KR20220087096A - Primer set for selecting Phytophthora blight resistant pepper and selection method using the same primer set - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고추 역병 저항성 개체 판별 SNP 분자표지 및 이의 용도에 관한 것으로, 보다 구체적으로 고추 역병에 대해 저항성을 갖는 고추 품종 및 유전자원을 판별할 수 있는 SNP 마커 조성물, 프라이머 세트, 판별 키트 및 판별 방법에 관한 것으로, 상기 SNP 분자표지는 고추 역병 저항성 개체를 객관적으로 평가할 수 있는 수단을 되어 고추 역병에 대한 저항성을 갖는 고추 품종 및 유전자원을 구별할 수 있으며, 고추 역병 저항성 품종 개발에 활용될 수 있다. The present invention relates to a pepper blight-resistant individual identification SNP molecular marker and its use, and more specifically, a SNP marker composition, primer set, identification kit and method for discriminating pepper varieties and genetic resources resistant to pepper late blight. In relation to, the SNP molecular marker serves as a means for objectively evaluating pepper blight-resistant individuals, and can distinguish pepper varieties and genetic resources with resistance to pepper blight, and can be used to develop pepper blight-resistant varieties. .

Description

고추 역병 저항성 판별용 프라이머 세트 및 이를 이용한 고추 역병 저항성 판별 방법{Primer set for selecting Phytophthora blight resistant pepper and selection method using the same primer set}A primer set for determining pepper blight resistance and a method for determining pepper blight resistance using the same {Primer set for selecting Phytophthora blight resistant pepper and selection method using the same primer set}

본 발명은 고추 역병 저항성 개체 판별 SNP 분자표지 및 이의 용도에 관한 것으로, 보다 구체적으로 고추 역병에 대해 저항성을 갖는 고추 품종 및 유전자원을 판별할 수 있는 SNP 마커 조성물, 프라이머 세트, 판별 키트 및 판별 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pepper blight-resistant individual identification SNP molecular marker and its use, and more specifically, a SNP marker composition, primer set, identification kit and method for discriminating pepper varieties and genetic resources resistant to pepper late blight. is about

고추 역병은 파이토프소라 캡사이시(Phytophthora capsici)에 의해 발병하는 것으로, 고추를 비롯한 가지과, 박과 작물 등 다양한 기주 식물들에 역병균이 침입하면 뿌리가 썩어 결국에는 식물이 고사하기 때문에 경제적으로 큰 피해를 입히는 식물세균병이다. 고추 역병의 피해를 줄이기 위해서 많은 화학적인 방제법이 개발되었지만, 최근 환경오염을 막기 위한 움직임 속에서, 그리고 건강한 먹거리에 대한 소비자들의 관심이 높아지면서 저항성 품종 육성이 활발하게 진행되고 있다.Pepper blight is caused by Phytophthora capsici , and when late blight invades various host plants such as pepper, Solanaceae, and gourd crops, the root rots and eventually the plant dies. It is a phytobacterial disease that causes great damage. Although many chemical control methods have been developed to reduce the damage of red pepper blight, recently, in the movement to prevent environmental pollution, and as consumers' interest in healthy food increases, the cultivation of resistant varieties is actively progressing.

현재까지 고추 역병균과 기주 식물인 고추 간의 분자생물학적, 유전학적 연구는 아직 걸음마 단계이며 대부분의 연구는 저항성 분자표지를 찾는 유전 분석에 초점이 맞추어져 왔다. 오랜 기간 동안 역병 저항성 유전자 지도를 이용하여 고추 역병 저항성 유전자를 찾기 위한 다양한 시도가 있었지만, 아직까지 역병 저항성 유전자 규명은 이루어지지 않고 있다. 여러 작물에서 육종 가치가 높은 형질은 단일 유전자좌에 의해 조절되는 질적 형질(qualitative character)보다는, 둘 이상의 유전자 즉, 양적 형질 유전자좌(Quantitative trait locus, QTL)에 의해 유전되는 경우가 많다. 고추의 역병 저항성 역시 양적 형질 유전자좌에 의해 조절되는 것으로 알려져 있다. 역병 저항성은 연구 그룹 또는 식물 재료에 따라 양적 형질 유전자좌의 수 및 위치가 다르지만 5번 염색체에 한 개의 주동유전자좌(major QTL)가 공통적으로 존재한다는 연구 결과가 보고되었으며, 이를 이용한 주동유전자좌 연관 분자표지가 다수 개발되었다. 그러나, 주동유전자좌가 저항성으로 나타내더라도 식물체가 이병성인 경우도 있으며, 다양한 고추 품종에 따른 염기서열 차이로 인해 기존 주동유전자 단일 분자표지를 이용하여 고추 역병 저항성이 있는 유전자원을 선발하는 것은 현실적으로 매우 어렵다.So far, molecular biological and genetic studies between pepper late blight and the host plant, pepper, are still in their infancy, and most studies have focused on genetic analysis to find molecular markers of resistance. For a long time, various attempts have been made to find the pepper plague resistance gene using the plague resistance gene map, but the identification of the plague resistance gene has not been made yet. In many crops, traits with high breeding value are often inherited by two or more genes, ie, quantitative trait locus (QTL), rather than by a qualitative character controlled by a single locus. It is known that the blight resistance of pepper is also regulated by quantitative trait loci. Although the number and location of quantitative trait loci differs depending on the study group or plant material for late blight resistance, research results have been reported that one major locus (major QTL) exists in common on chromosome 5, and molecular markers associated with the major locus using this Many have been developed However, even if the principal locus shows resistance, there are cases where the plant is virulent, and due to the nucleotide sequence difference according to various pepper varieties, it is practically very difficult to select a genetic resource with resistance to pepper blight using the existing single molecular marker of the principal gene. .

따라서, 고추 역병 저항성 품종 개발을 위해서는 저항성과 밀접한 관련이 있는 새로운 분자 마커의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, it is necessary to develop new molecular markers closely related to resistance in order to develop pepper blight-resistant varieties.

한국등록특허 제10-1401980호Korean Patent No. 10-1401980 한국등록특허 제10-1835124호Korean Patent No. 10-1835124

본 발명은 고추 역병에 대해 저항성을 갖는 고추 품종 및 유전자원을 판별할 수 있는 고추 역병 저항성 개체 판별용 SNP 마커 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a SNP marker composition for identifying pepper blight resistance individuals capable of discriminating pepper varieties and genetic resources with resistance to pepper blight.

또한, 본 발명은 고추 역병에 대해 저항성을 갖는 고추 품종 및 유전자원을 판별할 수 있는 고추 역병 저항성 개체 판별용 프라이머 세트를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a primer set for identifying pepper late blight resistant individuals capable of discriminating pepper varieties and genetic resources with resistance to pepper late blight.

또한, 본 발명은 상기 프라이머 세트를 포함하는 고추 역병 저항성 개체 판별용 키트를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a kit for identifying pepper blight resistance individuals comprising the primer set.

또한, 본 발명은 상기 프라이머 세트를 이용한 고추 역병 저항성 개체 판별 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a method for identifying pepper blight resistant individuals using the primer set.

