하기 위한 정보를 제공하는 방법은 상기 방법은 (a) 밀로부터 분리된 게놈 DNA를 주형으로 본 발명의 SNP에 대응하는 위치의 염기를 포함하는 5개 내지 100개의 연속적인 핵산서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드 또는 이에 상보적인 폴리뉴클레오티드와 특이적으로 혼성화하는 프로브; 또는 이를 증폭할 수 있는 프라이머와 반응시키는 것; 및 (b) 상기 반응물을 확인하는 것을 포함할 수 있다. In addition, the method for predicting the heading period of wheat or the method for providing information for predicting the heading period of wheat includes (a) genomic DNA isolated from wheat as a template and containing a base at a position corresponding to the SNP of the present invention. A probe that specifically hybridizes with a polynucleotide consisting of 5 to 100 consecutive nucleic acid sequences or a polynucleotide complementary thereto; or reacting it with a primer capable of amplifying it; and (b) confirming the reactant.

본 발명에서 용어 '핵산 시료(nucleic acid sample)'는 밀로부터 수득된 핵산(DNA 또는 RNA)을 포함하는 시료를 의미한다. 핵산 시료는, 밀로부터 채취한 잎, 뿌리, 줄기, 꽃, 낱알 등의 시료와 같은, 핵산을 포함하는 임의의 공급원(source)으로부터 수득될 수 있다. 밀로부터 핵산 시료를 수득하는 방법은 당업계에서 잘 알려져 있고, 공지된 방법을 제한 없이 사용할 수 있다.In the present invention, the term 'nucleic acid sample' refers to a sample containing nucleic acid (DNA or RNA) obtained from wheat. Nucleic acid samples can be obtained from any source containing nucleic acids, such as samples of leaves, roots, stems, flowers, kernels, etc. collected from wheat. Methods for obtaining nucleic acid samples from wheat are well known in the art, and known methods can be used without limitation.

개체로부터 분리한 핵산 시료로부터, 단일 염기 다형성 마커의 다형성 부위를 증폭하거나 단일 염기 다형성 마커를 검출할 수 있는 프로브와 혼성화하여 다형성 부위의 염기를 확인할 수 있다.From a nucleic acid sample isolated from an individual, the base of the polymorphic site can be confirmed by amplifying the polymorphic site of the single nucleotide polymorphism marker or hybridizing it with a probe that can detect the single nucleotide polymorphism marker.

예를 들어, PCR, 리가제 연쇄 반응(LCR), 전사증폭(transcription amplification), 자가유지 서열 복제 및 핵산에 근거한 서열 증폭 (NASBA)을 이용하여 다형성 부위를 증폭할 수 있다.For example, polymorphic sites can be amplified using PCR, ligase chain reaction (LCR), transcription amplification, self-sustaining sequence cloning, and nucleic acid-based sequence amplification (NASBA).

다형성 부위의 염기의 확인은 시퀀싱 분석, 마이크로어레이(microarray)에 의한 혼성화, 대립유전자 특이적인 PCR(allele specific PCR), 다이나믹 대립유전자 혼성화 기법(dynamic allele-specific hybridization, DASH), PCR 연장 분석, SSCP, PCR-RFLP 분석, TaqMan 기법, SNPlex 플랫폼(Applied Biosystems), 질량 분석법(예를 들면, Sequenom의 MassARRAY 시스템), 미니-시퀀싱(mini-sequencing) 방법, Bio-Plex 시스템(BioRad), CEQ 및 SNPstream 시스템(Beckman), Molecular Inversion Probe 어레이 기술(예를 들면, Affymetrix GeneChip), 및 BeadChip (Illumina의 HumanOmni2.5-8) 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, SNP 칩을 이용하여 다형성 부위의 염기를 확인할 수 있다. SNP 칩은 수십만개의 SNP의 각 염기를 한번에 확인할 수 있는 DNA 마이크로어레이의 하나를 의미한다.Identification of bases at polymorphic sites includes sequencing analysis, hybridization by microarray, allele-specific PCR (allele-specific PCR), dynamic allele-hybridspecificization (DASH), PCR extension analysis, and SSCP. , PCR-RFLP analysis, TaqMan techniques, SNPlex platform (Applied Biosystems), mass spectrometry (e.g., Sequenom's MassARRAY system), mini-sequencing methods, Bio-Plex system (BioRad), CEQ, and SNPstream. Systems (Beckman), Molecular Inversion Probe array technology (e.g., Affymetrix GeneChip), and BeadChip (HumanOmni2.5-8 from Illumina), etc. For example, the base of a polymorphic site can be confirmed using a SNP chip. SNP chip refers to a type of DNA microarray that can identify each base of hundreds of thousands of SNPs at once.

시퀀싱 분석은 염기서열 결정을 위한 통상적인 방법을 사용할 수 있으며, 자동화된 유전자분석기를 이용하여 수행될 수 있다. 또한, 대립유전자 특이적 PCR은 SNP가 위치하는 염기를 3' 말단으로 하여 고안한 프라이머를 포함한 프라이머 세트로 상기 SNP가 위치하는 DNA 단편을 증폭하는 PCR 방법을 의미한다. 상기 방법의 원리는, 예를 들어, 특정 염기가 G에서 A로 치환된 경우, 상기 G를 3' 말단염기로 포함하는 프라이머 및 적당한 크기의 DNA 단편을 증폭할 수 있는 반대 방향 프라이머를 고안하여 PCR 반응을 수행할 경우, 상기 SNP 위치의 염기가 G인 경우에는 증폭반응이 정상적으로 수행되어 원하는 위치의 밴드가 관찰되고, 상기 염기가 A로 치환된 경우에는 프라이머는 주형 DNA에 상보결합할 수 있으나, 3' 말단 쪽이 상보결합을 하지 못함으로써 증폭반응이 제대로 수행되지 않는 점을 이용한 것이다. DASH는 통상적인 방법으로 수행될 수 있고, 바람직하게는 프린스 등에 의한 방법에 의하여 수행될 수 있다.Sequencing analysis can use conventional methods for determining base sequences and can be performed using an automated genetic analyzer. In addition, allele-specific PCR refers to a PCR method that amplifies the DNA fragment where the SNP is located using a primer set including a primer designed with the base where the SNP is located as the 3' end. The principle of the method is that, for example, when a specific base is substituted from G to A, PCR is performed by designing a primer containing the G as the 3' terminal base and a reverse primer capable of amplifying a DNA fragment of an appropriate size. When performing the reaction, if the base at the SNP position is G, the amplification reaction is performed normally and a band at the desired position is observed, and if the base is replaced with A, the primer can complement the template DNA. It takes advantage of the fact that the amplification reaction is not performed properly due to the failure of complementary bonds at the 3' end. DASH can be performed by conventional methods, preferably by the method by Prince et al.

PCR 연장 분석은 먼저 단일염기 다형성이 위치하는 염기를 포함하는 DNA 단편을 프라이머 쌍으로 증폭을 한 다음, 반응에 첨가된 모든 뉴클레오티드를 탈인산화시킴으로써 불활성화시키고, 여기에 SNP 특이적 연장 프라이머, dNTP 혼합물, 디디옥시뉴클레오티드, 반응 완충액 및 DNA 중합효소를 첨가하여 프라이머 연장반응을 수행함으로써 이루어진다. 이때, 연장 프라이머는 SNP가 위치하는 염기의 5' 방향에 바로 인접한 염기를 3' 말단으로 삼으며, dNTP 혼합물에는 디디옥시뉴클레오티드와 동일한 염기를 갖는 핵산이 제외되고, 상기 디디옥시뉴클레오티드는 SNP를 나타내는 염기 종류 중 하나에서 선택된다. 예를 들어, A에서 G로의 치환이 있는 경우, dGTP, dCTP 및 TTP 혼합물과 ddATP를 반응에 첨가할 경우, 상기 치환이 일어난 염기에서 프라이머는 DNA 중합효소에 의하여 연장되고, 몇 염기가 지난 후 A 염기가 최초로 나타나는 위치에서 ddATP에 의하여 프라이머 연장반응이 종결된다. 만일 상기 치환이 일어나지 않았다면, 그 위치에서 연장반응이 종결되므로, 상기 연장된 프라이머의 길이를 비교함으로써 SNP를 나타내는 염기 종류를 판별할 수 있게 된다.PCR extension analysis first amplifies a DNA fragment containing the base where the single nucleotide polymorphism is located using a pair of primers, then dephosphorylates all nucleotides added to the reaction to inactivate them, followed by SNP-specific extension primers and a dNTP mixture. This is accomplished by performing a primer extension reaction by adding dideoxynucleotides, reaction buffer, and DNA polymerase. At this time, the extension primer uses the base immediately adjacent to the 5' direction of the base where the SNP is located as the 3' end, and the dNTP mixture excludes nucleic acids having the same base as the dideoxynucleotide, and the dideoxynucleotide represents the SNP. It is selected from one of the base types. For example, when there is a substitution from A to G and a mixture of dGTP, dCTP and TTP and ddATP are added to the reaction, the primer is extended by DNA polymerase at the base where the substitution occurred, and after a few bases, A The primer extension reaction is terminated by ddATP at the position where the base first appears. If the substitution has not occurred, the extension reaction is terminated at that position, so that the type of base representing the SNP can be determined by comparing the lengths of the extended primers.

