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인경 복
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1 J Plant Biotechnol (2017) 44: DOI: ISSN (Print) ISSN (Online) Research Article RAPD 와 SRAP 마커를이용한참다래유전자원의유전적다양성 조강희 곽용범 박서준 김세희 이한찬 김미영 Genetic diversity in kiwifruit germplasm evaluated using RAPD and SRAP markers Kang Hee Cho Yong-Bum Kwack Seo Jun Park Se Hee Kim Han Chan Lee Mi Young Kim Received: 30 May 2017 / Revised: 27 July 2017 / Accepted: 31 July 2017 c Korean Society for Plant Biotechnology Abstract In this study, random amplified polymorphic DNA (RAPD) and sequence-related amplified polymorphism (SRAP) analyses were used for evaluation of genetic diversity of 61 kiwifruit (Actinidia spp.) germplasms including domestic and overseas collection cultivars. Forty RAPD primers were detected in a total of 230 polymorphic bands with an average of Thirty-two SRAP primer combinations were detected in a total of 204 polymorphic bands with an average By unweighted pair-group method arithmetic average cluster analysis using 434 polymorphic bands, kiwifruit germplasms were classified in three groups with similarity value of Cluster I consisted of 46 kiwifruit germplasms belonging to A. deliciosa, A. chinensis, A. deliciosa A. arguta, A. chinensis A. arguta, and A. chinensis A. deliciosa. Cluster II consisted of seven germplasms belonging to A. arguta and Skinny Green, a cultivar derived from a cross between A. arguta and A. deliciosa. Cluster III consisted of seven germplasms belonging to A. rufa, A. hemsleyana, A. macrosperma, A. polygama, and A. eriantha. Genetic similarity values among tested kiwifruit germplasms ranged from , and average similarity value was Similarity value was highest (0.991) between NHK0038 (A. deliciosa) and NHK0040 K. H. Cho ( ) S. J. Park S. H. Kim H. C. Lee M. Y. Kim 농촌진흥청국립원예특작과학원과수과 (Fruit Research Division, National Institute of Horticultural and Herbal Science, RDA, Wan-ju , Korea) khc7027@korea.kr Y.-B. Kwack 농촌진흥청국립원예특작과학원남해출장소 (Namhae Branch, National Institute of Horticultural and Herbal Science, RDA, Namhae , Korea) (A. deliciosa), and lowest (0.479) between Hayward (A. deliciosa) and K (A. arguta). Keywords Actidinia, Genetic diversity, Polymorphism, RAPD, SRAP 서언 참다래 (Actinidia spp.) 는다래나무과 (Actinidiaceae) 다래나무속 (Actinidia Lindl.) 에속하는덩굴성낙엽과수이며, 중국양자강유역이원산지로세계적으로 76 종이분포하고있다 (Ferguson and Huang 2007). 우리나라에는개다래나무 (A. polygama), 다래나무 (A. arguta), 쥐다래나무 (A. kolomikta), 섬다래나무 (A. rufa), 녹다래나무 (A. arguta) 가자생하는것으로밝혀져있다 (Park et al. 2011). 전세계적으로 Actinidia 종중에서 A. deliciosa 와 A. chinensis 가널리재배되고있고 A. arguta 와같은다른종도상업적으로개발이가능하다 (Ferguson et al. 1996). 참다래의주요재배품종인 헤이워드 (A. deliciosa) 는신선한녹색과육과오랫동안저장이가능하여전세계시장을차지하고있으며 (Jaeger and Harker 2005), 우리나라는 헤이워드 의단일재배에서현재황색, 적색과육등으로다양한품종이재배되고있다. 국립원예특작과학원에서는녹색, 황색, 적색의다양한과육색등소비자기호의다양성을충족할수있는품종과웰빙추세에부응하여건강기능성분이강화된품종등을육성하고자노력하였고, 1995 년 보옥 을시작으로 2015 년까지 21 품종을육성하였다. 그러나육종프로그램에제한된유전자원을활용하고있기때문에품종육성시 Actinidia 속내의다양성을도입하여다양한형태의기존과다른참다래를육성할필요가있다 (Ferguson This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License ( which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

