EST로부터 개발된 SSR 마커를 이용한 상추 유전자원 및 유통품종의 식별

Abstract

본 연구의 목적은 상추(Lactuca sativa)의 expressed sequence tag(EST)로부터 simple sequence repeat(SSR) 마커를 개발하고, 개발된 EST-SSR 마커를 이용하여 상추의 3가지 야생종의 유전자원 9점과 61개의 유통품종을 식별하는 것이다. NCBI 데이터베이스로부터 총 81,330개의 상추 EST를 대상으로 SSR을 탐색하였고, 총 4,229개의 SSR을 발견하였다. SSR의 반복 motif 중 trinucleotide(59.12%, 2,500개)가 가장 많았고, 그 다음으로 dinucleotide(29.70%, 1,256개), hexanucleotide(6.62%, 280개) 순의 분포를 나타내었다. EST로부터 총 474개의 EST-SSR primers를 개발하였고, 이 중 267개의 primer를 9점의 유전자원과 61품종에 대한 유전적 다양성 평가에 활용하였다. 267개의 마커 중 47개의 EST-SSR 마커가 7개 품종 내에서 다형성을 보였으며, 이 중 다형성 정도와 반복 재현성 및 밴드의 선명성을 고려하여 26개의 EST-SSR 마커를 선발하였다. 최종 선발된 26개의 SSR 마커를 이용하여 70개 공시재료를 분석한 결과 대립유전자 수는 총 127개였으며, 최소 2개에서 9개의 분포를 나타내었으며 마커당 평균 대립유전자 수는 4.88개를 나타내었다. PIC평균값은 0.542로 나타났으며, 0.269-0.768의 범위를 나타내었다. 70개 공시재료의 유전적 거리는 0.05-0.94로 나타났으며, 유사도 지수 0.34를 기준으로 할 때 7개의 주요 그룹으로 나누어졌다. 26개의 EST-SSR 마커를 이용한 유전적 다양성 분석 결과 9점의 유전자원과 61개의 유통품종이 마커의 유전자형에 의해 모두 식별이 되었다. 본 연구를 통해 신규 개발된 EST-SSR 마커는 상추의 품종식별과 구별성, 균일성, 안정성 검정에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다. The objective of this study was to develop simple sequence repeat (SSR) markers from expressed sequence tags (EST) of lettuce (Lactuca sativa) and identify 9 germplasms from 3 wild species of lettuce and 61 commercial cultivars using the developed EST-SSR markers. A total of 81,330 lettuce ESTs from NCBI databases were used to search for SSR and 4,229 SSR loci were identified. The highest proportion (59.12%, 2500) was represented by trinucleotide, followed by dinucleotide (29.70%, 1256) and hexanucleotide (6.62%, 280) among SSR repeat motifs. Totally 474 EST-SSR primers were developed from EST and a random set of 267 primers was used to assess the genetic diversity among 9 germplasms and 61 cultivars. Out of 267 primers, 47 EST-SSR markers showed polymorphism between 7 cultivars. Twenty-six EST-SSR markers among 47 EST-SSR markers showed high polymorphism, reproducibility, and band clearance. The relationship between 26 markers genotypes and 70 accessions was analyzed. Totally 127 polymorphic amplified fragments were obtained by 26 EST-SSR markers and two to nine SSR alleles were detected for each locus with an average of 4.88 alleles per locus. Average polymorphism information content was 0.542, ranging from 0.269 to 0.768. Genetic distance of clusters ranged from 0.05 to 0.94 between 70 accessions and dendrogram at a similarity of 0.34 gave 7 main clusters. Analysis of genetic diversity revealed by these 26 EST-SSR markers showed that the 9 germplasms and 61 commercial cultivars were discriminated by marker genotypes. These newly developed EST-SSR markers will be useful for cultivar identification and distinctness, uniformity and stability test of lettuce.