저항성과 관련된 양적 형질에서는 효과가 큰 주동유전자좌와 함께 효과가 작은 다수의 미동유전자좌가 관여한다. 주동유전자에 의한 저항성은 저항성 반응이 강하고 소수의 유전자에 의해 지배되기 때문에 저항성 육종이 비교적 용이하다는 장점이 있으나, 품종에 따른 염기서열 차이로 인해 주동유전자좌로 저항성을 판별하지 못할 수도 있다. 반면, 미동유전자좌에 의한 저항성은 저항성이 급격하게 붕괴되지 않는 장점을 가지고 있다.In quantitative traits related to resistance, a large number of loci with a large effect and a number of loci with a small effect are involved. Resistance by the principal gene has the advantage that resistance breeding is relatively easy because the resistance response is strong and is dominated by a small number of genes. On the other hand, resistance caused by microlocus has the advantage that resistance does not rapidly collapse.

이에, 본 발명자들은 저항성 품종 개발을 위한 새로운 분자표지를 선발하기 위하여 고추 자원 342종을 이용한 GBS 및 GWAS 분석 결과를 통해 미동유전자좌(minor trait loci)에 위치한 고추 역병 저항성을 판별할 수 있는 SNP를 확인하고 이를 검출할 수 있는 프라이머 세트를 제작함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors identified SNPs that can discriminate pepper blight resistance located at minor trait loci through the results of GBS and GWAS analysis using 342 pepper resources to select new molecular markers for developing resistant varieties. And the present invention was completed by preparing a primer set capable of detecting it.

본 발명의 일 양상은 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드 중 201번째 염기를 포함하는 5 내지 200개의 연속된 염기로 구성된 폴리뉴클레오티드, 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오티드를 포함하는 고추 역병 저항성 개체 판별용 SNP 마커 조성물을 제공한다.One aspect of the present invention is a polynucleotide consisting of 5 to 200 consecutive bases including the 201st base among the polynucleotides consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, or pepper blight resistant individual identification comprising a complementary polynucleotide thereof A SNP marker composition is provided.

본 발명에서 사용된 '뉴클레오티드'는 단일 가닥 또는 이중 가닥 형태로 존재하는 디옥시리보뉴클레오티드(deoxyribonucleotide) 또는 리보뉴클레오티드(ribonucleotide)를 의미하며, 특별하게 다르게 언급되어 있지 않은 한 자연의 뉴클레오티드의 유사체를 포함한다. As used herein, 'nucleotide' means a deoxyribonucleotide or ribonucleotide that exists in single-stranded or double-stranded form, and unless otherwise specified, includes analogs of natural nucleotides.

본 발명에서 사용된 '저항성'은 외부의 스트레스에 대해 견디는 성질을 의미하며, 구체적으로 질병 등의 감염에 내성을 가지거나, 해충 등의 피해를 견디는 성질을 의미한다.'Resistance' as used in the present invention means a property to withstand external stress, specifically, to have resistance to infection such as disease, or to withstand damage from pests.

본 발명에서 사용된 '개체'는 고추 역병 저항성을 확인하고자 하는 대상인 고추(Capsicum spp.)를 의미하며, 상기 고추로부터 얻어진 검체를 이용하여 상기 SNP 마커의 유전자형을 분석함으로써 상기 고추 역병 저항성이 있는 고추를 판단할 수 있다. 상기 검체로는 잎, 뿌리, 줄기, 꽃, 열매, 분리된 조직, 또는 분리된 세포와 같은 시료 등이 될 수 있으나, 이에 특별히 제한되지는 않는다.The 'individual' used in the present invention refers to red pepper ( Capsicum spp.), which is a target to confirm pepper blight resistance, and by analyzing the genotype of the SNP marker using the sample obtained from the pepper, pepper with pepper blight resistance. can be judged The sample may be a sample such as a leaf, root, stem, flower, fruit, isolated tissue, or isolated cell, but is not particularly limited thereto.

본 발명에서 사용된 'SNP(Single Nucleotide Polymorphism) 마커'는 개체 또는 종을 식별하기 위해 이용되는 DNA 서열 상의 단일 염기 다형성 대립유전자 염기쌍을 의미한다. SNP는 비교적 그 빈도가 높고 안정하며 유전체 전체에 분포되어 있고 이에 의하여 개체의 유전적 다양성이 발생하므로, SNP 마커는 개체 간의 유전적 근접성을 알려주는 지표의 역할을 할 수 있다. SNP 마커는 일반적으로 단일 염기 다형성에 수반되는 표현형의 변화를 포함하지만 경우에 따라 그렇지 않을 수도 있다. 본 발명에서는 SNP 마커가 아미노산 서열의 변이 또는 고추 역병 저항성과 같은 개체의 표현형의 차이를 나타낼 수 있다.As used herein, 'SNP (Single Nucleotide Polymorphism) marker' refers to a single base polymorphic allele base pair on a DNA sequence used to identify an individual or species. Since SNPs are relatively high in frequency and stable and distributed throughout the genome, thereby generating genetic diversity of individuals, SNP markers can serve as indicators of genetic proximity between individuals. SNP markers usually include phenotypic changes that accompany single nucleotide polymorphisms, but in some cases this may not. In the present invention, the SNP marker may indicate a difference in the phenotype of an individual, such as a mutation in the amino acid sequence or resistance to pepper blight.

여기서, '다형성(polymorphism)'은 하나의 유전자 좌위(locus)에 두 가지 이상의 대립유전자(allele)가 존재하는 경우를 의미하며 다형성 부위 중에서, 개체에 따라 단일 염기만이 다른 것을 단일 염기 다형성이라 한다. 바람직한 다형성 마커는 선택된 집단에서 1% 이상, 더욱 바람직하게는 5% 또는 10% 이상의 발생빈도를 나타내는 두 가지 이상의 대립유전자를 가진다. '대립유전자'는 상동염색체의 동일한 유전자 좌위에 존재하는 한 유전자의 여러 타입을 의미한다. 대립유전자는 다형성을 나타내는데 사용되기도 하며, 예컨대, SNP는 두 종류의 대립인자(biallele)를 갖는다.Here, 'polymorphism' refers to a case in which two or more alleles exist at one locus, and among polymorphic sites, only a single base differs depending on the individual is called single nucleotide polymorphism. . Preferred polymorphic markers have two or more alleles that exhibit an incidence of at least 1%, more preferably at least 5% or 10% in a selected population. An 'allele' refers to several types of a gene that exist at the same locus on a homologous chromosome. Alleles are also used to indicate polymorphism, for example, SNPs have two types of alleles.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 고추 역병 저항성 SNP 마커를 발굴하기 위해, 고추 자원 342종을 이용한 GBS 및 GWAS 분석을 수행하여 고추 역병의 저항성을 판별할 수 있는 1개의 SNP 마커를 확인하였다.According to an embodiment of the present invention, in order to discover a pepper blight resistance SNP marker, GBS and GWAS analysis using 342 pepper resources was performed to identify one SNP marker capable of discriminating resistance to pepper blight.