2 304 J Plant Biotechnol (2017) 44: ). 이를위해서유전자원에대한정확한평가가선행되어야한다. 현재국립원예특작과학원에서는약 140 점의참다래유전자원을확보하고있으며이에대한원예적형질에대한특성평가가이루어지고있다. 참다래유전자원에대한유전적다양성및유연관계를파악하기위하여형태형질뿐만아니라분자생물학적분석법인 restriction fragment length polymorphism (RFLP) (Crowhurst et al. 1990), random amplified polymorphic DNA (RAPD) (Cipriani et al. 1996; Huang et al. 2002; Palombi and Damiano 2002), amplified fragment length polymorphism (Prado et al. 2007), simple sequence repeats (Korkovelos et al. 2008; Zhen et al. 2004) 와같은다양한 DNA 마커들이이용되고있다. 그중에서 RAPD 마커는재현성은낮지만다른분석방법들에비해쉽게이용할수있어유전자원의분류및유연관계분석에효과적이다 (Cho et al. 2010). Sequence-related amplified polymorphism (SRAP) 마커는 Li 와 Quiros (2001) 에의해 Brassica 작물에서처음개발되어엑손 (exon) 부분과인트론 (intron), 프로모터 (promoter) 부분을증폭할수있는 2 개의 primer 를이용하여 open reading frames 부분이증폭되도록고안된것으로배 (Zhao et a ), 포도 (Guo et al. 2012), 복숭아 (Ahmad et al. 2004), 살구 (Uzun et al. 2010) 등다양한작물에이용되고있다. 본연구는참다래유전자원을대상으로 RAPD 와 SRAP 마커를이용하여유연관계를분석함으로써유전적다양성을파악하여신품종육종시교배친선정등육종연구의기초자료로활용하고자하였다. 재료및방법 시험재료및 DNA 추출 본연구에사용한재료는농촌진흥청국립원예특작과학원남해출장소에서보존중인참다래재배품종및국내 외에서수집된유전자원총 61 점을이용하였다 (Table 1). 참다래어린잎을채취하고 DNeasy plant mini kit(qiagen, Valencia, CA, USA) 를사용하여 genomic DNA 를추출하였다. 추출된 DNA 는 0.8% agarose gel 에전기영동하여확인하였고 DNA 양은 NanoDrop spectrophotometer (Thermo Fisher Scientific, Table 1 Kiwifruit germplasms used in this study, including parentages and species No. Germplasm Parentage or origin Species Korean collection A. arguta Korean collection A. arguta (male) Korean collection A. rufa Sensation Apple Tara Vine A. chinensis A. arguta 5 Deliwoong (male) NHK0042 NHK0041 A. deliciosa 6 Abbott Chance seedling A. deliciosa 7 Bangwoori Tara Vine Tomuri A. deliciosa A. arguta 8 Bidan SKK s20 SKK s10 A. eriantha 9 Bruno Chance seedling A. deliciosa 10 CG-2 A. chinensis var. rufopulpa OP A. chinensis var. rufopulpa 11 Chieftain (male) New Zealand collection A. deliciosa 12 Garmrok NHK0042 NHK0041 A. deliciosa 13 NHK0154 New Zealand collection A. deliciosa 14 Goldrush ACT-12 ACT-13 A. chinensis 15 NHK0155 New Zealand collection A. chinensis 16 Golden King China collection A. chinensis 17 Golden Yellow China collection A. chinensis 18 Goldone NHK0047 NHK0013 A. chinensis 19 Haegeum Jinfeng SKK2 A. chinensis 20 Halla Gold Golden Yellow Songoku A. chinensis 21 Hayward Chance seedling A. deliciosa 22 NHK0031 China collection A. hemsleyana 23 Hongyang A. chinensis var. rufopulpa OP A. chinensis var. rufopulpa 24 Hort16A CK01 CK15 A. chinensis 25 Jecy Gold Golden Yellow Songoku A. chinensis 26 Jecy Green Sensation Apple Tomuri A. chinensis A. deliciosa 27 K Korean collection A. arguta 28 K (male) Korean collection A. arguta 29 K (male) Korean collection A. arguta 30 K5-4-3 Korean collection A. arguta

