Microsatellite 마커를 이용한 옥수수 품종 및 자식 계통에 대한 DNA Fingerprinting 분석

DNA fingerprinting analysis of maize varieties and parental lines using microsatellite markers

국내에서 육성된 옥수수 90 품종 및 자식 계통에 대하여 microsatellite 마커를 활용하여 DNA 프로파일 데이터베이스를 구축한 다음 공시품종에 따른 유전적 유사도 분석 및 품종식별력 검정에 대한 연구를 수행하였다. 옥수수 90품종을 100개의 microsatellite 마커로 검정하고 대립유전자의 패턴이 우수하고 다형성 정도가 높은 13개를 선정하여 분석하였을 때 대립유전자의 수는 5 ~ 24개까지 다양하게 분포하였고 평균 대립유전자의 수는 13.69개로 높았다. PIC 값의 경우도 0.716 ~ 0.942 범위에 속하였고 평균값은 0.865로 아주 높았다. 옥수수 90품종 및 계통에 대하여 UPGMA 분석에 의한 계통도를 작성하였을 때, 옥수수의 품종 유형 및 품종 육성 계보에 따라 5개의 대그룹으로 나누어졌다. 본 연구에서 구축됨 옥수수 자식계통 및 품종별 microsatellite DNA 프로파일 데이터베이스는 신품종과 기 육성된 품종과 유전적 유사도 분석이 가능하기 때문에 품종보호출 원시 대조품종 선정 및 품종진위성과 관련된 종자분쟁에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

In the present study, we conducted genetic characterization of 90 commercial maize varieties and parental lines using microsatellite markers. Thirteen microsatellite markers were selected from 100 primer pairs in the maize genome data on the basis of polymorphism information contents (PIC) value and distinct amplification products. These markers detected 5 to 24 alleles, with an average of 13.69. The mean PIC value was 0.865 and ranged from 0.716 to 0.942. The unweighted pair-group method with arithmetical average (UPGMA) analysis was conducted for constructing the dendrogram using Jaccard’s genetic similarity coefficient. The genetic similarity varied from 0.07 to 0.824. Thirteen microsatellite markers identified all 90 maize varieties and parental lines. The maize varieties were clustered into 5 major groups consistent with type and pedigree information. The microsatellite profile database of maize varieties could be used to select comparative varieties through genetic relationship analysis between existing varieties and candidate varieties in distinctness tests.