이때, 검출방법으로는 연장 프라이머 또는 디디옥시뉴클레오티드를 형광 표지한 경우에는 일반적인 염기서열 결정에 사용되는 유전자 분석기(예를 들어, ABI사의 Model 3700 등)를 사용하여 형광을 검출함으로써 상기 SNP를 검출할 수 있으며, 무-표지된 연장 프라이머 및 디디옥시뉴클레오티드를 사용할 경우에는 MALDI-TOF(matrix assisted laser desorption ionization-time of flight) 기법을 이용하여 분자량을 측정함으로써 상기 SNP를 검출할 수 있다.At this time, the detection method is to detect the SNP by detecting fluorescence using a genetic analyzer (for example, ABI's Model 3700, etc.) used for general base sequence determination in the case of fluorescently labeled extension primers or dideoxynucleotides. When using unlabeled extension primers and dideoxynucleotides, the SNP can be detected by measuring the molecular weight using matrix assisted laser desorption ionization-time of flight (MALDI-TOF) technique.

본 발명에서, 게놈 DNA는 당업계에서 통상적으로 사용되는 SDS 추출법, CTAB 분리법 (Cetyl trimethyl Ammonium Bromide) 또는 상업적으로 판매되는 DNA 추출 키트를 이용하여 수득할 수 있다. In the present invention, genomic DNA can be obtained using the SDS extraction method, CTAB separation method (Cetyl trimethyl Ammonium Bromide) commonly used in the art, or a commercially available DNA extraction kit.

본 발명에서의 PCR은, real-time PCR, qRT-PCR 또는 multiplex PCR로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나로 수행될 수 있으나, 후보 품종 또는 시료 내 전술한 단일 염기 다형성 부위를 증폭할 수 있는 방법이라면, 제한없이 포함될 수 있다. 이와 함께, 상기 PCR 산물에 제한 효소를 추가로 처리할 수 있다. PCR in the present invention may be performed by any method selected from the group consisting of real-time PCR, qRT-PCR, or multiplex PCR. However, as long as it is a method that can amplify the above-mentioned single nucleotide polymorphism site in a candidate variety or sample, May be included without limitation. In addition, the PCR product may be additionally treated with restriction enzymes.

본 발명에서의 PCR에 의해 증폭된 산물을 확인하는 단계는, DNA 칩, 겔 전기영도, 방사성 측정, 형광 측정, 또는 인광 측정을 통해 수행될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 증폭 산물을 검출하는 방법 중 하나로, 겔 전기영동을 수행할 수 있으며, 겔 전기 영동은 증폭 산물의 크기에 따라 아가로스 겔 전기 영동 또는 아크릴이미드 겔 전기영동을 이용할 수 있다. The step of confirming the product amplified by PCR in the present invention may be performed using a DNA chip, gel electrophoresis, radioactivity measurement, fluorescence measurement, or phosphorescence measurement, but is not limited thereto. As one of the methods for detecting amplification products, gel electrophoresis can be performed, and gel electrophoresis can use agarose gel electrophoresis or acrylimide gel electrophoresis depending on the size of the amplification product.

구체적으로, 밀의 출수기를 예측할 수 있는 단일 염기 다형성 마커는 밀 4B번 염색체(genome)의 BA00307905 및 밀 3B 염색체의 BA00204258로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. Specifically, a single nucleotide polymorphism marker that can predict the heading period of wheat may be selected from the group consisting of BA00307905 of wheat chromosome 4B (genome) and BA00204258 of wheat chromosome 3B.

상기에서, In the above,

밀 4B번 염색체의 BA00307905의 유전자형이 AA; 또는The genotype of BA00307905 on wheat chromosome 4B is AA; or

밀 3B 염색체의 BA00204258의 유전자형이 AA인 경우, 출수기가 늦은 지표를 나타낸다. 이 경우, 밀의 영양생장 기간이 길어, 식물체가 상대적으로 큰 특성을 가질 수 있다. If the genotype of BA00204258 on the wheat chromosome 3B is AA, it indicates a late heading period. In this case, the vegetative growth period of wheat is long, and the plant can have relatively large characteristics.

또한, 상기에서, Also, in the above,

밀 4B번 염색체의 BA00307905가 GG인 경우; 또는When BA00307905 on wheat chromosome 4B is GG; or

밀 3B 염색체의 BA00204258가 AG인 경우, 밀의 출수기가 빠른 지표를 나타낸다. 이 경우 밀의 영양생장 기간이 짧아 식물체가 상대적으로 작고, 개화가 빠른 특성을 가질 수 있다. If BA00204258 of the wheat chromosome 3B is AG, it indicates that the wheat has an early sprouting period. In this case, the vegetative growth period of wheat is short, so the plant body is relatively small and flowering can be fast.

상기 밀 4B번 염색체의 BA00307905는 4B번 염색체의 416,305,576bp에 대응하는 위치에 존재하는 단일 염기 다형성(SNP) 마커를 의미하며, 이는 단일 염기 다형성(SNP) 마커는 유전자형이 AA 또는 GG일 수 있다. 상기 단일 염기 다형성 마커의 위치는 밀 표준유전체(IWSGSC wheat reference genome sequence; IWGSC RefSeq v1.0)에서의 위치와 상호 연동될 수 있다. 상기 마커에서 유전자형이 AA인 경우, 해당 밀은 영양생장 기간이 길고, 출수기가 늦어지는 품종으로 구분할 수 있다. 상기 마커에서 염기가 GG인 경우, 해당 밀은 영양생장 기간이 짧고, 개화가 빠른 품종으로 구분할 수 있다. BA00307905 of wheat chromosome 4B refers to a single nucleotide polymorphism (SNP) marker present at a position corresponding to 416,305,576 bp of chromosome 4B, and the single nucleotide polymorphism (SNP) marker may have a genotype of AA or GG. The location of the single nucleotide polymorphism marker may be interconnected with the location in the wheat reference genome sequence (IWSGSC wheat reference genome sequence; IWGSC RefSeq v1.0). If the genotype in the above marker is AA, the corresponding wheat can be classified as a variety with a long vegetative growth period and a late heading period. If the base in the marker is GG, the wheat in question can be classified as a variety with a short vegetative growth period and rapid flowering.

상기 밀 3B 염색체의 BA00204258은 3B 염색체의 284,404,491bp에 대응하는 위치에 존재하는 단일 염기 다형성(SNP) 마커를 의미한다. 이는 단일 염기 다형성(SNP) 마커는 유전자형이 AA 또는 AG일 수 있다. 상기 단일 염기 다형성 마커의 위치는 밀 표준유전체(IWSGSC wheat reference genome sequence; IWGSC RefSeq v1.0)에서의 위치와 상호 연동될 수 있다. 상기 마커에서 유전자형이 AA인 경우, 해당 밀은 영양생장 기간이 길고, 출수기가 늦어지는 품종으로 구분할 수 있다. 상기 마커에서 염기가 AG인 경우, 해당 밀은 영양생장 기간이 짧고, 개화가 빠른 품종으로 구분할 수 있다.BA00204258 of the wheat chromosome 3B refers to a single nucleotide polymorphism (SNP) marker present at a position corresponding to 284,404,491 bp of chromosome 3B. This single nucleotide polymorphism (SNP) marker can have a genotype of AA or AG. The location of the single nucleotide polymorphism marker may be interconnected with the location in the wheat reference genome sequence (IWSGSC wheat reference genome sequence; IWGSC RefSeq v1.0). If the genotype in the above marker is AA, the corresponding wheat can be classified as a variety with a long vegetative growth period and a late heading period. If the base in the marker is AG, the wheat can be classified as a variety with a short vegetative growth period and rapid flowering.