3 J Plant Biotechnol (2017) 44: Table 1 Continued. No. Germplasm Parentage or origin Species 32 M51-2 (male) New Zealand collection A. deliciosa 33 NHK0027 China collection A. macrosperma 34 Matua (male) Chance seedling A. deliciosa 35 NHK0156 New Zealand collection A. chinensis 36 Octogreen HA8457 Matua A. deliciosa 37 Pohwa (male) Hayward Tara Vine A. deliciosa A. arguta 38 Po-ok Hayward Tara Vine A. deliciosa A. arguta 39 NHK0024 China collection A. arguta var. purpurea 40 Redvita NHK0047 NHK0013 A. chinensis 41 NHK0127 (male) China collection A. polygama 42 NHK0050 (male) China collection A. eriantha 43 NHK0051 China collection A. eriantha 44 Samdong Lee s Gold Korean collection A. chinensis 45 Sensation Apple China collection A. chinensis 46 Skinny Green KN8903 Tara Vine A. arguta A. deliciosa 47 NHK0012 China collection A. chinensis 48 NHK0013 (male) China collection A. chinensis 49 NHK0019 China collection A. deliciosa 50 NHK0021 China collection A. chinensis 51 NHK0022 China collection A. chinensis 52 NHK0117 (male) China collection A. chinensis 53 NHK0023 China collection A. chinensis 54 NHK0038 China collection A. deliciosa 55 NHK0040 China collection A. deliciosa 56 NHK0041 (male) China collection A. deliciosa 57 NHK0042 China collection A. deliciosa 58 Red Princess China collection A. deliciosa 59 NHK0048 China collection A. deliciosa A. arguta 60 Songoku (male) Japan collection A. chinensis 61 Tomuri (male) Chance seedling A. deliciosa MA, USA) 로정량한후 10 ng µl-1 의농도로희석하여 PCR 분석에이용하였다. RAPD 분석 참다래 RAPD 분석에적합한 primer 를선발하기위해서 Operon (Operon Technologies, Alameda, CA, USA) 과 University of British Columbia (UBC, Vancouver, BC, Canada) 에서제조된 10 개의염기로구성된 380 종의 primer 를검정하였다. 참다래유전자원간다형성을나타내는 RAPD 마커선발에는 primer 검정에서선발된총 40 종의임의 primer 를이용하였다 (Table 2). Polymerase chain reaction (PCR) 반응은 genomic DNA 40 ng, 1 PCR buffer, 0.36 µm 임의 primer, 200 µm dntp, 3 mm MgCl 2 와 0.4 units Taq DNA polymerase (Genetbio, Daejeon, Korea) 를첨가하여, 반응액을 12.5 μl 로조정하여사용하였다. PCR 반응은 94 C 에서 5 분간초기변성시키고, 94 C 에서 45 초 (denaturing), 37 C 에서 45 초 (annealing), 그리고 72 C 에서 2 분간 (extension) 과정을 10 회반복수행한다음 94 C 에서 45 초, 42 C 에서 45 초, 그리고 72 C 에서 2 분간 30 회반복한후 72 C 에서 5 분간처리하였다. 증폭된 PCR 생성물은 1.4% agarose gel 에서 150V 로 3 시간동안전기영동하여품종간다형성을탐색하였다. SRAP 분석 참다래유전자원의 SRAP 분석에는 primer 검정에서선발된총 32 종의조합을이용하였다 (Zhao et al. 2013, Table 3). SRAP 분석은기존의 Li 와 Quiros (2001) 의방법을약간변형하여수행하였다. PCR 반응액은총 15 μl 로 genomic DNA 40 ng, 1 PCR buffer, 0.36 µm primers, 200 μm dntp, 2 mm MgCl 2 와 0.5 units Taq DNA polymerase(genetbio) 로구성하였다. PCR 반응은 thermocycler(icycler, Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, USA) 를사용하여 94 C 에서 5 분간초기변성시키고, 94 C 에서 1 분 (denaturing), 35 C 에서 1 분 (annealing), 그리고 72 C 에서 1 분간 (extension) 과정을 5 회수행한다음 94 C 에서 1 분, 50 C 에서 1 분, 72 C 에서 1 분간 35 회수행하였다. 마지막으로 72 C 에서 10 분간처리하였다. 증폭된 PCR 생성물은 RAPD 와동일하게 1.4% agarose gel 에서 150V 로 3 시간동안전기영동하여품종간다형성을탐색하였다.

