모든 식물 재료는 국립식량과학원 고령지농업연구소로부터 분양받아 기내식물체로 완성된 엽록체 염기서열에 trimmed read를 mapping하여 각 위치의 mapped read depth를 계산하였으며, 완성된 엽록체 유전체의 구조 및 염기서열을 레퍼런스 종과 비교하여 확인된 엽록체 유전체의 유전자 부위는 OGDraw 프로그램을 통해 원형의 유전자지도에 표시하였다.
<h1>재료 및 방법</h1> <h2>식물재료</h2> <p>S. acaule 특이적 분자마커 개발을 위해 엽록체 전장 유전체 분석에 이용된 S. acaule 계통 중 하나인 SA11 (Park 2021a)과 더불어 S. acaule 계통 하나 SA10이 추가되었으며, 재배종 감자 품종인 ‘서홍'(SH), '하령'(HR), 감자품종 육성을 위한 계통 PT56, 그리고 총 16개 계통의 야생종, SD (S. demissum, PI218047), SB2 (S. brevicaule, PI205394), SC4 (S. candolleanum, PI210035), SC1 (S. cardiophyllum, PI341233), SC2 (S. commersonii, PI558050), SH1 (S. hjertingii, PI186559), SH2 (S. hougasii, PI161174), SI (S. iopetalum, PI230459), SK (S. kurtzianum, PI578236), SJ (S. jamesii, PI578326), SM2 (S. microdontum, PI310979), SM1 (S. mochiquense, PI338616), SP(S. pinnatisectum, PI190115), SS (S. stoloniferum, PI160224), SV2 (S. vernei, PI230468), SV1 (S. verrucosum, PI160228)이 이용되었다. 모든 식물 재료는 국립식량과학원 고령지농업연구소로부터 분양받아 기내식물체로 유지, 증식되었다.</p> <h2>DNA 분리</h2> <p>모든 식물재료를 대상으로 기내에서 증식된 약 \( 100 \mathrm{mg} \)의 유식물체를 채취하여 Genomic DNA Extraction kit (Plants)(RBC, New Taipei City, Taiwan)를 이용하여 DNA를 추출하였다.</p> <h2>S. acaule 엽록체 전장유전체의 완성 및 분석</h2> <p>S. acaule의 전장 유전체 분석을 위해 S. acaule 계통 중 하나인 SA11의 전체 DNA를 추출하고 Macrogen (Macrogen, Seoul, South Korea)의 Illumina Hiseq2000 (Illumina, SanDiego, CA, USA)의 플랫폼을 이용하여 전체 염기서열을 획득하였다. 이 전체 염기서열(raw data) 정보는 파이젠의 생물정보학 파이프라인(http://phyzen.com)의 de novo assembly에 의해 분석되어 조립되었다(Cho et al. 2015). 우선 CLC assembly cell package version 4.2.1 내의 CLC quality trim 프로그램을 이용하여 trimming 과정을 거처, high-quality (Phred score 20 이상) 염기서열 만을 추출하여 분석에 이용하였다. 확보된 염기서열은 CLC assembly cell package version 4.2.1 내의 CLC de novo assemble 프로그램을 이용한 dnaLCW 방법으로 조립하고, 그중 엽록체 유래의 contig 만을 선별하여 contig를 확장하고 통합한 후 gap-filling 함으로써 완전장 엽록체 유전체를 완성하였다. 완성된 엽록체 염기서열에 trimmed read를 mapping하여 각 위치의 mapped read depth를 계산하였으며, 완성된 엽록체 유전체의 구조 및 염기서열을 레퍼런스 종과 비교하였다. BLASTN을 실시하고 homology가 높은 종 중 하나인 S. berthaultii의 엽록체 전장 유전체(KY419708, Kim et al. 2018; Park 2017)와 BLASTZ(Schwartz et al. 2003) 분석을 시행하였다.</p> <p>완성된 S. acaule 엽록체 유전체 서열의 유전자 부위를 결정하기 위해 Geseq 프로그램을 통해 유전자 부위를 확인하였으며(Tillich et al. 2017), BLAST search를 기반으로 manual curation을 진행하여 최종 유전자 부위를 확인하였다. 확인된 엽록체 유전체의 유전자 부위는 OGDraw (Organellar GenomeDRAW; Lohse et al. 2013) 프로그램을 통해 원형의 유전자지도에 표시하였다.</p>