PCR 마커를 이용한 국내 밀 품종의 고분자 글루테닌 GLU-A1과 GLU-D1 대립유전자 조성 평가

• 영문명: High-Molecular-Weight-Glutenin Subunit Allelic Composition at the GLU-A1 and GLU-D1 Loci in Domestic Wheat Cultivars: Insights from PCR-Based Markers
• 발행기관: 한국육종학회
• 저자명: 이명희(Myoung Hui Lee) 최창현(Changhyun Choi) 김민주(Min-Ju Kim) 강천식(Chon-Sik Kang) 이정희(Jeong-Heui Lee) 김경민(Kyeong-Min Kim)
• 간행물 정보: 『한국육종학회지』Vol.57 No.4, 433~444쪽, 전체 12쪽
• 주제분류: 농수해양 > 기타농수해양
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.12.01

국문 초록

HMW-GS의 조성은 단백질 특성과 제빵특성에 중요한 역할을 하며, HMW-GS는 1번 염색체 장완에 위치한 GLU-A1, GLU-B1, GLU-D1 유전자좌에 의해 암호화되며, x-형과 y-형의 대립유전자로 구성된다. HMW-GS 구성의 대립형질 변이는 제빵 품질에 영향을 주는 주요 요인이다. SDS-PAGE나 UPLC는 밀접하게 관련된 대립유전자의 변이를 구분하기 어려운 경우가 많지만, PCR 기반 마커는 DNA 수준에서 명확하고 신뢰성 있는 식별이 가능하다. 이전 연구에서 보고된 GLU-B1 대립유전자 조성의 PCR 마커를 이용한 판별에 이어, 본 연구에서는 국내 밀 44개 품종의 GLU-A1과 GLU-D1의 대립유전자 조성을 PCR 마커로 확인하고자 하였다. 44개 품종 중 조농, 신미찰1, 수강의 Glu-A1x 유전자 조성과 조농과 신미찰1의 Glu-D1x 및 Glu-D1y 유전자 조성이 재평가되었다. 또한, PCR 마커 판별 결과 기존 보고와 다르게 판별된 품종들의 HMW-GS 단백질을 SDS-PAGE로 분석하여 비교하였다. 본 연구에서 사용된 PCR 기반 마커 정보는 국내 밀 품종의 GLU-A1과 GLU-D1의 대립유전자 조성 판별에 유용하게 사용될 것이며, 재평가된 유전자 조성은 국내 밀의 제빵 특성 평가에 정확성을 제공할 것으로 기대된다.

영문 초록

The composition of high-molecular-weight-glutenin subunits (HMW-GS) is a key determinant of wheat baking properties. These subunits are encoded by the GLU-A1, GLU-B1, and GLU-D1 loci on the long arm of chromosome 1 and consist of x- and y-type subunits. Allelic variations in composition are a major factor influencing bakery quality. Unlike sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) or ul tra-performance liquid chromatography (UPLC), which often fail to resolve closely related allelic variants, PCR-based markers allow for clear and definitive discrimination at the DNA level. Building on the results of a previous study that determined the GLU-B1 allele com position, we aimed to confirm—through the use of PCR markers—the allele compositions of GLU-A1 and GLU-D1 in 44 domestic wheat varieties. The results showed that “Jonong” and “Sinmichal1” contained the Glu-A1b (A1x2*) allele rather than Glu-A1a (A1x1) or Glu-A1c (A1x-null). Additionally, “Jonong” and “Sinmichal1” exhibited the allelic composition Glu-D1a (D1x2+D1y12), rather than Glu-D1d (D1x5+D1y10) or Glu-D1f (D1x2.2+D1y12). These results were compared with those obtained by SDS-PAGE and UPLC. The PCR-based markers used to identify GLU-A1 and GLU-D1 alleles in this study will be val uable for determining the allelic composition at the GLU-A1 and GLU-D1 loci in domestic wheat varieties. Furthermore, the re-evaluated genetic composition is expected to im prove the precision of assessments related to the baking quality of domestic wheat.

목차

서언

재료 및 방법

결과 및 고찰

결론

적요

사사

References

키워드

domestic wheat high-molecular-weight glutenin subunit GLU-A1 GLU-D1 PCR-based marker