또한, 본 발명은 밀 4B번 염색체(genome)의 BA00307905를 포함하는 5 내지 100개의 연속적인 핵산 서열로 이루어지는 폴리뉴클레오티드 또는 이에 상보적인 폴리뉴클레오티드; 및In addition, the present invention provides a polynucleotide consisting of 5 to 100 consecutive nucleic acid sequences containing BA00307905 of wheat chromosome 4B, or a polynucleotide complementary thereto; and

밀 3B 염색체의 BA00204258를 포함하는 5 내지 100개의 연속적인 핵산 서열로 이루어지는 폴리뉴클레오티드 또는 이에 상보적인 폴리뉴클레오티드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단일 염기 다형성 마커를 검출할 수 있는 제제를 포함하는 밀의 출수기 예측용 조성물을 제공한다. Prediction of the heading period of wheat comprising an agent capable of detecting one or more single nucleotide polymorphism markers selected from the group consisting of a polynucleotide consisting of 5 to 100 consecutive nucleic acid sequences containing BA00204258 of the wheat chromosome 3B or a polynucleotide complementary thereto Provides a composition for

상기 밀 4B번 염색체(genome)의 BA00307905를 포함하는 5 내지 100개의 연속적인 핵산 서열로 이루어지는 폴리뉴클레오티드 또는 이에 상보적인 폴리뉴클레오티드는 일 예로 서열번호 2의 서열을 포함할 수 있다. The polynucleotide consisting of 5 to 100 consecutive nucleic acid sequences containing BA00307905 of the wheat chromosome (genome) 4B, or a polynucleotide complementary thereto, may include, for example, the sequence of SEQ ID NO: 2.

상기 밀 3B 염색체의 BA00204258를 포함하는 5 내지 100개의 연속적인 핵산 서열로 이루어지는 폴리뉴클레오티드 또는 이에 상보적인 폴리뉴클레오티드는 일 예로 서열번호 1의 서열을 포함할 수 있다. The polynucleotide consisting of 5 to 100 consecutive nucleic acid sequences including BA00204258 of the wheat chromosome 3B or a polynucleotide complementary thereto may include, for example, the sequence of SEQ ID NO: 1.

또한, 본 발명은 상기 제제를 포함하는 밀의 출수기 예측용 키트를 제공한다. In addition, the present invention provides a kit for predicting the head of wheat containing the above agent.

본 발명에 따른 밀의 출수기 예측용 조성물 또는 키트는 모든 밀 품종의 출수기를 예측하기 위하여 사용될 수 있다. 또한, 상기 조성물은 둘 이상의 밀 품종간 교잡에 따른 후대 계통에도 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 전술한 밀 품종을 주원료로 제조된 가공 생산품에도 확장 적용할 수 있다. The composition or kit for predicting the heading period of wheat according to the present invention can be used to predict the heading period of all wheat varieties. In addition, the composition can be applied not only to later generations resulting from crossbreeding between two or more wheat varieties, but also to processed products made from the above-mentioned wheat varieties as main raw materials.

상기 단일 염기 다형성 마커를 검출할 수 있는 제제는 상기 폴리뉴클레오티드 또는 이에 상보적인 폴리뉴클레오티드와 특이적으로 혼성화하거나, 이를 증폭할 수 있는 프로브 또는 프라이머일 수 있다.An agent capable of detecting the single nucleotide polymorphism marker may be a probe or primer capable of specifically hybridizing or amplifying the polynucleotide or a polynucleotide complementary thereto.

본 발명에서 용어 "프로브"는 유전자의 다형성 부위와 특이적으로 혼성화 반응을 하여 밀 출수기를 예측할 수 있는 물질을 의미하며, 이와 같은 유전자 분석의 구체적 방법은 특별한 제한이 없으며, 이 발명이 속하는 기술분야에 알려진 모든 유전자 검출 방법에 의하는 것일 수 있다.In the present invention, the term "probe" refers to a substance that can predict the wheat germination period by specifically hybridizing with a polymorphic site of a gene. There is no particular limitation on the specific method of such genetic analysis, and the technical field to which this invention belongs It may be by any known gene detection method.

본 발명에서 용어, "프라이머"는 짧은 자유 3말단 수산화기(free 3' hydroxyl group)를 가지는 염기 서열로 상보적인 주형(template)과 염기쌍(base pair)을 형성할 수 있고, 주형 가닥 복사를 위한 시작 지점으로 기능을 하는 짧은 서열을 의미한다. 프라이머의 적절한 길이는 사용 목적에 따라 달라질 수 있으나, 일반적으로 15 내지 30개의 염기일 수 있다. 프라이머 서열은 주형과 완전하게 상보적일 필요는 없으나, 주형과 혼성화할 정도로 충분히 상보적이어야 한다. 상기 프라이머는 다형성 부위를 포함하는 DNA 서열에 혼성화하여 다형성 부위를 포함하는 DNA 단편을 증폭시킬 수 있다. In the present invention, the term "primer" is a base sequence with a short free 3' hydroxyl group that can form a base pair with a complementary template and serves as a starting point for copying the template strand. It refers to a short sequence that functions as a point. The appropriate length of the primer may vary depending on the purpose of use, but generally may be 15 to 30 bases. The primer sequence need not be completely complementary to the template, but should be sufficiently complementary to hybridize to the template. The primer can hybridize to a DNA sequence containing a polymorphic site to amplify a DNA fragment containing the polymorphic site.

본 발명의 목적상, 상기 프라이머는 밀의 출수기 예측과 유의적인 관련성을 나타내는 단일 염기 다형성 부위를 증폭시킨다. For the purpose of the present invention, the primer amplifies a single nucleotide polymorphism site that shows significant relevance for predicting the heading age of wheat.

상기 프라이머는 일 예로 서열번호 3(5'-GCTGCGTGTCAATGTGCTCTT-3') 및 서열번호 4(5'-GAATTCATACCCGCAGCCCT-3')의 프라이머 세트 또는 서열번호 5(5'-CTAGCTGCAGTTGCTGATGA-3') 및 서열번호 6(5'-CTTACTCACATATGAGCCCCT-3')의 프라이머 세트일 수 있다. The primers are, for example, a primer set of SEQ ID NO: 3 (5'-GCTGGCGTGTCAATGTGCTCTT-3') and SEQ ID NO: 4 (5'-GAATTCATACCCGCAGCCCT-3') or SEQ ID NO: 5 (5'-CTAGCTGCAGTTGCTGATGA-3') and SEQ ID NO: 6 It may be a primer set of (5'-CTTACTCACATATGAGCCCCT-3').

본 발명의 일 실시예에서 서열번호 3 및 4의 프라이머 세트를 이용해서 밀로부터 추출한 핵산 시료에서 BA00307905 SNP 상의 유전자형을 확인하여 출수기를 예측하였고, 서열번호 5 및 6의 프라이머 세트를 이용해서 밀로부터 추출한 핵산 시료에서 BA0024258 SNP 상의 유전자형을 확인하여 출수기를 예측할 수 있음을 확인하였다. In one embodiment of the present invention, the germination period was predicted by confirming the genotype on the BA00307905 SNP in a nucleic acid sample extracted from wheat using the primer sets of SEQ ID NOs: 3 and 4, and the germination period was predicted using the primer sets of SEQ ID NOs: 5 and 6. It was confirmed that the germination period can be predicted by confirming the genotype on the BA0024258 SNP in the nucleic acid sample.

본 발명의 프라이머 또는 프로브는 포스포르아미다이트 고체 지지체 방법, 또는 기타 널리 공지된 방법을 사용하여 화학적으로 합성할 수 있다. 이러한 핵산 서열은 또한 당해 분야에 공지된 많은 수단을 이용하여 변형시킬 수 있다. 상기 변형의 비-제한적인 예로는 메틸화, 캡화, 천연 뉴클레오티드 하나 이상의 동족체로의 치환, 및 뉴클레오티드 간의 변형, 예를 들면, 하전되지 않은 연결체(예: 메틸 포스포네이트, 포스포트리에스테르, 포스포로아미데이트, 카바메이트 등) 또는 하전된 연결체(예: 포스포로티오에이트, 포스포로디티오에이트 등)로의 변형이 있다.Primers or probes of the present invention can be chemically synthesized using the phosphoramidite solid support method or other well-known methods. These nucleic acid sequences can also be modified using many means known in the art. Non-limiting examples of such modifications include methylation, capping, substitution of a native nucleotide with one or more homologs, and modifications between nucleotides, such as uncharged linkages (e.g., methyl phosphonate, phosphotriester, phosphoro). amidates, carbamates, etc.) or charged linkages (e.g. phosphorothioate, phosphorodithioate, etc.).