4 306 J Plant Biotechnol (2017) 44: Table 2 Random amplified polymorphic DNA primers used in this study, sequences and numbers of polymorphic fragments produced Primer Sequence (5 3 ) No. of polymorphic bands OPA-09 GGGTAACGCC 4 OPA-11 CAATCGCCGT 4 OPA-16 AGCCAGCGAA 5 OPD-12 CACCGTATCC 7 OPE-08 TCACCACGGT 6 OPE-09 CTTCACCCGA 9 OPG-01 CTACGGAGGA 5 OPG-05 CTGAGACGGA 7 OPG-09 CTGACGTCAC 6 OPG-10 AGGGCCGTCT 8 OPG-12 CAGCTCACGA 6 OPG-18 GGCTCATGTG 5 OPG-19 GTCAGGGCAA 5 OPK-01 CATTCGAGCC 8 OPK-07 AGCGAGCAAG 3 OPK-08 GAACACTGGG 5 OPL-07 AGGCGGGAAC 4 OPM-05 GGGAACGTGT 5 OPM-06 CTGGGCAACT 6 OPM-07 CCGTGACTCA 4 OPM-14 AGGGTCGTTC 10 OPM-15 GACCTACCAC 3 OPN-05 ACTGAACGCC 5 OPN-10 ACAACTGGGG 4 OPN-16 AAGCGACCTG 5 OPN-19 GTCCGTACTG 4 UBC186 GTGCGTCGCT 8 UBC248 GAGTAAGCGG 7 UBC254 CGCCCCCATT 6 UBC268 AGGCCGCTTA 7 UBC269 CCAGTTCGCC 6 UBC381 ATGAGTCCTG 4 UBC402 CCCGCCGTTG 8 UBC517 GGTCGCAGCT 5 UBC519 ACCGGACACT 4 UBC530 AATAACCGCC 7 UBC531 GCTCACTGTT 5 UBC533 GCATCTACGC 4 UBC536 GCCCCTCGTC 7 UBC600 GAAGAACCGC 9 통계분석 RAPD 와 SRAP 분석에서증폭된다형성밴드의유무에따라 1( 유 ) 과 0( 무 ) 으로 scoring 하였고참다래유전자원간의유연관계는 MVSP (multi-variate statistical package) version 3.13 (Kovach computing services) 을이용하여추정하였다. Simple matching coefficient 에의해유전적유사도값을계산하고이값을기초로하여비가중평균결합 (UPGMA: unweighted pairgroup method with arithmetic averages) 법으로집괴분석 (cluster analysis) 을하여 dendrogram 을작성하였다. 결과및고찰 RAPD 와 SRAP 분석을통한참다래유전자원의다형성탐색 국내육성품종인 골드원 및국내 외에서수집한참다래유전자원 61 점의유전적변이를알아보기위하여 RAPD 와 SRAP 분석을하였다. Fig. 1A 와 B 는 UBC600 의임의 primer 와 me10/em13 primer 조합을이용하여수행한 RAPD 와 SRAP 분석의 profile 을나타낸것이다. RAPD 분석한결과품종간다형성을나타내는밴드수는 230 개로서평균 5.75 개였다 (Table 2). Primer 에따라선발된다형성밴드의수는최소 3 개

5 J Plant Biotechnol (2017) 44: Fig. 1 Random amplified polymorphic DNA (RAPD) and sequence-related amplified polymorphism (SRAP) profiles of 61 kiwifruit germplasms amplified using UBC600 primer (A) and me10/em13 primer combination (B), respectively. Lane numbers represent kiwifruit germplasms as shown in Table 1. M, 100 bp plus DNA ladder (OPK-07, OPM-15) 에서최대 10 개 (OPM-14) 였다. Huang et al.(2002) 은 31 종 (species) 이포함된 40 개분류군 (taxon) 의참다래를대상으로 22 개의 primer 를이용하여 RAPD 분석을실시한결과총 188 개의다형성밴드를얻어평균 8.55 개의다형성밴드를보고하였다. Novo et al. (2010) 은 6 개의임의 primer 를이용한개화기가다른숫나무 41 개식물체의 RAPD 분석에서총 37 개의다형성밴드를얻었다. 