상기 SNP 마커는 고추 역병 저항성을 판별할 수 있는 유전자 마커로서 고추 2번 염색체의 염기서열에 존재하는 SNP 위치에 근거한 것이다 (하기 표 1 참조). 예를 들면, 서열번호 1의 201번째 염기에 해당하는 SNP는 T 또는 C로 염기 다형성을 나타내며, 이때 T 유전자형을 갖는 개체는 고추 역병 저항성 개체이고 C 유전자형을 갖는 개체는 고추 역병 이병성 개체로 판단할 수 있다.The SNP marker is a genetic marker capable of discriminating against pepper blight resistance, and is based on the SNP position present in the nucleotide sequence of the pepper 2 chromosome (see Table 1 below). For example, the SNP corresponding to the 201st base of SEQ ID NO: 1 indicates a nucleotide polymorphism as T or C, wherein an individual having a T genotype is a pepper blight resistant individual, and an individual having a C genotype is a pepper blight diseased individual. can

위치location 유전자gene 서열번호SEQ ID NO: SNP 위치SNP location CH2-112632207CH2-112632207 IntergenicIntergenic 1One AAGGCAGCAGATACAGTGAGGAATCGGAAACTGAATCTGGTGGGGTTTAAGGGAATTAAGGTTTTAGAATTGAAGAATAGGAAATGAAATTGATTGAAATTAGGTTTCATTATTAGAGAGCAAAATGGATTCTCTTAAGAATTTTGGTATTGCTGCCCCTTGCCTGCTATAACTAGCGGCGGGCGGGAAGGGGATGTTCG[T/C]TCGGTAAATGGGCCGGGTACGAAAATGTCATCCTCGCAGCCCCATTTGCCTAAACAAATCTAACAGGAAATTATGTGGTCCCTCAAGAGCGTCGGATCTTAAATTTTTGTCTCCTGAGTATCCTGAAATTTAATTTTTACCTCCACTACTTCCTCCGTTTCAAATTACCCGTTTAAAATTAAGATGGCATAACTATTAAAAAGGCAGCAGATACAGTGAGGAATCGGAAACTGAATCTGGTGGGGTTTAAGGGAATTAAGGTTTTAGAATTGAAGAATAGGAAATGAAATTGATTGAAATTAGGTTTCATTATTAGAGAGCAAAATGGATTCTCTTAAGAATTTTGGTATTGCTGCCCCTTGCCTGCTATAACTAGCGGCGGGCGGGAAGGGGATGTTCG [T/C] TCGGTAAATGGGCCGGGTACGAAAATGTCATCCTCGCAGCCCCATTTGCCTAAACAAATCTAACAGGAAATTATGTGGTCCCTCAAGAGCGTCGGATCTTAAATTTTTGTCTCCTGAGTATCCTGAAATTTAATTTTTACCTCCACTACTTCCTCCGTTTCAAATTACCCGTTTAAAATTAAGATGGCATAACTATTAAA Reference: Capsicum annuum L.(Annuum. V1.6)Reference: Capsicum annuum L. (Annuum. V1.6)

본 발명에서는 고추 역병 저항성 개체 판별을 위한 조성물로서 상기 SNP 마커를 포함하는 5 내지 200개, 바람직하게는 10 내지 50, 더욱 바람직하게는 15 내지 30의 연속된 염기로 구성된 폴리뉴클레오티드, 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오티드를 포함할 수 있다.In the present invention, a polynucleotide consisting of 5 to 200, preferably 10 to 50, more preferably 15 to 30 consecutive bases including the SNP marker as a composition for identifying pepper blight resistance individuals, or its complementary polynucleotides.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 고추 역병 저항성 개체 판별용 SNP 마커 조성물은 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드 중 201번째 염기를 포함하는 10 내지 30의 연속된 염기로 구성된 폴리뉴클레오티드, 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오티드를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the SNP marker composition for identifying pepper blight resistance individual is a polynucleotide consisting of 10 to 30 consecutive bases including the 201st base among the polynucleotides consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, or It may include a polynucleotide complementary thereto.

상기 고추 역병 저항성 개체는 고추 역병의 원인균 파이토프소라 캡사이시(Phytophthora capsici)에 대해 저항성을 가지는 것일 수 있다.The pepper blight resistant individual is the causative agent of pepper blight Phytophthora capsici ( Phytophthora capsici ) It may be to have resistance to.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 고추 역병 저항성 개체는 파이토프소라 캡사이시(Phytophthora capsici) KPC-7 균주에 대해 저항성을 가지는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the pepper blight resistant individual Phytophthora capsici ( Phytophthora capsici ) It may be one having resistance to the KPC-7 strain.

또한, 본 발명의 다른 일 양상은 서열번호 2 및 3의 염기서열을 포함하는 고추 역병 저항성 개체 판별용 프라이머 세트를 제공한다. In addition, another aspect of the present invention provides a primer set for identifying pepper blight resistance individual comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 2 and 3.

본 발명에서 사용된 '프라이머(primer)'는 복제하려는 핵산 가닥에 상보적인 단일 가닥 올리고 뉴클레오티드 서열을 의미하며, 프라이머 연장 산물의 합성을 위한 개시점으로서 작용할 수 있다. 상기 프라이머의 길이 및 서열은 연장 산물의 합성을 시작하도록 허용해야 하며, 요구되는 DNA 또는 RNA 표적의 복합도(complexity)뿐만 아니라 온도 및 이온 강도와 같은 프라이머 이용 조건에 의존한다. 또한, 프라이머는 DNA 합성의 개시점으로 작용하는 프라이머의 기본 성질을 변화시키지 않는 추가의 특징을 혼입할 수 있다. 프라이머의 적합한 길이는 사용하고자 하는 프라이머의 특성에 의해 결정하지만, 통상적으로 15 내지 30bp의 길이로 사용한다. 프라이머는 주형의 서열과 정확하게 상보적일 필요는 없지만 주형과 혼성복합체(hybrid-complex)를 형성할 수 있을 정도로 상보적이어야만 한다.As used herein, a 'primer' refers to a single-stranded oligonucleotide sequence complementary to a nucleic acid strand to be replicated, and may serve as a starting point for synthesis of a primer extension product. The length and sequence of the primer should allow synthesis of the extension product to begin and depend on the conditions of use of the primer, such as temperature and ionic strength, as well as the complexity of the required DNA or RNA target. In addition, the primer may incorporate additional features that do not change the basic properties of the primer to serve as the starting point of DNA synthesis. The suitable length of the primer is determined by the characteristics of the primer to be used, but is usually used in a length of 15 to 30 bp. The primer need not be exactly complementary to the sequence of the template, but must be complementary enough to form a hybrid-complex with the template.

본 발명에서 사용된 '프라이머 세트'는 복제하려는 핵산 가닥에 대한 정방향(foreword) 프라이머 및 역방향(reverse) 프라이머를 포함하는 것을 의미한다.As used herein, the 'primer set' means including a forward primer and a reverse primer for a nucleic acid strand to be replicated.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프라이머 세트를 사용하여 파이토프소라 캡사이시(Phytophthora capsici) KPC-7 균주에 대해 저항성을 갖는 개체를 판별할 수 있음을 확인하였다.According to an embodiment of the present invention, it was confirmed that an individual having resistance to the KPC -7 strain can be discriminated using the primer set.

또한, 본 발명의 다른 일 양상은 상기 프라이머 세트를 포함하는 고추 역병 저항성 개체 판별용 키트를 제공한다.In addition, another aspect of the present invention provides a kit for identifying pepper blight resistance individual comprising the primer set.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 키트는 고해상도 융해(high resolution melting, HRM) 분석 키트 또는 DNA 칩 키트인 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the kit may be a high resolution melting (HRM) analysis kit or a DNA chip kit.