본 발명에서, 키트는 상기 조성물 이외에도 PCR 반응을 용이하게 수행하게 하는 DNA 중합효소, dNTP, 및 PCR 완충용액을 추가로 포함할 수 있으며, 이 뿐만 아니라, PCR 산물의 증폭 여부를 확인할 수 있는 전기 영동 수행에 필요한 구성 성분, 또는 공지된 품종에 대한 동정 기준표들이 본 발명의 키트에 추가로 포함될 수 있다. 또한, 상기 키트는 프로브에 의한 반응을 효과적으로 수행하기 위한 공지의 구성을 추가로 포함할 수 있다. In the present invention, in addition to the above composition, the kit may further include DNA polymerase, dNTP, and PCR buffer solution to facilitate the PCR reaction, and in addition, electrophoresis to check whether the PCR product is amplified. Components required for performance or identification standards for known varieties may be additionally included in the kit of the present invention. In addition, the kit may further include known components for effectively performing a reaction using a probe.

상기 키트는 단일 염기 다형성 마커를 검출하거나, 확인할 수 있는 키트이면 제한 없이 사용 가능하다. 예를 들어, 키트는 DNA 칩 키트 또는 RT-PCR(real time- polymerase chain reaction) 키트일 수 있다. RT-PCR 키트는, 다형성 마커의 유전자에 대한 특이적인 각각의 프라이머 쌍 외에도 테스트 튜브 또는 다른 적절한 컨테이너, 반응 완충액(pH 및 마그네슘 농도는 다양), 데옥시뉴클레오타이드(dNTPs), Taq-폴리머라아제 및 역전사효소와 같은 효소, DNase, RNAse 억제제, DEPC-수(DEPC-water), 멸균수 등을 포함할 수 있다. 또한 정량 대조군으로 사용되는 유전자에 특이적인 프라이머 쌍을 포함할 수 있다. RT-PCR 키트를 이용하여, 단일 염기 다형성 마커의 mRNA 발현 수준을 측정함으로써, 다형성 마커를 확인할 수 있다. DNA 칩 키트는, 일반적으로 편평한 고체 지지판, 전형적으로는 현미경용 슬라이드보다 크지 않은 유리 표면에 핵산 종을 격자형 배열(gridded array)로 부착한 것으로, 칩 표면에 핵산이 일정하게 배열되어, DNA 칩 상의 핵산과 칩 표면에 처리된 용액 내에 포함된 상보적인 핵산 간에 다중 혼성화(hybridization) 반응이 일어나 대량 병렬 분석이 가능하도록 하는 도구이다.The kit can be used without limitation as long as it can detect or confirm a single nucleotide polymorphism marker. For example, the kit may be a DNA chip kit or a real time-polymerase chain reaction (RT-PCR) kit. The RT-PCR kit contains, in addition to each primer pair specific for the gene of the polymorphic marker, a test tube or other suitable container, reaction buffer (of varying pH and magnesium concentration), deoxynucleotides (dNTPs), Taq-polymerase, and It may include enzymes such as reverse transcriptase, DNase, RNAse inhibitors, DEPC-water, sterilized water, etc. It may also include a pair of primers specific to the gene used as a quantitative control. A polymorphic marker can be confirmed by measuring the mRNA expression level of the single nucleotide polymorphism marker using an RT-PCR kit. DNA chip kits are generally made by attaching nucleic acid species in a gridded array to a flat solid support plate, typically a glass surface no larger than a microscope slide. Nucleic acids are arranged uniformly on the chip surface, forming a DNA chip. It is a tool that enables massively parallel analysis by causing multiple hybridization reactions between the nucleic acids on the chip and the complementary nucleic acids contained in the solution treated on the chip surface.

본 발명의 키트는 또한 마이크로어레이를 포함한다. 마이크로어레이는 DNA 또는 RNA 폴리뉴클레오티드를 포함하는 것일 수 있다. 상기 마이크로어레이는 프로브 폴리뉴클레오티드에 본 발명의 다형성 마커의 폴리뉴클레오티드를 포함하는 것을 제외하고는 통상적인 마이크로어레이로 이루어질 수 있다. 프로브 폴리뉴클레오티드를 기판상에 고정화하여 마이크로어레이를 제조하는 방법은 당업계에 잘 알려져 있다. 상기 프로브 폴리뉴클레오티드는 혼성화할 수 있는 폴리뉴클레오티드를 의미하는 것으로, 핵산의 상보성 가닥에 서열 특이적으로 결합할 수 있는 올리고뉴클레오티드를 의미한다. Kits of the present invention also include microarrays. Microarrays may contain DNA or RNA polynucleotides. The microarray may be a conventional microarray except that the probe polynucleotide includes a polynucleotide of the polymorphic marker of the present invention. Methods for manufacturing microarrays by immobilizing probe polynucleotides on a substrate are well known in the art. The probe polynucleotide refers to a polynucleotide capable of hybridization, and refers to an oligonucleotide capable of sequence-specific binding to the complementary strand of a nucleic acid.

본 발명의 프로브는 대립유전자 특이적 프로브로서, 같은 종의 두 구성원으로부터 유래한 핵산 단편 중에 다형성 부위가 존재하여, 한 구성원으로부터 유래한 DNA 단편에는 혼성화하나, 다른 구성원으로부터 유래한 단편에는 혼성화하지 않는다. 이 경우 혼성화 조건은 대립유전자간의 혼성화 강도에 있어서 유의한 차이를 보여, 대립유전자 중 하나에만 혼성화 하도록 충분히 엄격해야 한다. 이렇게 함으로써 다른 대립유전자 형태 간에 좋은 혼성화 차이를 유발할 수 있다.The probe of the present invention is an allele-specific probe, in which a polymorphic site is present among nucleic acid fragments derived from two members of the same species, and hybridizes to the DNA fragment derived from one member, but does not hybridize to the fragment derived from the other member. . In this case, hybridization conditions must be sufficiently stringent to ensure that only one of the alleles hybridizes, as there is a significant difference in hybridization strength between alleles. This can lead to good hybridization differences between different allelic forms.

마이크로어레이는 공지된 마이크로어레이를 제한 없이 사용할 수 있으며, 마이크로어레이를 제조하는 방법은 당업계에 잘 알려져 있다. 또한, 마이크로어레이 상에서의 핵산의 혼성화 및 혼성화 결과의 검출 또한 당업계에 잘 알려져 있다. 예를 들어, 핵산 시료를 형광 물질과 같은 검출 가능한 신호를 발생시킬 수 있는 표지 물질로 표지한 다음, 마이크로어레이 상에 혼성화하고 상기 표지 물질로부터 발생하는 신호를 검출함으로써 혼성화 결과를 검출할 수 있다.Microarrays can be any known microarray without limitation, and methods for producing microarrays are well known in the art. Additionally, hybridization of nucleic acids and detection of hybridization results on microarrays are also well known in the art. For example, the hybridization result can be detected by labeling a nucleic acid sample with a labeling material that can generate a detectable signal, such as a fluorescent substance, and then hybridizing it on a microarray and detecting the signal generated from the labeling material.

본 발명에서 있어서, 상기 밀의 출수기를 예측하기 위한 정보의 제공은 컴퓨터 프로그램을 통하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 밀의 상기 단일 염기 다형성 마커의 다형성 부위의 염기 확인 결과를 컴퓨터로 판독 가능한 프로그램을 통하여 출력하고, 그 결과, 예측 대상 밀의 출수기가 빠른지 또는 느린지 확인할 수 있다. 또는, 검사 대상 밀의 예측된 출수기에 맞추어 재배 방법을 제공할 수 있다.In the present invention, the provision of information for predicting the extraction period of the wheat can be provided through a computer program. For example, the result of confirming the base of the polymorphic site of the single nucleotide polymorphism marker of wheat is output through a computer-readable program, and as a result, it is possible to check whether the heading period of the wheat to be predicted is fast or slow. Alternatively, a cultivation method can be provided according to the predicted heading time of the wheat being tested.

본 발명에 따라 규명된 밀의 출수기에 유의하게 영향을 미치는 단일 염기 다형성(single nucleotide polymorphisms, SNPs) 마커는 밀의 재배 특성을 재배 품종을 선택하는데 도움을 줄 수 있고, 밀 품종에 따라 적합한 재배 방법을 제시하는 것이 가능하다.The single nucleotide polymorphisms (SNPs) markers that significantly affect the sprouting period of wheat identified according to the present invention can help select cultivars for the cultivation characteristics of wheat and suggest appropriate cultivation methods depending on the wheat cultivar. It is possible.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라서 수행된 출수기에 대한 GWAS 분석결과를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 수행된, BA00307905에 대한 염기서열 분석(alignment) 결과이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 수행된, BA00204258에 대한 염기서열 분석(alignment) 결과이다.
Figure 1 shows the results of a GWAS analysis of a water extractor performed according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows the results of alignment of BA00307905, performed according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows the results of alignment for BA00204258, performed according to an embodiment of the present invention.