다형성밴드수는 primer 에따라 2~11 개였으며평균 6.11 개였다. 이와같이 RAPD 분석에서다형성밴드수의차이는사용한 primer 의종류가다르고시험재료로이용한품종의유전적차이에기인하는것으로판단되었다. RAPD 분석은쉽고빠르게다량의변이를검출할수있다는장점이있지만 PCR 반응시낮은온도에서짧은길이 (10 ~ 12-mer) 의 primer 를결합시키기때문에미세한반응조건의차이에따라비특이적인밴드가증폭되어안정적인검출에문제가있다 (Ellsworth et al. 1993). 따라서신뢰할수있는결과를얻기위해서는재현성이뚜렷한다형성밴드만선발하는것이중요하다. 32 종의 SRAP primer 조합을이용한분석결과, 선발된다형성밴드의수는최소 4 개 (me1/em2, me2/em4, me2/em16 등 ) 에서최대 11 개 (me1/em22) 였다 (Table 3). 총 204 개의다형성밴드를획득하였고, 평균다형성밴드는 6.38 개로나타났다. Primer 조합중에서 me1/em22 조합에서 11 개로가장높은다형화현상을보였고 me1/em4 와 me5/em19 에서도각각 10 개와 9 개의다형성밴드를나타내어이들조합이참다래유전자원들을분류하는데이용성이높은것으로판단하였다. 과수작물에있어서 SRAP 분석을이용한품종의다양성에관한연구는복숭아, 포도등에서보고되었다 (Ahmad et al.2004; Guo et al. 2012). Ahmad et al. (2004) 은 38 종의복숭아와넥타린 (nectarine) 품종을 10 개의 SRAP primer 조합을분석하여 49 개의다형성밴드를선발하였고, 이중 30 품종에서고유의밴드가증폭되어복숭아와같이변이가적은종에서의유전적다양성을분석하는데효과적이었음을보고하였다. Guo et al. (2012) 은 76 종의포도재배품종과야생종의유전자원을이용한 SRAP 분석을통해중국에서재배되고있는품종과 야생종유전자원간에는유전적다양성이높은것을알수있었다. 또한버펄로그래스 (buffalograss) 에서도 SRAP 마커가 RAPD, SSR 등다른마커시스템에비해다형성률이높아가깝게연관된품종들간의유전적다양성을분석하는데더유용한방법으로보고되었다 (Budak et al. 2004). 집괴분석을이용한참다래유전자원의유전적다양성 RAPD 와 SRAP 분석에서얻어진 434 개의다형성밴드를이용하여참다래유전자원의유사도값을측정한결과전체범위는 ~ 이었다. 가장높은유사도값 (0.991) 을나타낸것은 A. deliciosa 에속한중국에서수집한 NHK0038 과 NHK0040 로서과실의모양등표현형을고려할때동일한개체로추정되었으며, 가장낮은유사도값 (0.471) 을나타낸것은 A. deliciosa 인 헤이워드 와 A. arguta 인국내에서수집한 K 간이었다. 평균유사도값은 이었으며, 가장높은평균유사도값 (0.777) 을나타낸것은 A. chinensis 인중국에서수집한 Golden King 이었고, 가장낮은것 (0.583) 은 K 이었다 (Table 4). A. arguta 에속하는 K5-1-22, K5-2-22, K5-3-18, , NHK0024 등의유사도값은 으로다른유전자원에비해대체적으로낮았다. 유사도지수를이용하여집괴분석한결과유사도 를기준으로하여나누었을때 3 개그룹으로분류되었다 (Fig. 2). 제 1 그룹은 A. deliciosa 와 A. chinensis 에속하는품종과이 2 종을모본으로사용한교배조합인 A. deliciosa A. arguta, A. chinensis A. argute 및 A. chinensis A. deliciosa 의교잡종에속하는 46 점의유전자원이포함되었다. A. deliciosa 에속하는품종및유전자원은 헤이워드 를포함한 17 점이었고, A. chinensis 에속하는것은 Hort16A 를비롯한 23 점이었다. A. deliciosa A. arguta 의교잡종에속하는것은 NHK0048, 방울이, 보화, 보옥 의 4 점이었고, A. chinensis A. arguta 의교잡종에속하는것은 Sensation apple 과 Tara Vine 를교배하여육성된 이었다. 또한 A. chinensis A. deliciosa 의교잡종에는 Sensation apple 과 Tara Vine 를교배하여육성된 제시