상기 HRM 분석 키트는 고추 역병 저항성 판별용 마커인 SNP 마커의 유전자형을 증폭하여 판독하거나 PCR 해리곡선에서 작은 차이를 감지함으로써 고추 역병 저항성 고추 품종을 판단할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 HRM 분석 키트는 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드 중 201번째 염기의 변이에 따른 이중가닥의 해리 정도의 차이를 감지하여 유전자형을 판단하는 것일 수 있다. The HRM analysis kit amplifies and reads the genotype of the SNP marker, which is a marker for determining pepper blight resistance, or by detecting a small difference in the PCR dissociation curve, it is possible to determine pepper blight resistant pepper varieties. More specifically, the HRM analysis kit may be to determine the genotype by detecting a difference in the degree of dissociation of the double-strands according to the mutation of the 201st base among the polynucleotides consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

상기 HRM 분석 기술은 핵산 서열에서의 변이를 확인하기 위해 사용된 상대적으로 새로운 포스트(post) PCR 분석 방법으로, 이 방법은 PCR 해리곡선에서 작은 차이를 감지하는 것을 기초로 한다. 이것은 PCR 기기와 연결되어 사용된 염료를 갖는 보다 개선된 이중가닥 DNA(dsDNA)에 의해 가능하게 된다. dsDNA의 온도에 따른 해리 정도의 차이를 HRM 분석을 위해, 특이적으로 고안된 소프트웨어를 사용하여 데이터를 분석하고 처리할 수 있다. 본 발명에서는 고추 역병 저항성 고추 품종을 선별하기 위해서 HRM 분석을 사용하였다.The HRM analysis technique is a relatively new post PCR analysis method used to identify variations in nucleic acid sequences, and this method is based on detecting small differences in PCR dissociation curves. This is made possible by a more advanced double-stranded DNA (dsDNA) with the dye used in connection with the PCR instrument. For HRM analysis, the difference in the degree of dissociation according to the temperature of dsDNA can be analyzed and processed using software specifically designed. In the present invention, HRM analysis was used to select pepper late blight resistant pepper varieties.

이러한 HRM 분석 키트는 상기 SNP 마커를 포함하는 폴리뉴클레오티드에 대해 특이적인 한 쌍의 프라이머, DNA 중합효소, 데옥시뉴클레오타이드(dNTPs), RNAase, DEPC-수(DEPC-water), 테스트 튜브 및 적절한 컨테이너 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. Such an HRM assay kit includes a pair of primers specific for the polynucleotide containing the SNP marker, DNA polymerase, deoxynucleotides (dNTPs), RNAase, DEPC-water, a test tube and an appropriate container, etc. may include, but is not limited thereto.

상기 DNA 칩 키트는 고추 역병 저항성 고추 판별용 마커인 SNP 마커를 포함하는 폴리뉴클레오티드의 서열과 상보적인 염기서열을 포함하는 올리고뉴클레오티드가 부착된 칩을 이용하여 특이적으로 타겟 DNA와 혼성화하여 결합하는 것을 특징으로 하며, SNP의 염기 변이에 따라 혼성화 수준의 변화가 나타나는 것을 이용하여 고추 역병 저항성 고추를 판별할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 DNA 칩 키트는 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드의 201번째 염기를 포함하는 폴리뉴클레오티드와 상보적인 폴리뉴클레오티드를 표지자와 함께 칩에 부착하고 타겟 DNA를 칩에 반응시켜 혼성화 수준을 통해 유전자형을 판단하는 키트인 것인, 고추 역병 저항성 판별용 키트일 수 있다.The DNA chip kit specifically hybridizes and binds with a target DNA using a chip to which an oligonucleotide comprising a nucleotide sequence complementary to a sequence of a polynucleotide including a SNP marker, which is a marker for discrimination against pepper blight resistance, is attached. It is characterized, and by using the change in the hybridization level according to the base mutation of the SNP, it is possible to discriminate the pepper blight-resistant pepper. More specifically, the DNA chip kit attaches a polynucleotide complementary to a polynucleotide containing the 201st base of the polynucleotide consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 to the chip together with a marker, and reacts the target DNA to the chip to achieve hybridization level It may be a kit for determining the resistance of pepper late blight, which is a kit for determining the genotype through.

또한, 본 발명의 다른 일 양상은 a) 시료로부터 유전체 DNA(genomic DNA)를 추출하는 단계; b) 상기 추출된 유전체 DNA를 주형으로 하여 상기 프라이머 세트로 증폭하는 단계; 및 c) 상기 증폭된 산물을 분석하는 단계를 포함하는 고추 역병 저항성 개체 판별 방법을 제공한다.In addition, another aspect of the present invention comprises the steps of: a) extracting genomic DNA from a sample; b) amplifying the extracted genomic DNA with the primer set as a template; And c) provides a method for identifying pepper blight resistant individuals comprising the step of analyzing the amplified product.

상기 a) 단계는 고추에서 유전체 DNA를 추출하는 과정이다. Step a) is a process of extracting genomic DNA from red pepper.

상기 유전체 DNA 추출 방법은 당업계에 공지된 방법을 제한 없이 사용할 수 있으며, 일례로 CTAB(cetyltrimethylammonium bromide) 방법, 페놀/클로로포름 추출법, SDS 추출법 등을 이용하거나 상업적으로 판매되는 DNA 추출 키트를 사용할 수 있다.For the genomic DNA extraction method, methods known in the art can be used without limitation, for example, using a CTAB (cetyltrimethylammonium bromide) method, a phenol/chloroform extraction method, an SDS extraction method, or a commercially available DNA extraction kit can be used. .

상기 b) 단계는 고추 역병 저항성 개체를 판별할 수 있는 프라이머 세트를 사용하여 고추의 유전체 DNA를 증폭하는 과정이다. Step b) is a process of amplifying the genomic DNA of pepper using a primer set capable of discriminating a pepper blight-resistant individual.

상기 프라이머 세트는 서열번호 2 및 3의 염기서열을 포함하는 것일 수 있다.The primer set may include the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 2 and 3.

상기 유전체 DNA 증폭 방법은 PCR(polymerase chain reaction)에 의해 수행될 수 있다. PCR은 당업계에서 PCR 반응에 필요한 것으로 공지된 성분들을 포함하는 PCR 반응 혼합액을 이용하거나 상업적으로 이용 가능한 키트를 이용하여 수행될 수 있다. 상기 PCR 반응 혼합액은 고추에서 추출된 유전체 DNA와 상기 프라이머 세트, 적당량의 DNA 중합효소, dNTP, PCR 완충용액 및 물을 포함할 수 있다. 상기 PCR 완충용액은 Tris-HCl, MgCl2, KCl 등을 포함할 수 있다.The genomic DNA amplification method may be performed by polymerase chain reaction (PCR). PCR may be performed using a PCR reaction mixture containing components known to be necessary for a PCR reaction in the art or using a commercially available kit. The PCR reaction mixture may include genomic DNA extracted from red pepper, the primer set, an appropriate amount of DNA polymerase, dNTP, a PCR buffer, and water. The PCR buffer may include Tris-HCl, MgCl 2 , KCl, and the like.