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

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Below, preferred embodiments are presented to aid understanding of the present invention. However, the following examples are provided only to make the present invention easier to understand, and the content of the present invention is not limited by the following examples.

[실시예][Example]

준비예 1. 밀 품종의 수집 및 전장유전체 연관분석(GWAS) 수행 Preparation example 1. Collection of wheat varieties and performance of genome-wide association analysis (GWAS)

국립 유전자원센터에서 분양 받은 국내외 재배 및 수집종 밀 1,969점(유전자원센터에서 1,269점, 진흥청 고세대 계통 CB700점)을 대립형질(allele) 특이적인 SSR마커 37쌍을 이용하여 약 73,000번의 PCR을 수행하고(표 1), Qiagen사의 QIAxcel 프로그램을 이용하여 디지털 전기영동을 수행하여 밴드 양상을 확인하였다.Approximately 73,000 PCRs were performed using 37 pairs of allele-specific SSR markers on 1,969 domestic and foreign cultivated and collected wheat varieties distributed by the National Genetic Resources Center (1,269 from the Genetic Resources Center and 700 items from the Promotion Agency's high-generation lineage CB). (Table 1), and digital electrophoresis was performed using Qiagen's QIAxcel program to confirm the band pattern.

프라이머primer forward (5'-3')forward (5'-3') Reverse (5'-3')Reverse (5'-3') Xgwm2-3AXgwm2-3A CTGCAAGCCTGTGATCAACTCTGCAAGCCTTGTGATCAACT CATTCTCAAATGATGGAACACATTCTCAAATGATGGAACA Xgwm5-3AXgwm5-3A GCCAGCTACCTCGATACAACTCGCCAGCTACCTCGATACAACTC AGAAAGGGCCAGGCTAGTAGTAGAAAGGGCCAGGCTAGTAGT Xgwm11-1BXgwm11-1B GGATAGTCAGACAATTCTTGTGGGATAGTCAGACAATTCTTGTG GTGAATTGTGTCTTGTATGCTTCCGTGAATTGTGTTCTTGTATGCTTCC Xgwm44-7DXgwm44-7D GTTGAGCTTTTCAGTTCGGCGTTGAGCTTTTCAGTTCGGC AGTGGCATCCACTGAGCTGAGTGGCATCCACTGAGCTG Xgwm46-7BXgwm46-7B GCACGTGAATGGATTGGACGCACGTGAATGGATTGGAC TGACCCAATAGTGGTGGTCATGACCCAATAGTGGTGGTCA Xgwm99-1AXgwm99-1A AAGATGGACGTATGCATCACAAAGATGGACGTATGCATCACA GCCATATTTGATGACGCATAGCCATATTTGATGACGCATA Xgwm120-2BXgwm120-2B GATCCACCTTCCTCTCTCTCGATCCACCTTCCTCTCTCTCTC GATTATACTGGTGCCGAAACGATTATACTGGTGCCGAAAC Xgwm135-1AXgwm135-1A TGTCAACATCGTTTTGAAAAGGTGTCAACATCGTTTTGAAAAGG ACACTGTCAACCTGGCAATGACACTGTCAACCTGGCAATG Xgwm149-4BXgwm149-4B CATTGTTTTCTGCCTCTAGCCCATGTTTTCTGCCTCTAGCC CTAGCATCGAACCTGAACAAGCTAGCATCGAACCTGAACAAG Xgwm196-6AXgwm196-6A ACCACTGCAGAGAACACATACGACCACTGCAGAGAACACATACG GTGCTCTGCTCTAAGTGTGGGGTGCTCTGCTCTTAAGTGTGGG Xgwm186-5AXgwm186-5A GCAGAGCCTGGTTCAAAAAGGCAGAGCCTGGTTCAAAAAG CGCCTCTAGCGAGAGCTATGCGCCTCTAGCGAGAGCTATG Xgwm190-5DXgwm190-5D GTGCTTGCTGAGCTATGAGTCGTGCTTGCTGAGCTATGAGTC GTGCCACGTGGTACCTTTGGTGCCACGTGGTACCTTTTG Xgwm219-6BXgwm219-6B GATGAGCGACACCTAGCCTCGATGAGCGACACCCTAGCCTC GGGGTCCGAGTCCACAACGGGGTCCGAGTCCACAAC Xgwm233-7AXgwm233-7A TCAAAACATAAATGTTCATTGGATCAAAACATAAATGTTCATTGGA TCAACCGTGTGTAATTTTGTCCTCAACCGTGTGTAATTTTGTCC Xgwm234-5BXgwm234-5B GAGTCCTGATGTGAAGCTGTTGGAGTCCTGATGTGAAGCTGTTG CTCATTGGGGTGTGTACGTGCTCATTGGGGTGTGTACGTG Xgwm251-4BXgwm251-4B CAACTGGTTGCTACACAAGCACAACTGGTTGCTACACAAGCA GGGATGTCTGTTCCATCTTAGGGGAGTCTGTTCCATCTTAG Xgwm257-2BXgwm257-2B AGAGTGCATGGTGGGACGAGAGTGCATGGTGGGACG CCAAGACGATGCTGAAGTCACCAAGACGATGCTGAAGTCA Xgwm260-7AXgwm260-7A GCCCCCTTGCACAATCGCCCCCTTGCACAATC CGCAGCTACAGGAGGCCCGCAGCTACAGGGAGGCC Xgwm261-2DXgwm261-2D CTCCCTGTACGCCTAACGCCTCCCTTGTACGCCTAACGC CTCGCGCTACTAGCATTGCTCGCGCTACTAGCATTG Xgwm272-5DXgwm272-5D TGCTCTTTGGCGAATATATGGTGCTCTTTGGCGAATATATGG GTTCAAAACAAATTAAAAGGCCCGTTCAAACAAATTAAAAGGCCC Xgwm285-3BXgwm285-3B ATGACCCTTCTGCCAAACACATGACCCTTCTGCCAAACAC ATCGACCGCGATCTAGCCATCGACCGCGATCTAGCC Xgwm312-2AXgwm312-2A ATCGCATGATGCACGTAGAGATCGCATGATGCACGTAGAG ACATGCATGCCTACCTAATGGACATGCATGCCTACCTAATGG Xgwm337-1DXgwm337-1D CCTCTTCCTCCCTCACTTAGCCCTCTTCCTCCCTCACTTAGC TGCTAACTGGCCTTTGCCTGCTAACTGGCCTTTGCC Xgwm372-2AXgwm372-2A AATAGAGCCCTGGGACTGGGAATAGAGCCCTGGGACTGGG GAAGGACGACATTCCACCTGGAAGGACGACATTCCACCTG Xgwm400-7AXgwm400-7A GTGCTGCCACCACTTGCGTGCTGCCACCACTTGC TGTAGGCACTGCTTGGGAGTGTAGGCACTGCTTGGGAG Xgwm413-1BXgwm413-1B TGCTTGTCTAGATTGCTTGGGTGCTTGTCTAGATTGCTTGGG GATCGTCTCGTCCTTGGCAGATCGTCTCGTCCTTGGCA Xgwm415-5AXgwm415-5A GATCTCCCATGTCCGCCGATCTCCCATGTCCGCC CGACAGTCGTCACTTGCCTACGACAGTCGTCACTTGCCTA Xgwm427-6AXgwm427-6A AAACTTAGAACTGTAATTTCAGAAAACTTAGAACTGTAATTTCAGA AGTGTGTTCATTTGACAGTTAGTGTGTTCATTTGACAGTT Xgwm437-7DXgwm437-7D GATCAAGACTTTTGTATCTCTCGATCAAGACTTTTGTATCTCTC GATGTCCAACAGTTAGCTTAGATGTCCAACAGTTAGCTTA Xgwm469-6DXgwm469-6D CAACTCAGTGCACACACAACGCAACTCAGTGCACACACAACG CGATAACCACTCATCCACACCCGATAACCACTCATCCACACC Xgwm480-3AXgwm480-3A TGCTGCTACTTGTACAGAGGACTGCTGCTACTTGTACAGAGGAC CCGAATTGTCCGCCATAGCCGAATTGTCCGCCATAG Xgwm539-2DXgwm539-2D CTGCTCTAAGATTCATGCAACCCTGCTCTAAGATTCATGCAACC GAGGCTTGTGCCCTCTGTAGGAGGCTTGTGCCCTCTGTAG Xgwm566-3BXgwm566-3B TCTGTCTACCCATGGGATTTGTCTGTCTACCCATGGGATTTG CTGGCTTCGAGGTAAGCAACCTGGCTTCGAGGTAAGCAAC Xgwm610-4AXgwm610-4A CTGCCTTCTCCATGGTTTGTCTGCCTTCTCCATGGTTTTGT AATGGCCAAAGGTTATGAAGGAATGGCCAAAGGTTATGAAGG Xgwm626-6BXgwm626-6B GATCTAAAATGTTATTTTCTCTCGATCTAAAATGTTATTTTCTCTC TGACTATCAGCTAAACGTGTTGACTATCAGCTAAACGTGT Xgwm642-1DXgwm642-1D ACGGCGAGAAGGTGCTCACGGCGAGAAGGTGCTC CATGAAAGGCAAGTTCGTCACATGAAAGGCAAGTTCGTCA Xgwm664-3DXgwm664-3D CAGTCAGTGCCGTTTAGCAACAGTCAGTGCGTTTAGCAA AGCTTTGCTCTATTGGCGAGAGCTTTGCTCTATTGGCGAG