6 308 J Plant Biotechnol (2017) 44: Table 3 Sequence-related amplified polymorphism primer combinations used in this study, sequences and numbers of polymorphic fragments produced Primer combination Sequence (5 3 ) Forward (me) Reverse (em) No. of polymorphic bands me1/em2 TGAGTCCAAACCGGATA GACTGCGTACGAATTTGC 4 me1/em3 TGAGTCCAAACCGGATA GACTGCGTACGAATTGAC 6 me1/em4 TGAGTCCAAACCGGATA GACTGCGTACGAATTTGA 10 me1/em6 TGAGTCCAAACCGGATA GACTGCGTACGAATTGCA 4 me1/em10 TGAGTCCAAACCGGATA GACTGCGTACGAATTTAG 7 me1/em11 TGAGTCCAAACCGGATA GACTGCGTACGAATTTCG 6 me1/em13 TGAGTCCAAACCGGATA GACTGCGTACGAATTGGT 4 me1/em15 TGAGTCCAAACCGGATA GACTGCGTACGAATTCTG 5 me1/em17 TGAGTCCAAACCGGATA GACTGCGTACGAATTCCA 7 me1/em18 TGAGTCCAAACCGGATA GACTGCGTACGAATTGAT 8 me1/em21 TGAGTCCAAACCGGATA GACTGCGTACGAATTCTA 8 me1/em22 TGAGTCCAAACCGGATA GACTGCGTACGAATTCTC 11 me2/em2 TGAGTCCAAACCGGAGC GACTGCGTACGAATTTGC 7 me2/em3 TGAGTCCAAACCGGAGC GACTGCGTACGAATTGAC 6 me2/em4 TGAGTCCAAACCGGAGC GACTGCGTACGAATTTGA 4 me2/em6 TGAGTCCAAACCGGAGC GACTGCGTACGAATTGCA 5 me2/em9 TGAGTCCAAACCGGAGC GACTGCGTACGAATTTCA 4 me2/em10 TGAGTCCAAACCGGAGC GACTGCGTACGAATTTAG 8 me2/em16 TGAGTCCAAACCGGAGC GACTGCGTACGAATTCGG 4 me3/em3 TGAGTCCAAACCGGAGT GACTGCGTACGAATTGAC 7 me3/em4 TGAGTCCAAACCGGAGT GACTGCGTACGAATTTGA 7 me3/em10 TGAGTCCAAACCGGAGT GACTGCGTACGAATTTAG 6 me5/em14 TGAGTCCAAACCGGAAG GACTGCGTACGAATTCAG 7 me5/em17 TGAGTCCAAACCGGAAG GACTGCGTACGAATTCCA 5 me5/em19 TGAGTCCAAACCGGAAG GACTGCGTACGAATTCAA 9 me5/em22 TGAGTCCAAACCGGAAG GACTGCGTACGAATTCTC 5 me6/em2 TGAGTCCAAACCGGTAA GACTGCGTACGAATTTGC 7 me6/em3 TGAGTCCAAACCGGTAA GACTGCGTACGAATTGAC 6 me8/em5 TGAGTCCAAACCGGATG GACTGCGTACGAATTAAC 8 me8/em8 TGAGTCCAAACCGGATG GACTGCGTACGAATTAGC 6 me9/em20 TGAGTCCAAACCGGACA GACTGCGTACGAATTCAT 5 me10/em13 TGAGTCCAAACCGGGAT- GACTGCGTACGAATTGGT 8 그린 이포함되었다. 중국에서수집한 NHK0042 와 NHK0040 을교배하여육성된 감록 과 델리웅 은양친인 NHK0042 와동일한 cluster 에위치하였고 감록 과 델리웅 간의유사도값은 였다. 감록 은 2013 년에국립원예특작과학원에서육성한감미가높고신맛이적은녹색과육품종이고, 델리웅 은 2014 년에육성된수분수품종으로기존수분수보다 5~7 일일찍개화하며 골드원 과 헤이워드 에적합한수분수이다. A. chinensis var. rufopulpa 에속하는과심주변내과피가적색인 CG-2 와 홍양 간의유사도값은 로서매우유사한품종으로추정되어, 정밀한형태학적분석이필요한것으로판단되었다. 