증폭된 표적 서열 (증폭 산물)은 검출 가능한 표지 물질로 표지될 수 있다. 예를 들면, 표지 물질은 당업계에 공지된 표지 물질로, 형광, 인광 또는 방사성을 발하는 물질 등일 수 있다. 바람직하게는, 상기 표지 물질은 Cy-5 또는 Cy-3일 수 있다. 표적 서열의 증폭 시 프라이머의 5'-말단에 Cy-5 또는 Cy-3를 표지하여 PCR을 수행하면 표적 서열이 검출 가능한 형광 표지 물질로 표지될 수 있다. 표지 물질로 방사성 물질을 이용할 경우에는 PCR 수행 시 32P 또는 35S 등과 같은 방사성 동위원소를 PCR 반응액에 첨가하면 증폭 산물이 합성되면서 방사성 동위원소가 증폭 산물에 혼입되어 방사성으로 표지될 수 있다. 한편, 증폭 산물은 은염색 키트 (Bioneer, Daejeon, Korea)를 사용하여 가시화될 수 있다.The amplified target sequence (amplification product) may be labeled with a detectable labeling substance. For example, the labeling material is a labeling material known in the art, and may be a material that emits fluorescence, phosphorescence, or radioactivity. Preferably, the labeling material may be Cy-5 or Cy-3. When PCR is performed by labeling Cy-5 or Cy-3 at the 5'-end of the primer during amplification of the target sequence, the target sequence may be labeled with a detectable fluorescent labeling material. When a radioactive material is used as a labeling material, when a radioactive isotope such as 32 P or 35 S is added to the PCR reaction solution during PCR, the amplification product is synthesized, and the radioactive isotope is incorporated into the amplification product and can be radioactively labeled. On the other hand, the amplification product can be visualized using a silver staining kit (Bioneer, Daejeon, Korea).

증폭 산물은 제한효소를 이용하여 절단하는 과정을 더 수행될 수 있다. 예를 들면, 증폭 산물은 각 프라이머에 따른 제한효소를 이용하여 활성 온도 내에서 처리하여 절단할 수 있다. 이때, 제한효소는 당업계에 공지된 물질을 제한 없이 사용할 수 있다.The amplification product may be further cleaved using a restriction enzyme. For example, the amplification product can be cleaved by treatment within the activation temperature using restriction enzymes for each primer. In this case, as the restriction enzyme, any material known in the art may be used without limitation.

상기 c) 단계는 증폭된 산물에서 SNP 마커 부위의 염기를 확인하는 과정이다.Step c) is a process of confirming the base of the SNP marker site in the amplified product.

상기 증폭된 산물의 분석은 증폭된 SNP 마커 부위의 염기를 결정하기 위해 시퀀싱(sequensing) 분석, 마이크로어레이(microarray)에 의한 혼성화, 대립유전자 특이적인 PCR(allele specific PCR), 다이나믹 대립유전자 혼성화 기법(dynamic allele-specific hybridization, DASH), PCR 연장 분석, PCR-SSCP, PCR-RFLP 분석, HRM 분석 또는 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 BeadArray Technologies (예를 들면, Illumina GoldenGate 및 Infinium 분석법) 등을 이용하여 수행할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Analysis of the amplified product includes sequencing analysis to determine the base of the amplified SNP marker site, hybridization by microarray, allele specific PCR, dynamic allele hybridization technique ( dynamic allele-specific hybridization (DASH), PCR extension assay, PCR-SSCP, PCR-RFLP assay, HRM assay or TaqMan technique, SNPlex platform (Applied Biosystems), mass spectrometry (e.g. Sequenom's MassARRAY system), mini- Mini-sequencing methods, Bio-Plex systems (BioRad), CEQ and SNPstream systems (Beckman), Molecular Inversion Probe array technologies (eg, Affymetrix GeneChip) and BeadArray Technologies (eg, Illumina GoldenGate and Infinium assays) ), etc., but is not limited thereto.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 증폭된 산물을 분석하는 단계는 HRM 분석을 통해 다형성 부위의 염기를 결정하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of analyzing the amplified product may be determining the base of the polymorphic site through HRM analysis.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 증폭된 산물을 HRM 분석하여 이중가닥 DNA의 염기 변이에 따른 해리 정도의 차이를 감지하여 다형성 부위의 염기를 결정함으로써 고추 역병에 대한 저항성 또는 이병성 품종을 구분할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by HRM analysis of the amplified product to detect the difference in the degree of dissociation according to the nucleotide variation of double-stranded DNA, and determine the base of the polymorphic site, resistance to pepper blight or diseased varieties can be distinguished. .

본 발명에 따른 신규 SNP 분자표지는 고추 역병 저항성 개체를 객관적으로 평가할 수 있는 수단을 되어 고추 역병에 대한 저항성을 갖는 고추 품종 및 유전자원을 구별할 수 있으며, 고추 역병 저항성 품종 개발 및 판별에 활용될 수 있다. The novel SNP molecular marker according to the present invention serves as a means to objectively evaluate pepper blight-resistant individuals, and can distinguish pepper varieties and genetic resources with resistance to pepper blight, and can be utilized for development and discrimination of pepper blight-resistant varieties. can

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고추 역병 진행 정도에 따른 고추 역병의 발병지수를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 총 342개의 고추 역병 저항성 및 이병성 자원에 대한 (a) 집단분석 및 (b) 주성분분석(PCA) 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 총 342개의 고추 자원에 대한 역병 생물검정을 분석한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프라이머 세트를 이용하여 고추 자원 93종의 유전자형을 분석한 용융곡선 그래프이다.
1 shows the incidence index of pepper blight according to the degree of progression of pepper blight according to an embodiment of the present invention.
2 is (a) population analysis and (b) principal component analysis (PCA) graph for a total of 342 pepper blight resistance and morbidity resources according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a graph analyzing the blight bioassay for a total of 342 pepper resources according to an embodiment of the present invention.
4 is a melting curve graph obtained by analyzing the genotypes of 93 pepper resources using a primer set according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 제시된 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이러한 예시적인 설명에 의하여 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail. However, these descriptions are provided for illustrative purposes only to help the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these illustrative descriptions.

실시예 1. 고추 역병 저항성 확인Example 1. Confirmation of pepper blight resistance

고추 역병 저항성을 확인하기 위하여, C. annuum, C. baccatum, C. chacoense, C. chinenseC. frutescens를 포함하는 고추 자원 핵심자원 342개 (저항성 8자원, 중도저항성 19자원 및 이병성/감수성 315자원)을 대상으로 파이토프소라 캡사이시(Phytophthora capsici) KPC-7 균주를 접종하였다.In order to confirm pepper blight resistance, 342 pepper resource core resources including C. annuum , C. baccatum , C. chacoense , C. chinense and C. frutescens ( 8 resistant resources, 19 moderately resistant resources and 315 morbidity/susceptibility ) Resources) to the target phytophthora capsici ( Phytophthora capsici ) KPC-7 strain was inoculated.

먼저, KPC-7 균주를 V8 고체배지에서 25℃, 5 ~ 7일간 배양하였다. 균주 콜로니를 수집한 후 최종 농도가 5Х104 sporangia/㎖이 되도록 증류수에 희석하여 균주 접종액을 준비하였다.First, the KPC-7 strain was cultured in V8 solid medium at 25° C. for 5 to 7 days. After collecting the strain colonies, the strain inoculum was prepared by diluting it in distilled water so that the final concentration was 5Х10 4 sporangia/ml.

각 고추 자원의 종자를 파종하여 본엽이 6엽 내외인 상태로 재배하였다. 각 자원당 유묘 1 ~ 12개에 각 분(pot)당 준비된 균주 접종액 10 mL을 접종한 후 60%의 습도, 25℃의 기온에서 4주간 1주 간격으로 역병 증상을 관찰하였다. The seeds of each pepper resource were sown and cultivated in a state where the true leaves were about 6 leaves. After inoculating 10 mL of the prepared strain inoculum per pot to 1 to 12 seedlings per resource, symptoms of late blight were observed at intervals of 1 week for 4 weeks at a humidity of 60% and a temperature of 25°C.