GBS 분석도구로는 GBS-SNP-CROP (Melo et al. 2016)을 사용하였으며, Core Hunter (Crossa et al. 2009), GenoCore (Jeong et al.2017), MSTRAT (Gouesnard et al. 2001)), PowerCore (Kim et al. 2007) 등을 통하여 616점을 밀의 핵심집단으로 선정하였고, 그 중 575점에 대하여 SNP chip 분석을 진행하였다. SNP chip 분석 실험은 Axiom™ BreedWheat 35K Genotyping Array (384HT format)와 Axiom GeneTitan Multi-Channel Instrument를 이용하여 수행하였다.GBS-SNP-CROP (Melo et al. 2016) was used as a GBS analysis tool, Core Hunter (Crossa et al. 2009), GenoCore (Jeong et al. 2017), MSTRAT (Gouesnard et al. 2001), Through PowerCore (Kim et al. 2007), 616 points were selected as the wheat core group, and SNP chip analysis was performed on 575 of them. SNP chip analysis experiments were performed using Axiom™ BreedWheat 35K Genotyping Array (384HT format) and Axiom GeneTitan Multi-Channel Instrument.

준비예 2. 616점의 밀 핵심집단에 대한 농업형질 별 단일 염기 다형성 마커 연관 분석Preparation example 2. Association analysis of single nucleotide polymorphism markers by agricultural trait for 616 wheat core populations

616계통에 대하여 주요농업형질 조사를 진행하였고, GAPIT을 통해 지노타이핑(genotyping) 데이터와 페노타이핑(phenotyping) 데이타를 대입하여 전장유전체 연관분석(GWAS)를 수행하였다. A survey of major agricultural traits was conducted for 616 lines, and genome-wide association analysis (GWAS) was performed by substituting genotyping data and phenotyping data through GAPIT.

농업형질에 대한 모델 분석은 다음 식 1과 같다:The model analysis for agricultural traits is as follows:

[식 1][Equation 1]

상기 식 1에서, yi+ 값은 각각의 농업특성 형질을 의미하며, β0 은 방정식의 절편, β1 은 추가효과, x1i 는 설명변수, β2 는 우월효과, ei 는 확률오차이다. In Equation 1, the yi+ value means each agricultural characteristic, β0 is the intercept of the equation, β1 is the additive effect, x1i is the explanatory variable, β2 is the superiority effect, and ei is the random error.

밀 유전자원에 대하여 생육조사와 종실 특성 분석을 진행하였으며, 단일 염기 다형성 마커 분석을 통하여 출수기를 포함한 19개 농업형질에 대하여 LOD 값 5를 컷오프(cut-off)로 하여 총 1,248개의 연관마커 후보군을 선발하였다.Growth surveys and seed characteristic analysis were conducted on wheat genetic resources, and through single nucleotide polymorphism marker analysis, a total of 1,248 associated marker candidates were identified using an LOD value of 5 as a cut-off for 19 agricultural traits, including head-off period. selected.

실험예 1. 출수기 관련 단일 염기 다형성 마커 탐색Experimental Example 1. Search for single nucleotide polymorphism markers related to water harvesting period

GWAS 분석결과와 GAPIT을 통해 출수기에 대하여 LOD값 5이상을 선택하였으며 이를 통하여 SNP 탐색 및 NCBI를 통해 SNP와 연관되어 있는 유전자를 탐색하였다.Through the GWAS analysis results and GAPIT, a LOD value of 5 or higher was selected for the heading period, and through this, genes associated with SNPs were searched through SNP search and NCBI.

핵심집단 계통 및 SNP chip data를 활용 하여 SNP 염기서열을 배열하였으며 출수시기에 연관된 SNP를 탐색하였다. SNP base sequences were sequenced using the core population lineage and SNP chip data, and SNPs related to head-to-head time were searched.

그 중 2개의 SNP를 확보하였고, 밀 염색체 상의 각 SNP의 위치를 표 2에 나타내었다. 표 2에 기재된 각 SNP의 위치(position)은 cerealDB를 근거로 작성되었고, 이는 밀 표준유전체(IWGSC RefSeq v1.0) 상의 위치와 일치한다. Among them, two SNPs were secured, and the location of each SNP on the wheat chromosome is shown in Table 2. The position of each SNP listed in Table 2 was created based on cerealDB, and matches the position on the wheat standard genome (IWGSC RefSeq v1.0).

SNPSNP ChromosomChromosom PositionPosition P.valueP.value mafmaf effecteffect LODLOD BA00204258
(AX-95112052)
BA00204258
(AX-95112052)
3B3B 284,404,491284,404,491 1.95E-081.95E-08 NAN.A. -3.405535559-3.405535559 7.7099653897.709965389
BA00307905
(AX-9484881)
BA00307905
(AX-9484881)
4B4B 416,305,576416,305,576 8.63E-078.63E-07 NAN.A. 1.495693391.49569339 6.0639892046.063989204

BA00204258 SNP를 포함하는 폴리뉴클레오티드의 서열은 서열번호 1(GAGCAAGCTGAACTGTGATGCGCGTGAGTTTGCTA[A/G]ACATACCAGGGGCTCATATGTGAGTAAGGAGATCA)로 나타낼 수 있다. 또한, BA00307905 SNP를 포함하는 폴리뉴클레오티드의 서열은 서열번호2(AACCAGGAGTCACCGGTCTCAGCGAGCACTGCACT[A/G]TCACCCGTCAGCATGTCCTGGATGTGCTTGAAGAG)로 나타낼 수 있다. 상기에서 [A/G]는 해당 SNP 부위에 염기로 A 또는 G가 존재할 수 있음을 의미한다. The sequence of the polynucleotide containing the BA00204258 SNP can be represented by SEQ ID NO: 1 (GAGCAAGCTGAACTGTGATGCGCGTGAGTTTGCTA[A/G]ACATACCAGGGGCTCATATGTGAGTAAGGAGATCA). In addition, the sequence of the polynucleotide containing the BA00307905 SNP can be represented by SEQ ID NO: 2 (AACCAGGAGTCACCGGTCTCAGCGAGCACTGCACT[A/G]TCACCCGTCAGCATGTCCTGGATGTGCTGAAGAG). In the above, [A/G] means that A or G may be present as a base in the corresponding SNP site.

