다래나무속 식물의 분류 및 계통 특이밴드 탐색을 위한 범용 프라이머 개

Development of Universal Primers for Phylogenetic Analysis and Species-specific Band Identification in the Genus Actinidia

참다래 육종을 위한 종 분류와 분자 표지인자로서 유용하게 이용될 수 있는 primer를 개발하기 위하여 참다래 genome 특이 반복 염기서열로부터 19∼20base 크기로 18개의 primer를 제작하여 kiwifruit target primer(KT primer)라 명명하였으며, 동아시아 지역에서 수집된 7종 22계통의 다래나무 속 식물을 이용하여 활용 가능성 을 조사하였다. 유연관계 분석을 위하여 7개의 primer가 선발되었으며, 이를 이용한 RAPD 결과 크게 2개의 군으로 나뉘어 졌다. 제 1 군(A. arguta, A. melanandra, A. kolumikta와 A. marcrosperma)은 주로 과실에 전혀 털이 없으며 잎에는 털이 전혀 없거나 어렸을 때 극소량의 연모가 있다가 없어지는 그룹으로서 Leiocarpae 절에 속하였다. 제 2 군(A. chinensis, A. deliciosa 및 A. eriantha)은 어린 과실에서는 털이 많았다가 성숙하면서 털이 없어지는 계통 및 잎과 줄기에 털이 아주 많거나 조밀한 솜털이 있는 그룹으로서 Stellatae절에 속하였다. 제 2 군은 Stellatae 절에서도 Pefectae 아절에 속하는 것으로 A. chinensis, A. deliciosa 및 A. eriantha가 포함되었으며, 다시 A. chinensis와 A. deliciosa를 포함하는 그룹과 A. eriantha 등 2개의 그룹으로 나뉘어졌다. 같은 부모로부터 유래된 것으로 알려진 A. chinensis와 A. deliciosa는 80％의 유사도에서 두 개의 그룹으로 나뉘어졌다. 또한 PCR 결과 A. deliciosa 종 및 헤이워드와 토무리 계통 특이 밴드가 KT12F와 KT6F에서 나타났으며, 유전양상 분석에서 KT7F와 KT12F가 유용하였다. 본 연구 결과 KT primer는 참다래의 유전양상 분석과 특이한 유전양상을 나타내는 개체선발 및 도태에 유용하게 이용될 수 있고, 또한 참다래 육종 효율향상에 많은 도움을 줄 수 있다고 판단되었다.

To develop universal primers for phylogenetic analysis and species-specific marker for breeding program of kiwifruit, eighteens primers were designed from kiwifruit genome-specific repeat sequences. Seven species including twenty two varieties collected from native eastern Asia were examined using 18 to 22 mer kiwifruit target(KT) primers. among eighteen primers, we selected seven primers for phylogenetic relationship. The genus Actinidia was divided into two large groups; group I,A. arguta, A. melanandra, A. kolomikta, and A. marcrosperma, characterized by the non-hair in fruits and loaves or a few pubescences only in young stage, which belongs to the section Leiocarpae, and group II, A. chinensis, A. deliciosa, and A. eriantha, characterized by a lot of hairs only in young fruit stage and with a lot of hairs or fuzzes in leaves and branches, which belongs to the section Stellatae. Group II especially belongs to the series Perfectae of the section Stellatae and was divided into two subgroups; subgroup I containing A. chinensis and A. deliciosa, and subgroup II containing A. eriantha. In contrast, the two species, A. chinensis and A. deliciosa, which are known to have common parents, were divided into two independent subgroups with 80％ of a similarity value. On the other hand, we selected KT6F for variety specific bands, KT12E primers for Hayward and Tomuri . KT7F or KT12F primers were useful for analysis of inheritance pattern in kiwifruit cross-breeding. We suggest that these primers will be a powerful tool for elucidating phylogenetic relationship and selection of novelty kiwifruit in a breeding program.