하기 표 2 및 도 1를 참조하여, 발병지수(disease index, DI)는 역병 증상 정도에 따라 KPC-7 균주에 의한 고추 역병의 진행 정도를 5단계로 분류하였고, 각 자원별 10 ~ 12개체의 발병지수를 평균 내었다. Referring to Table 2 and Figure 1 below, the disease index (DI) classified the progression of red pepper blight caused by the KPC-7 strain into 5 stages according to the severity of the disease symptoms, and 10 to 12 individuals for each resource. The incidence index was averaged.

역병 발병률 (%)은 [(병징을 보이는 유묘 수)/(평가에 사용된 전체 유묘수)] X 100으로 계산하였고, 각 자원별 10 ~ 12개체에 대해 3회 반복실험하여 얻은 값을 평균 내었다.The late blight incidence rate (%) was calculated as [(number of seedlings showing disease symptoms)/(total number of seedlings used for evaluation)] X 100, and the value obtained by repeating three experiments for 10 to 12 individuals for each resource was averaged. .

발병지수incidence index 증상Symptom 00 역병 증상 없음(병징이 보이지 않는 것)No symptoms of plague (no disease symptoms) 1One 잎이 시들며 줄기에 갈색 병반이 나타나기 시작함The leaves wither and brown lesions begin to appear on the stems. 22 전체식물의 30~50%가 고사함30-50% of all plants wither 33 전체식물의 51~70%가 고사함51-70% of all plants wither 44 전체식물의 71~100%가 고사함71-100% of all plants wither

그 결과, 하기 표 3에 나타낸 바와 같이, 고추 자원에 따라 발병지수가 상이하게 나타났으며, 평균 발병지수가 0인 경우는 저항성, 1 ~ 2인 경우는 중도저항성, 3 이상은 이병성 개체에 해당된다. 이러한 고추 자원은 기존에 알려진 각 품종의 저항성 정보와 일치하였다.As a result, as shown in Table 3 below, the incidence index was different depending on the pepper resource, and if the average incidence index was 0, resistance, 1 to 2, moderate resistance, and 3 or more corresponded to diseased individuals. do. These pepper resources were consistent with the previously known resistance information of each variety.

학명scientific name 평균 발병지수Average incidence index 합계Sum 0 ~ 10 to 1 1 ~ 21 to 2 2 ~ 32-3 3 ~ 43 to 4 C. annuumC. annuum 88 66 1111 197197 222222 C. baccatumC. baccatum 4848 4848 C. chacoenseC. chacoense 22 22 C. chinenseC. chinense 1One 4444 4545 C. frutescensC. frutescens 1One 2424 2525 합계Sum 88 66 1313 315315 342342

실시예 2. 고추 역병 저항성 SNP 마커 탐색Example 2. Search for pepper blight resistance SNP markers

고추 자원 간의 SNP 마커를 탐색하기 위하여, 상기 고추 자원 342종에 대해 GWAS 분석을 수행하였다. In order to search for SNP markers between pepper resources, GWAS analysis was performed on 342 types of pepper resources.

먼저, 역병에 대한 표현형이 확인된 342개의 자원들에 대해 집단 구성(population structure)을 확인하고자 fastStructure 프로그램으로 혼화(admixture) 정도를 계산한 결과, 각 샘플들은 K = 5 일 때 가장 좋은 모델(model)을 상정하는 것으로 확인되었다. First, as a result of calculating the degree of admixture with the fastStructure program to check the population structure of 342 resources with confirmed phenotypes for plague, each sample is the best model when K = 5. ) was confirmed to be assumed.

SNP 데이터를 사용하여 고추 샘플간 상관관계(correlation)를 통해 PCA 분석을 수행하고자 가장 설명력이 높은 PC(Principal component)1과 PC2을 사용하였다. PC1, PC2 각각이 전체 샘플을 구분 지어 주는 정도의 변화량(variance)은 각각 42.3%, 26.5% 로 계산되었다. 그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, 생물분류학적으로 5개의 종으로 구성된 고추 자원은 5개 집단으로 구분되었다. C. chineseC. frutescens, C. annuum, 그리고 C. baccatum이 각각 그룹을 형성하고, C. chacoense 두 샘플이 따로 떨어져 있는 것을 확인하였다.In order to perform PCA analysis through correlation between pepper samples using SNP data, PC (Principal component) 1 and PC2, which have the highest explanatory power, were used. The variance of the degree to which each of PC1 and PC2 differentiates the entire sample was calculated to be 42.3% and 26.5%, respectively. As a result, as shown in FIG. 2 , the pepper resources composed of 5 species were classified into 5 groups biotaxonomically. C. chinese and C. frutescens, C. annuum, and C. baccatum respectively formed groups, and it was confirmed that the two samples of C. chacoense were separated from each other.

또한, 역병균 접종 주차별로 4주간 접종 실험한 결과를GWAS 분석을 수행하였다. 그 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, 역병균 접종 후 2주차부터 염색체 간 유의미한 차이가 나타났으며, 전반적인 염색에서 저항성 개체와 이병성 개체 간의 차이가 두드러지게 나타났다. 이러한 결과를 통해 선발된 유의미한 SNP는 하기 표 4에 나타냈다.In addition, GWAS analysis was performed on the results of inoculation experiments for 4 weeks for each late blight inoculation week. As a result, as shown in FIG. 3 , significant differences between chromosomes appeared from the second week after inoculation with the late blight, and the difference between resistant individuals and diseased individuals in overall staining was remarkable. Significant SNPs selected through these results are shown in Table 4 below.

염색체chromosome 위치location P값P value 레퍼런스
(reference)
reference
(reference)
변이
(alternative)
transition
(alternative)
프라이머 작성
여부
Create a primer
Whether
chr01chr01 1830913118309131 3.12E-073.12E-07 TT AA NN chr01chr01 1854180918541809 5.9E-075.9E-07 TT AA N N chr01chr01 1854187118541871 5.37E-075.37E-07 CC GG NN chr02chr02 112632207112632207 4.85E-074.85E-07 TT CC YY chr02chr02 115557669115557669 8.66E-078.66E-07 GG AA YY chr02chr02 118473950118473950 8.83E-078.83E-07 AA CC YY chr02chr02 165074534165074534 8.84E-088.84E-08 CC AA YY chr02chr02 165083237165083237 1.09E-061.09E-06 CC AA YY chr02chr02 165083291165083291 1.1E-081.1E-08 TT CC YY chr03chr03 2684371026843710 2.82E-072.82E-07 GG TT YY chr03chr03 9288278792882787 1.46E-071.46E-07 GG CC NN chr03chr03 203119513203119513 4.45E-074.45E-07 TT CC YY chr03chr03 273929454273929454 1.06E-061.06E-06 AA GG YY chr03chr03 281084163281084163 1.07E-071.07E-07 AA TT NN chr03chr03 281374819281374819 3.75E-073.75E-07 TT CC YY chr03chr03 281374880281374880 3.77E-073.77E-07 TT GG YY chr04chr04 95782559578255 2.47E-242.47E-24 GG AA YY chr06chr06 13851841385184 2.39E-082.39E-08 AA TT NN chr06chr06 32043103204310 7.86E-077.86E-07 GG AA YY chr06chr06 184471306184471306 4.83E-074.83E-07 GG AA YY chr07chr07 91442259144225 3.23E-073.23E-07 AA GG YY chr07chr07 205297202205297202 1.85E-071.85E-07 CC TT YY chr08chr08 126466421126466421 3.57E-083.57E-08 TT AA NN chr08chr08 138930210138930210 1.86E-071.86E-07 CC AA YY chr09chr09 36424673642467 8.34E-078.34E-07 TT CC YY chr09chr09 1637072916370729 9.33E-079.33E-07 CC TT YY chr10chr10 1916817219168172 6.5E-076.5E-07 CC GG YY chr12chr12 208357955208357955 6.52E-076.52E-07 TT AA NN chr12chr12 232050702232050702 1.24E-101.24E-10 TT CC YY *N: no, Y: yes*N: no, Y: yes