실험예 2. 출수기 관련 단일 염기 다형성 마커의 특성 규명Experimental Example 2. Characterization of single nucleotide polymorphism marker related to water head

실험예 1에서 탐색된 단일 염기 다형성 마커가 밀의 출수기를 예측할 수 있는지 확인 하기 위해서, 밀의 핵심집단 내의 품종에 대하여 임의로 선택하여 BA00307905(AX-94848813)의 유전자형과 출수기를 확인하였고, 국내 품종(금강, 청계, 다홍, 그루)에 적용하여 BA00307905 SNP 상 염기를 통해 출수기의 예측이 가능한지 확인하였다(표 5). 단일 염기 다형성 마커의 특성 규명에 사용된 밀은 표 3에 나타내었다. 또한, 밀의 핵심집단 내의 품종에 대하여 임의로 선택하여 BA00204258(AX-95112052)에서 유전자형과 출수기를 확인하여 표 4에 나타내었고, 국내품종(금강, 은파, 청계, 다홍, 그루)에 적용하여 BA0024258 SNP 상 염기를 통해 출수기의 예측이 가능한지 확인하고, 그 결과를 표 6에 나타내었다. BA00307905SNP를 확인하기 위한 HRM프라이머는 5'-GCTGCGTGTCAATGTGCTCTT-3'(서열번호 3)와 5'-GAATTCATACCCGCAGCCCT-3' (서열번호 4)를 사용하였고, BA0024258 SNP를 확인하기 위한 HRM프라이머는 5'-CTAGCTGCAGTTGCTGATGA-3'(서열번호 5)와 5'-CTTACTCACATATGAGCCCCT-3'(서열번호 6)을 이용하였다. 분석을 위한 HRM PCR은 95℃에서 5분 유지 후 95℃ 10초(1step), 65℃ 25초(2step)의 조건으로 1step과 2step을 1cycle로 하여 45번 반복 후에 0.1초마다 PCR증폭과정에서 온도에 따른 형광변화를 탐색하여 수행하였다.In order to confirm whether the single nucleotide polymorphism marker discovered in Experimental Example 1 can predict the heading period of wheat, cultivars within the core group of wheat were randomly selected and the genotype and heading period of BA00307905 (AX-94848813) were confirmed, and domestic varieties (Geumgang, It was applied to Cheonggye, Dahong, and Groo) to confirm whether it was possible to predict the watering season through bases on the BA00307905 SNP (Table 5). The wheat used for characterization of single nucleotide polymorphism markers is shown in Table 3. In addition, cultivars within the core group of wheat were randomly selected and their genotypes and heading periods were confirmed in BA00204258 (AX-95112052), which is shown in Table 4. Applying it to domestic cultivars (Geumgang, Eunpa, Cheonggye, Dahong, and Groo), BA0024258 SNP phase It was confirmed whether the water extraction period could be predicted through the base, and the results are shown in Table 6. The HRM primers for confirming BA00307905SNP were 5'-GCTGCGTGTCAATGTGCTCTT-3' (SEQ ID NO: 3) and 5'-GAATTCATACCCGCAGCCCT-3' (SEQ ID NO: 4), and the HRM primer for confirming BA0024258 SNP was 5'-CTAGCTGCAGTTGCTGATGA. -3' (SEQ ID NO: 5) and 5'-CTTACTCACATATGAGCCCCT-3' (SEQ ID NO: 6) were used. HRM PCR for analysis is maintained at 95℃ for 5 minutes, then 1 step and 2 steps are repeated 45 times under the conditions of 95℃ for 10 seconds (1 step) and 65℃ for 25 seconds (2 steps), and the temperature is changed every 0.1 second during the PCR amplification process. This was performed by searching for changes in fluorescence.

핵심집단번호Core group number 시료번호Sample number 밀의 품종명Wheat variety name 원산지origin 3636 5757 Eunpa MilEunpa Mil Korea, SouthKorea, South 5151 8888 Dahong MilDahong Mil Korea, SouthKorea, South 5757 9898 Milyang 13Milyang 13 Korea, SouthKorea, South 111111 157157 Cheonggye MilCheonggye Mil Korea, SouthKorea, South 115115 162162 Sae MilSae Mil Korea, SouthKorea, South 301301 676676 Keumgang MilKeumgang Mil Korea, SouthKorea, South 338338 829829 CHN-AWS-2010-1CHN-AWS-2010-1 ChinaChina 341341 842842 익산346호Iksan 346 Korea, SouthKorea, South 402402 10351035 익산343호Iksan 343 Korea, SouthKorea, South 480480 13601360 BouquetBouquet FranceFrance 564564 17701770 Cr 15146Cr 15146 GermanyGermany 573573 17971797 COR 61-545COR 61-545 United StatesUnited States

시료번호Sample number 밀 품종wheat varieties BA00307905
유전자형
BA00307905
genotype
BA00204258
유전자형
BA00204258
genotype
출수기
(heading date; HD)
water starter
(heading date; HD)
9898 Milyang 13Milyang 13 GGGG AGAG 4/194/19 162162 Sae MilSae Mil GGGG AGAG 4/174/17 829829 CHN-AWS-2010-1CHN-AWS-2010-1 GGGG AGAG 4/184/18 842842 익산346호Iksan 346 GGGG AGAG 4/164/16 10351035 익산343호Iksan 343 GGGG AGAG 4/194/19 13601360 BouquetBouquet AAAA AAAA 5/215/21 17701770 Cr 15146Cr 15146 AAAA AAAA 5/215/21 17971797 COR 61-545COR 61-545 AAAA AAAA 5/165/16

표 4에 나타낸 바와 같이, BA00307905 SNP의 유전자형 또는 BA00204258 SNP의 유전자형이 AA인 경우, BA00307905 SNP의 유전자형이 GG인 밀 또는 BA00204258 SNP의 유전자형이 AG인 밀과 비교해서 출수기가 약 한달 가량 늦어지는 것을 확인하였다. 또한, 상기 Bouquet, Cr 15146, 및 COR 61-545 품종은 영양생장 길어지는 특성을 가지는 것으로 확인되었다. As shown in Table 4, when the genotype of the BA00307905 SNP or the genotype of the BA00204258 SNP is AA, it was confirmed that the heading period is delayed by about a month compared to wheat with the genotype of the BA00307905 SNP as GG or wheat with the genotype of the BA00204258 SNP as AG. . In addition, the Bouquet, Cr 15146, and COR 61-545 varieties were confirmed to have the characteristic of increasing vegetative growth.

이에 비하여, BA00307905 SNP의 유전자형이 GG인 경우 또는 BA00204258 SNP의 유전자형이 AG인 경우 출수기가 빠르고, 이에 따라 영양생장 기간이 짧아, 식물체의 크기가 작은 것으로 확인되었다. In comparison, when the genotype of the BA00307905 SNP was GG or the genotype of the BA00204258 SNP was AG, it was confirmed that the heading period was early, the vegetative growth period was short, and the plant size was small.

상기 SNP를 통해서 출수기를 예측할 수 있는지 확인하기 위해서, 국내 품종(금강, 청계, 다홍, 그루)에 적용하여 BA00307905 SNP 상의 유전자형을 통해 출수기의 예측이 가능한지 확인한 결과는 표 5에 나타내었다. 또한, BA00204258 SNP 상의 유전자형을 통해 출수기 예측이 가능한지 확인한 결과는 표 6에 나타내었다.In order to check whether the planting period can be predicted through the above SNP, it was applied to domestic varieties (Geumgang, Cheonggye, Dahong, and Groo) to confirm whether the planting period can be predicted through the genotype on the BA00307905 SNP. The results are shown in Table 5. In addition, the results of confirming whether it is possible to predict the planting season through the genotype on the BA00204258 SNP are shown in Table 6.

시료번호Sample number 밀 품종wheat varieties 유전자형genotype 출수기water starter 8888 Dahong MilDahong Mil GGGG 4/274/27 157157 Cheonggye MilCheonggye Mil GGGG 4/244/24 676676 Keumgang MilKeumgang Mil GGGG 4/174/17

시료번호Sample number 밀 품종wheat varieties 유전자형genotype 출수기water starter 5757 Eunpa MilEunpa Mil AGAG 4/224/22 8888 Dahong MilDahong Mil AGAG 4/274/27 157157 Cheonggye MilCheonggye Mil AGAG 4/244/24 676676 Keumgang MilKeumgang Mil AGAG 4/174/17

표 5 및 표 6에 나타낸 바와 같이, 다홍, 청계 및 금강 각각의 BA00307905 SNP 상 유전자형은 AG 또는 GG 였고, 이의 출수기는 4월로 출수기가 빠른 것으로 확인되었다. 또한, 다홍, 청계, 은파 및 금강 각각의 BA00204258 SNP 상 유전자형은 AG인 것으로 확인되었다. 이는 앞서 확인된 결과 및 SNP를 확인한 각 품종 간의 염기서열을 정렬하여 확인한 결과와도 동일한 경향성을 나타내는 것임을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 단일 염기 다형성 마커는 밀에서 출수기를 효과적으로 예측할 수 있음을 알 수 있다.As shown in Table 5 and Table 6, the genotype on the BA00307905 SNP of Dahong, Cheonggye, and Geumgang were AG or GG, and it was confirmed that the planting season was early in April. In addition, the genotype for BA00204258 SNP in Dahong, Cheonggye, Eunpa, and Geumgang was confirmed to be AG. It can be seen that this shows the same tendency as the previously confirmed results and the results confirmed by aligning the base sequences between each variety for which the SNP was confirmed. In other words, it can be seen that the single nucleotide polymorphism marker of the present invention can effectively predict the heading period in wheat.