본연구에서는대체적으로 A. deliciosa 와 A. chinensis 에속하는품종끼리각각동일한 cluster 로분류되었다. A. deliciosa 와 A. chinensis 는형태학적으로매우밀접하게연관되어있어하나의종으로여겨졌지만핵과엽록체를탐침 (probe) 으로한 RFLP 분석에서두게놈간의차이가 명확해다른종으로분류되었다 (Crowhurst et al. 1990; Ferguson et al. 1996). Liu et al. (2010) 는 10 개지역에서수집한 Actinidia 7 종을대상으로유전적변이양상과종사이의유전자이동 (gene flow) 에관해조사하기위하여 SSR 분석한결과, 이들중에서 A. deliciosa 와 A. chinensis 의유전적유사성이가장높았고 81% 의대립인자 (allele) 를공유하고있음을보고하였다. 제 2 그룹에는 A. arguta 에속하는유전자원 7 점과 A. arguta A. deliciosa 의교잡종인 스키니그린 이포함되었다. A. arguta 에속하는유전자원은국내에서수집된 , , K5-1-22, K5-2-22, K5-3-18, K5-4-3 과중국에서수집된 NHK0024 였다. 이중에서 K 와 K 간의유사도값은 로가장높았다. A. arguta 는동아시아가자생지로추위에강하고, 배수성이다양하여 2, 4, 6, 7, 8 배체가존재하는데동아시아에전반적으로분포되어있는것은 4 배체로알려져있다 (Ferguson and Huang 2007). 과실은단맛과신맛의조화가잘어우러지

7 J Plant Biotechnol (2017) 44: Table 4 Average genetic similarity values of 60 possible comparisons for 61 kiwifruit germplasms No. Germplasm Average genetic similarity value No. Germplasm Average genetic similarity value M NHK Matua NHK Deliwoong Octogreen Abbott Pohwa Bangwoori Po-ok Bidan NHK Bruno Redvita CG NHK Chieftain NHK Garmrok NHK NHK Samdong Lee s Gold Goldrush Sensation Apple NHK Skinny Green Golden King NHK Golden Yellow NHK Goldone NHK Haegeum NHK Halla Gold NHK Hayward NHK NHK NHK Hongyang NHK Hort16A NHK Jecy Gold NHK Jecy Green NHK K Red Princess K NHK K Songoku K Tomuri Lushanxiang Mean 고향이뛰어나며비타민 C 와폴리페놀함량이높다 (Nishiyama and Oota 2007). 껍질째식용이가능하고건강기능성분이풍부하여 A. arguta 의시장에서의가치가증가함에따라여러나라에서더우수한품종을선발하려고노력하고있으며, 미국, 칠레, 뉴질랜드등에서상업적으로재배되고있다 (Kabaluk et al. 1997; Stãnicã and Zuccherelli 2007; Williams et al. 2003). 스키니그린 은 KN8903 과 Tara Vine 을교배하여 2007 년에육성된품종으로과피에털이없고껍질이얇아껍질째식용이가능하고추위에다소강한특성이있다. 제 3 그룹에는 A. rufa, A. hemsleyana, A. macrosperma, A. polygama, A. eriantha 종에속하는유전자원 7 점이포함되었다. 국내에서수집된 (A. rufa) 과중국에서수집된 NHK0031 (A. hemsleyana), 그리고 NHK0027 (A. macrosperma) 과 NHK0127 (A. polygama) 과는각각동일한 cluster 에위치하였는데이는 Huang et al. (2002) 의결과와도유사하다. A. eriantha 에속하는 비단 도같은종인 NHK0050, NHK0051 과동일한 cluster 에포함되었 다. 이상의 RAPD 와 SRAP 마커를이용한집괴분석에서참다래유전자원의대부분은동일한종끼리그룹으로분류되었다. 현재참다래의품질경쟁력을강화하기위해소비자의수요에맞는다양한품종과난온대기후에적합하고꽃솎기등생산노력을노력을절감할수있는생력형에중점을둔품종개발연구가추진되고있다. 따라서새로운육종목표에부합되는품종을육성하기위해서는다양한유전자원을수집하여유전적변이의폭을확대할필요가있고, 이를위해서는현재보존중인많은유전자원에대한형태적형질등의정밀한평가가매우중요하다. 본연구에서도출된다양한지역에서수집된참다래유전자원에대한유전적다양성및유연관계에대한정보는축적된형태적형질의정보와더불어효율적인유전자원관리및품종육성을위한교배조합작성등육종연구에유용할것으로기대된다.

