SCOPUS
KCI등재
Solanum hjertingii 색소체 유전자형 선발을 위한 PCR 기반 분자마커 개발 = Development of PCR-based markers for selecting plastid genotypes of Solanum hjertingii
저자
발행기관
학술지명
JOURNAL OF PLANT BIOTECHNOLOGY(Journal of Plant Biotechnology)
권호사항
발행연도
2023
작성언어
Korean
주제어
등재정보
SCOPUS,KCI등재
자료형태
학술저널
수록면
34-44(11쪽)
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제공처
멕시코 유래의 4배체 감자 근연야생종 중 하나인 Solanum hjertingii는 괴경에서 발생하는 흑변현상에 강한 것으로 알려져 감자의 신품종 육성에 유용한 형질로 이용이 가능하다. 이러한 저항성은 생리적 장해인 효소적 갈변과 흑반을 감소시킬 수 있다. 하지만, S. hjertingii와 S. tuberosum은 생리적 장벽에 기인한 교잡종 생산이 제한적인 관계로 직접적인 교배육종보다는 체세포잡종을 육성하는 방법을 활용할 수 있다. 체세포잡종 계통이 육성이 되면 분자표지를 이용한 적절한 잡종 계통을 선발하는 것이 필요하여, 본 연구에서는 S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체 정보를 이용하여 S. hjertingii 특이적인 PCR 기반의 분자마커를 개발하였다. S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체는 155,545 bp였으며, 다른 Solanum 종들과 구조 및 유전자 구성이 매우 유사하였고, 가지과의 다른 15개의 종들과 계통수 분석에서 근연야생종 S. demissum, S. hougasii, S. stoloniferum과 매우 가까운 유연관계를 나타냈다. 또한, S. hjertingii의 전체 엽록체 유전체와 8개의 다른 Solanum 종의 전체 엽록체 유전체의 다중 정렬 결과로 S. hjertingii 특이적인 1개의 InDel 영역과 7개의 SNP 영역을 확인하였고, 이를 이용하여 1개의 InDel 및 4개의 SNP 기반 PCR마커를 개발하였다. 본 연구의 결과는 S. hjertingii의 진화적 측면에서의 연구와 S. hjertingii를 이용한 감자의 신품종 육성 연구에 기여를 할 수 있을 것이다.
더보기The tetraploid Solanum hjertingii, a wild tuber-bearing species from Mexico is a relative of potato, S. tuberosum. The species has been identified as a potential source of resistance to blackening for potato breeding. It does not exhibit enzymatic browning nor blackspot which are physiological disorders. However, due to their sexual incompatibility, somatic hybridization between S. hjertingii and S. tuberosum must be used to introduce various traits from this wild species into potato. After somatic hybridization, molecular markers are essential for selecting fusion products. In this study, the chloroplast genome of S. hjertingii was sequenced by next-generation sequencing technology and compared with those of other Solanum species to develop specific markers for S. hjertingii. The chloroplast genome has a total sequence length of 155,545 bp, and its size, gene content, order and orientation are similar to those of the other Solanum species. Phylogenic analysis including 15 other Solanaceae species grouped S. hjertingii with S. demissum, S. hougasii, and S. stoloniferum. After detailed comparisons of the chloroplast genome sequence with eight other Solanum species, we identified one InDel and seven SNPs specific to S. hjertingii. Based on these, five PCR-based markers were developed for discriminating S. hjertingii from other Solanum species. The results obtained in this study will aid in exploring the evolutionary aspects of Solanum species and accelerating breeding using S. hjertingii.
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