실시예 3. 고추 역병 저항성 SNP 마커 개발 및 검증Example 3. Red pepper blight resistance SNP marker development and verification

3-1. 고추 역병 저항성 SNP 마커 선발3-1. Selection of pepper blight resistance SNP markers

고추 역병 저항성 SNP 마커를 개발하기 위하여, 먼저 고추 품종 5종 및 유전자원 88종을 대상으로 실시예 1과 동일한 방법으로 역병균을 접종하여 생물검정 표현형을 확인하였다. To develop a pepper blight resistance SNP marker, first, 5 types of pepper varieties and 88 genetic resources were inoculated with late blight in the same manner as in Example 1 to confirm the bioassay phenotype.

그 결과, 하기 표 5에 나타낸 바와 같이, 생물검정결과 표현형과 유전형이 일치하였다. As a result, as shown in Table 5 below, the phenotype and the genotype were consistent with the bioassay results.

학명scientific name 이병성(S)/저항성(R) (발병지수)Morbidity (S)/Resistance (R) (incidence index) 고추 유전자원/품종Chilli Genetic Resources / Varieties C. annuumC. annuum R (0 ~ 1)R (0 to 1) 57 (유전자원), 4 (품종)57 (genetic resource), 4 (cultivar) C. annuumC. annuum S (3 ~ 4)S (3 to 4) 31 (유전자원), 1 (품종)31 (genetic resource), 1 (cultivar) 합계Sum -- 9393

그리고 저항성 자원과 이병성 자원에서 차이가 있는 SNP 1개가 확인되었는데, 고추 역병 저항성 자원은 2번 염색체 내 112632207 위치(position)에서 염기서열이 T에서 C로 바뀌어 있었다. 이에, 고추 역병 저항성 품종 판별을 위한 SNP 마커로 112632207 위치의 염기 다형성을 이용하였다.And one SNP with a difference between the resistant resource and the diseased resource was identified. In the pepper blight resistant resource, the base sequence was changed from T to C at position 112632207 in chromosome 2. Accordingly, the base polymorphism at position 112632207 was used as a SNP marker for the discrimination of pepper late blight resistant varieties.

3-2. 고추 역병 저항성 SNP 마커의 검증3-2. Validation of pepper blight resistance SNP markers

SNP 마커를 검증하기 위하여, 고추 자원 93종을 이용하여 HRM 분석을 진행하였다.In order to verify the SNP marker, HRM analysis was performed using 93 kinds of pepper resources.

먼저, SNP 마커를 인식하여 증폭할 수 있는 하기 표 6의 프라이머 세트를 설계하여 준비하였다. SNP 분자표지를 이용한 유전자형의 결정은 LightCycler® 96 Real-Time PCR System 장비를 이용하여 HRM 분석을 수행하였다. PCR 반응액은 10X PCR 완충액 (10x EasyTaq® buffer, TransGen Biotech), 1 μL의 2.5 mM dNTP mixture (TransGen Biotech)과 핵산중합효소 (Transgen Biotech) 0.5 U, 형광 염료SYTO®9 green fluorescent nucleic acid stain (Life Technologies™, Carlsbad, CA, USA) 1.0 μL, 프라이머 0.5 pM, 주형 핵산 50 ng으로 구성된 혼합물 20 μL를 이용하여 표준 PCR을 수행하였다. PCR 반응은 95℃에서 10분 동안 유지시킨 다음 45 사이클 (95℃ 10초, 60℃ 15초 및 72℃ 15초)을 반복한 뒤, 60 ~ 90℃ 온도 범위에서 0.1℃마다 형광을 측정하였다. First, the primer sets shown in Table 6 below that can recognize and amplify SNP markers were designed and prepared. For determination of genotype using SNP molecular marker, HRM analysis was performed using LightCycler® 96 Real-Time PCR System. The PCR reaction solution consists of 10X PCR buffer (10x EasyTaq® buffer, TransGen Biotech), 1 μL of 2.5 mM dNTP mixture (TransGen Biotech), 0.5 U of nucleic acid polymerase (Transgen Biotech), SYTO®9 green fluorescent nucleic acid stain ( Life Technologies™, Carlsbad, CA, USA) 1.0 μL, 0.5 pM primer, and 20 μL of a mixture consisting of 50 ng of template nucleic acid were used to perform standard PCR. The PCR reaction was maintained at 95° C. for 10 minutes and then 45 cycles (95° C. 10 seconds, 60° C. 15 seconds, and 72° C. 15 seconds) were repeated, and then fluorescence was measured at every 0.1° C. in a temperature range of 60 to 90° C.

프라이머primer 프라이머 서열 (5'>3')Primer sequence (5'>3') 서열번호SEQ ID NO: 정방향(Forward)Forward GCCCCTTGCCTGCTATAACTAGCCCCTTGCCTGCTATAACTA 22 역방향(Reverse)Reverse CGAGGATGACATTTTCGTACCCGAGGATGACATTTTCGTACC 33

그 결과, 도 4에 나타낸 바와 같이, 고추 자원의 유전자형은 HRM 분석에서 표준화된 용융 곡선에 기초하여 저항성 동형접합체(R), 이병성 동형접합체(S), 이형접합체(H) 유전형으로 명확하게 나뉘었으며, 저항성 자원 판별 정확도는 78.5% 였다. C. annuum cv. 마니따의 그래프와 유사한 식물체를 이병성 동형접합체로(S), C. annuum cv. CM334의 그래프와 유사한 식물체를 저항성 동형접합체(R)로, 두 지표식물과 다른 형태의 그래프를 보이는 식물체는 이형접합체(H)로 분류했다. 이러한 결과는 고추 역병 접종 결과 (도 3)와 차이가 나는데, 그 이유는 고추 역병에 대한 저항성이 주동유전자좌가 아닌 미동유전자좌에 의한 변이에 의한 것으로 볼 수 있다. As a result, as shown in FIG. 4, the genotypes of pepper resources were clearly divided into resistant homozygous (R), heterozygous homozygous (S), and heterozygous (H) genotypes based on the melting curve standardized in HRM analysis. , the resistance resource identification accuracy was 78.5%. C. annuum cv. Plants similar to the graph of Manita were heterozygous (S), and C. annuum cv. Plants similar to the graph of CM334 were classified as resistant homozygotes (R), and plants showing graphs different from the two indicator plants were classified as heterozygous (H). This result is different from the result of pepper blight inoculation (FIG. 3), because resistance to pepper blight can be considered to be due to mutation by the microlocus rather than the dominant locus.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at with respect to preferred embodiments thereof. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

