Analysis of Genetic Relationship of Grape Rootstock Cultivars and Wild Vitis species Using RAPD and SSR Markers

포도 대목 품종 육성 시, 주요 교배친으로 사용되는 대목 품종 29점 및 국내 자생 머루를 포함한 포도 속(Vitis) 야생 유전자원 13점 등 총 42점의 유전적 다양성을 분석하기 위하여 RAPD와 SSR 분석을 수행하였다. Random decamer 30 종을 분석하여 329개의 다형성 밴드(60.3%)를 얻었으며 primer 당 평균 다형성 밴드 수는 11.0개였다. SSR 마커 20종을 이용하여 분석한 결과 263개의 대립인자가 확인되었고, 마커 당 대립인자 수는 평균 13.2개였다. PIC(Polymorphism information contents) 값은 SSR 마커에 따라 0.214에서 0.904로 나타났고 평균 값은 0.616이었다. 선발된 592개의 다형성 밴드를 이용하여 UPGMA 군집분석한 결과 유사도 지수 0.764를 기준으로 4개의 그룹으로 구분할 수 있었다. 우리나라 자생종인 새머루(V. flexuosa)는 제1그룹에 포함되었고, 머루(V. coignetiae)와 왕머루(V. amurensis)는 제4그룹으로 분류되었다. 품종 간 유전적 유사도는 0.679에서 0.983의 범위로 나타났으며 평균 유사도 지수는 0.761이었다. 가장 높은 유사도 지수를 나타낸 것은 ‘Paulsen 779’와 ‘Paulsen 1447’ 품종 간이었고, 가장 낮은 유사도 지수를 나타낸 것은 ‘Ruggeri 140’과 ‘Campbell Early’ 품종 간이었다. 본 실험의 결과는 포도 대목 품종 육성 시, 양친 선정을 위한 기초 자료로 사용 될 수 있으며, SSR 분석 자료를 바탕으로 대목 품종 판별용 마커 제작도 가능할 것으로 기대한다.

Most of grape rootstocks derived from native North American Vitis species that are resistant to phylloxera, a major pest of members of the genus Vitis. Different grape rootstock cultivars have been made by inter-specific crosses to obtain high levels of resistance to phylloxera and compatibility with the Vitis vinifera L. used scion. To utilize as a basis for making cross combinations in grape rootstock breeding program, genetic relationships were analyzed with 29 grapevine rootstocks and 13 wild grapes by random amplification of polymorphic DNA (RAPD) and SSR markers. Total 329 polymorphic bands were generated by RAPD-PCR with 30 Operon and UBC primers, and 263 polymorphic bands were generated by 20 SSR markers. UPGMA (unweighted pair-group method arithmetic average) cluster analysis was performed by using 592 polymorphic bands. The grapevine rootstocks and wild grapes were classified into four clusters by similarity index of 0.764. The Korean native Vitis flexuosa was classified into the first group, V. coignetiae and V. amurensis were classified into the fourth group. Similarity values among the tested grape rootstocks and wild grapes were ranged from 0.679 for ‘Campbell Early’ and ‘Ruggeri 140’ to 0.983 for ‘Paulsen 779’ and ‘Paulsen 1447’, the average similarity value was 0.761. The results could be used as useful reference for identification of grape rootstock cultivars and improving understanding of genetic relationships among species in genus Vitis.