SEQUENCE LISTING <110> KONGJU NATIONAL UNIVERSITY INDUSTRY-UNIVERSITY COOPERATION FOUNDATION <120> A BIOMARKER FOR PREDICTING A HEAD STAGE OF WHEAT <130> P20U25C1737 <160> 6 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 71 <212> DNA <213> Triticum aestivum <220> <221> misc_feature <223> n is a or g. <400> 1 gagcaagctg aactgtgatg cgcgtgagtt tgctanacat accaggggct catatgtgag 60 taaggagatc a 71 <210> 2 <211> 71 <212> DNA <213> Triticum aestivum <220> <221> misc_feature <223> n is a or g. <400> 2 aaccaggagt caccggtctc agcgagcact gcactntcac ccgtcagcat gtcctggatg 60 tgcttgaaga g 71 <210> 3 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> HRM Primer <400> 3 gctgcgtgtc aatgtgctct t 21 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> HRM Primer <400> 4 gaattcatac ccgcagccct 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> HRM Primer <400> 5 ctagctgcag ttgctgatga 20 <210> 6 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> HRM Primer <400> 6 cttactcaca tatgagcccc t 21 SEQUENCE LISTING <110> KONGJU NATIONAL UNIVERSITY INDUSTRY-UNIVERSITY COOPERATION FOUNDATION <120> A BIOMARKER FOR PREDICTING A HEAD STAGE OF WHEAT <130>P20U25C1737 <160> 6 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 71 <212> DNA <213> Triticum aestivum <220> <221> misc_feature <223> n is a or g. <400> 1 gagcaagctg aactgtgatg cgcgtgagtt tgctanacat accaggggct catatgtgag 60 taaggagatc a 71 <210> 2 <211> 71 <212> DNA <213> Triticum aestivum <220> <221> misc_feature <223> n is a or g. <400> 2 aaccaggagt caccggtctc agcgagcact gcactntcac ccgtcagcat gtcctggatg 60 tgcttgaaga g 71 <210> 3 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> HRM Primer <400> 3 gctgcgtgtc aatgtgctct t 21 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> HRM Primer <400> 4 gaattcatac ccgcagccct 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> HRM Primer <400> 5 ctagctgcag ttgctgatga 20 <210> 6 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> HRM Primer <400> 6 cttactcaca tatgagcccc t 21

Claims (9)

밀 시료로부터 밀 4B번 염색체의 BA00307905 및 밀 3B 염색체의 BA00204258로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단일 염기 다형성 마커의 유전자형을 확인하는 것을 포함하는, 밀의 출수기를 예측하기 위한 정보를 제공하는 방법.A method of providing information for predicting the heading period of wheat, comprising confirming the genotype of one or more single nucleotide polymorphism markers selected from the group consisting of BA00307905 of wheat chromosome 4B and BA00204258 of wheat chromosome 3B from a wheat sample. 제1항에 있어서,
밀 4B번 염색체의 BA00307905가 AA; 또는 밀 3B 염색체의 BA00204258가 AA인 경우, 밀의 출수기가 늦은 지표를 나타내는 것인, 밀의 출수기를 예측하기 위한 정보를 제공하는 방법.
According to paragraph 1,
BA00307905 on wheat chromosome 4B is AA; Alternatively, when BA00204258 of the wheat chromosome 3B is AA, a method of providing information for predicting the heading period of wheat indicates a late heading period of wheat.
제1항에 있어서,
밀 4B번 염색체의 BA00307905가 GG인 경우; 또는 밀 3B 염색체의 BA00204258가 AG인 경우, 밀의 출수기가 빠른 지표를 나타내는 것인, 밀의 출수기를 예측하기 위한 정보를 제공하는 방법.
According to paragraph 1,
When BA00307905 on wheat chromosome 4B is GG; Alternatively, when BA00204258 of the wheat chromosome 3B is AG, a method of providing information for predicting the heading period of wheat indicates an early heading period of wheat.
제1항에 있어서,
상기 방법은 (a) 밀로부터 분리된 게놈 DNA를 준비하는 단계;
(b) 상기 핵산시료에서 밀 4B번 염색체(genome)의 BA00307905 및 밀 3B 염색체의 BA00204258로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단일 염기 다형성 부위를 증폭하는 단계; 및
(c) 상기 증폭된 핵산시료에서 단일 염기 다형성 부위의 염기에 따라서 밀의 출수기를 분석하는 단계를 포함하는 것인, 밀의 출수기를 예측하기 위한 정보를 제공하는 방법.
According to paragraph 1,
The method includes (a) preparing genomic DNA isolated from wheat;
(b) amplifying at least one single nucleotide polymorphism site selected from the group consisting of BA00307905 of wheat chromosome 4B (genome) and BA00204258 of wheat chromosome 3B from the nucleic acid sample; and
(c) A method of providing information for predicting the germination period of wheat, comprising the step of analyzing the germination period of wheat according to the bases of single nucleotide polymorphism sites in the amplified nucleic acid sample.
밀 시료로부터 밀 4B번 염색체(genome)의 BA00307905 및 밀 3B 염색체의 BA00204258로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단일 염기 다형성 마커의 유전자형을 확인하는 것을 포함하는, 밀의 출수기를 예측하는 방법.A method for predicting the heading stage of wheat, comprising confirming the genotype of one or more single nucleotide polymorphism markers selected from the group consisting of BA00307905 of wheat chromosome 4B and BA00204258 of wheat chromosome 3B from a wheat sample. 밀 4B번 염색체(genome)의 BA00307905를 포함하는 5 내지 100개의 연속적인 핵산 서열로 이루어지는 폴리뉴클레오티드 또는 이에 상보적인 폴리뉴클레오티드; 및
밀 3B 염색체의 BA00204258를 포함하는 5 내지 100개의 연속적인 핵산 서열로 이루어지는 폴리뉴클레오티드 또는 이에 상보적인 폴리뉴클레오티드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단일 염기 다형성 마커를 검출할 수 있는 제제를 포함하는 밀의 출수기 예측용 조성물.
A polynucleotide consisting of 5 to 100 consecutive nucleic acid sequences containing BA00307905 of wheat chromosome 4B, or a polynucleotide complementary thereto; and
Prediction of the heading period of wheat comprising an agent capable of detecting one or more single nucleotide polymorphism markers selected from the group consisting of a polynucleotide consisting of 5 to 100 consecutive nucleic acid sequences containing BA00204258 of the wheat chromosome 3B or a polynucleotide complementary thereto Composition for.
제6항에 있어서,
상기 단일 염기 다형성 마커를 검출할 수 있는 제제는 상기 폴리뉴클레오티드 또는 이에 상보적인 폴리뉴클레오티드와 특이적으로 혼성화하거나, 이를 증폭할 수 있는 프로브 또는 프라이머인, 조성물.
According to clause 6,
The composition wherein the agent capable of detecting the single nucleotide polymorphism marker is a probe or primer capable of specifically hybridizing or amplifying the polynucleotide or a polynucleotide complementary thereto.
밀 4B번 염색체(genome)의 BA00307905를 포함하는 5 내지 100개의 연속적인 핵산 서열로 이루어지는 폴리뉴클레오티드 또는 이에 상보적인 폴리뉴클레오티드; 및
밀 3B 염색체의 BA00204258를 포함하는 5 내지 100개의 연속적인 핵산 서열로 이루어지는 폴리뉴클레오티드 또는 이에 상보적인 폴리뉴클레오티드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단일 염기 다형성 마커를 검출할 수 있는 제제를 포함하는 밀의 출수기 예측용 조성물.
A polynucleotide consisting of 5 to 100 consecutive nucleic acid sequences containing BA00307905 of wheat chromosome 4B, or a polynucleotide complementary thereto; and
Prediction of the heading period of wheat comprising an agent capable of detecting one or more single nucleotide polymorphism markers selected from the group consisting of a polynucleotide consisting of 5 to 100 consecutive nucleic acid sequences containing BA00204258 of the wheat chromosome 3B or a polynucleotide complementary thereto Composition for.
제8항에 있어서,
상기 단일 염기 다형성 마커를 검출할 수 있는 제제는 상기 폴리뉴클레오티드 또는 이에 상보적인 폴리뉴클레오티드와 특이적으로 혼성화하거나, 이를 증폭할 수 있는 프로브 또는 프라이머인 키트.
According to clause 8,
The agent capable of detecting the single nucleotide polymorphism marker is a kit that is a probe or primer capable of specifically hybridizing or amplifying the polynucleotide or a polynucleotide complementary thereto.
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