<110> REPUBLIC OF KOREA(RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION) <120> Primer set for selecting Phytophthora blight resistant pepper and selection method using the same primer set <130> RDA-P200031 <160> 3 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 401 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Intergenic in Chromosome 2 <400> 1 aaggcagcag atacagtgag gaatcggaaa ctgaatctgg tggggtttaa gggaattaag 60 gttttagaat tgaagaatag gaaatgaaat tgattgaaat taggtttcat tattagagag 120 caaaatggat tctcttaaga attttggtat tgctgcccct tgcctgctat aactagcggc 180 gggcgggaag gggatgttcg ctcggtaaat gggccgggta cgaaaatgtc atcctcgcag 240 ccccatttgc ctaaacaaat ctaacaggaa attatgtggt ccctcaagag cgtcggatct 300 taaatttttg tctcctgagt atcctgaaat ttaattttta cctccactac ttcctccgtt 360 tcaaattacc cgtttaaaat taagatggca taactattaa a 401 <210> 2 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer <400> 2 gccccttgcc tgctataact a 21 <210> 3 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer <400> 3 cgaggatgac attttcgtac c 21 <110> REPUBLIC OF KOREA (RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION) <120> Primer set for selecting Phytophthora blight resistant pepper and selection method using the same primer set <130> RDA-P200031 <160> 3 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 401 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Intergenic in Chromosome 2 <400> 1 aaggcagcag atacagtgag gaatcggaaa ctgaatctgg tggggtttaa gggaattaag 60 gttttagaat tgaagaatag gaaatgaaat tgattgaaat taggtttcat tattagagag 120 caaaatggat tctcttaaga attttggtat tgctgcccct tgcctgctat aactagcggc 180 gggcgggaag gggatgttcg ctcggtaaat gggccgggta cgaaaatgtc atcctcgcag 240 ccccatttgc ctaaacaaat ctaacaggaa attatgtggt ccctcaagag cgtcggatct 300 taaatttttg tctcctgagt atcctgaaat ttaattttta cctccactac ttcctccgtt 360 tcaaattacc cgtttaaaat taagatggca taactattaa a 401 <210> 2 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer <400> 2 gccccttgcc tgctataact a 21 <210> 3 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer <400> 3 cgaggatgac attttcgtac c 21

Claims (8)

서열번호 1의 염기서열로 이루어진 폴리뉴클레오티드 중 201번째 염기를 포함하는 5 내지 200개의 연속된 염기로 구성된 폴리뉴클레오티드, 또는 이의 상보적인 폴리뉴클레오티드를 포함하는 고추 역병 저항성 개체 판별용 SNP 마커 조성물.
A polynucleotide consisting of 5 to 200 consecutive bases including the 201st base among the polynucleotides consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, or a SNP marker composition for identifying pepper blight resistant individuals comprising a polynucleotide complementary thereto.
청구항 1에 있어서,
상기 고추 역병 저항성 개체는 파이토프소라 캡사이시(Phytophthora capsici) KPC-7 균주에 대해 저항성을 가지는 것인, 조성물.
The method according to claim 1,
The pepper blight resistant individual is Phytophthora capsici ( Phytophthora capsici ) The composition will have resistance to the KPC-7 strain.
서열번호 2 및 3의 염기서열을 포함하는 고추 역병 저항성 개체 판별용 프라이머 세트.
A primer set for identifying pepper blight-resistant individuals comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 2 and 3.
청구항 3에 있어서,
상기 고추 역병 저항성 개체는 파이토프소라 캡사이시(Phytophthora capsici) KPC-7 균주에 대해 저항성을 갖는 것인, 프라이머 세트.
4. The method according to claim 3,
The pepper blight resistant individual is Phytophthora capsici ( Phytophthora capsici ) That having resistance to the KPC-7 strain, a primer set.
청구항 3에 있어서,
상기 프라이머 세트는 PCR(polymerase chain reaction) 또는 다중 PCR(multiplex PCR)에 사용하기 위한 것인, 프라이머 세트.
4. The method according to claim 3,
The primer set is for use in PCR (polymerase chain reaction) or multiplex PCR (multiplex PCR), the primer set.
청구항 3의 프라이머 세트를 포함하는 고추 역병 저항성 개체 판별용 키트.
A kit for identifying pepper blight-resistant individuals comprising the primer set of claim 3.
a) 시료로부터 유전체 DNA(genomic DNA)를 추출하는 단계;
b) 상기 추출된 유전체 DNA를 주형으로 하여 청구항 3의 프라이머 세트로 증폭하는 단계; 및
c) 상기 증폭된 산물을 분석하는 단계
를 포함하는 고추 역병 저항성 개체 판별 방법.
a) extracting genomic DNA from the sample;
b) amplifying the extracted genomic DNA with the primer set of claim 3 as a template; and
c) analyzing the amplified product
A method for identifying pepper blight-resistant individuals comprising a.
청구항 7에 있어서,
상기 c) 단계는 HRM(high resolution melting) 분석을 통해 다형성 부위의 염기를 결정하는 것인, 방법.
8. The method of claim 7,
The method c) is to determine the base of the polymorphic site through HRM (high resolution melting) analysis.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115927699A (en) * 2022-07-18 2023-04-07 江西省农业科学院蔬菜花卉研究所 Molecular marker for identifying phytophthora-resistant pepper germplasm and application thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140007635A (en) * 2012-07-10 2014-01-20 서울대학교산학협력단 Specific primer for selecting phytophthora blight resistant pepper and uses thereof
KR20150047857A (en) * 2013-10-25 2015-05-06 솔젠트 (주) Primer Set Useful for Selecting Pathogen Resistance Pepper
KR101835124B1 (en) 2015-12-03 2018-03-06 서울대학교산학협력단 KASP primer set based on SNP for discriminating pepper disease-resistant cultivar and uses thereof
KR101945953B1 (en) * 2017-11-21 2019-02-08 경상대학교산학협력단 Molecular marker for discriminating Phytophthora capsici resistant pepper cultivar and uses thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140007635A (en) * 2012-07-10 2014-01-20 서울대학교산학협력단 Specific primer for selecting phytophthora blight resistant pepper and uses thereof
KR101401980B1 (en) 2012-07-10 2014-06-03 서울대학교산학협력단 Specific primer for selecting Phytophthora blight resistant pepper and uses thereof
KR20150047857A (en) * 2013-10-25 2015-05-06 솔젠트 (주) Primer Set Useful for Selecting Pathogen Resistance Pepper
KR101835124B1 (en) 2015-12-03 2018-03-06 서울대학교산학협력단 KASP primer set based on SNP for discriminating pepper disease-resistant cultivar and uses thereof
KR101945953B1 (en) * 2017-11-21 2019-02-08 경상대학교산학협력단 Molecular marker for discriminating Phytophthora capsici resistant pepper cultivar and uses thereof

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GenBank accession No.XM016703627 *
Muhammad Irfan Siddique et al., Scientific Reports, 9:9962, 2019. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115927699A (en) * 2022-07-18 2023-04-07 江西省农业科学院蔬菜花卉研究所 Molecular marker for identifying phytophthora-resistant pepper germplasm and application thereof
CN115927699B (en) * 2022-07-18 2024-01-26 江西省农业科学院蔬菜花卉研究所 Molecular marker for identifying germplasm of pepper with epidemic disease resistance and application thereof

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