8 310 J Plant Biotechnol (2017) 44: Fig. 2 Dendrogram of 61 kiwifruit germplasms based on genetic similarity values collected from RAPD and SRAP data. Scale indicates genetic similarity values 적요 본연구는참다래 (Actinidia spp.) 유전자원의유전적다양성을평가하기위하여재배품종및국내 외에서수집한참다래 61 점을대상으로 RAPD 와 SRAP 분석을수행하였다. RAPD 분석에서 40 종의선발 primer 를이용하여 230 개의다형성밴드를얻었으며, 평균다형성밴드수는 5.75 개였다. 32 종의 primer 조합을이용한 SRAP 분석에서 204 개의다형성밴드를획득하였고, 평균다형성밴드수는 6.38 개였다. RAPD 와 SRAP 분석에서획득된 434 개의다형성밴드를이용하여비가중평균결합방식으로집괴분석한결과유전적유사도지수 을기준으로 3 개의그룹으로분류되었다. 제 1 그룹에는 A. deliciosa 와 A. chinensis 에속하는품종과 A. deliciosa A. arguta, A. chinensis A. arguta, A. chinensis A. deliciosa 의교잡종에속하는 46 점의유전자원이포함되었다. 제 2 그룹에는 A. arguta 에속하는유전자원 7 점과 A. arguta A. deliciosa 의교잡종인 스키니그린 이포함되었다. 제 3 그룹에는 A. rufa, A. hemsleyana, A. macrosperma, A. polygama, A. eriantha 종에속하는유전자원 7 점이포함되었다. 참다래유전자원간유전적유사도값은 0.479~0.991 의범위로평균유전적유사도는 이었다. 가장높은유사도값 (0.991) 을나 타낸유전자원은 NHK0038(A. deliciosa) 과 NHK0040(A. deliciosa) 간이었고가장낮은유사도값 (0.479) 을나타낸유전자원은 헤이워드 (A. deliciosa) 와 K5-1-22(A. arguta) 간이었다. 사사 본논문은농촌진흥청연구사업 ( 세부과제번호 : PJ ) 의지원에의해이루어진것임. References Ahmad R, Potter D, Southwick SM (2004) Genotyping of peach and nectarine cultivars with SSR and SRAP molecular markers. J Am Soc Hort Sci 129: Budak H, Shearman RC, Parmaksiz I, Dweikat I (2004) Comparative analysis of seeded and vegetative biotype buffalograsses based on phylogenetic relationship using ISSRs, SSRs, RAPDs, and SRAPs. Theor Appl Genet 109: Cho KH, Heo S, Kim JH, Shin IS, Kim SH, Kim DH, Han SE, Kim HR (2010) Analysis of genetic diversity of apple cultivars using RAPD and SSR markers. Kor J Breed Sci 42:

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03-서연옥.hwp 농업생명과학연구 49(4) pp.31-37 Journal of Agriculture & Life Science 49(4) pp.31-37 Print ISSN 1598-5504 Online ISSN 2383-8272 http://dx.doi.org/10.14397/jals.2015.49.4.31 국가산림자원조사 자료를 적용한 충남지역 사유림경영율 추정 서연옥