본 논문에서 18품종의 수박을 21개의 ISSR primer로 분석한 결과 수박에 다형성을 나타내는 것은 대부분이 3'-anchored primer였는데, Citrus 품종을 ISSR 분석하였을 때 3'-anchored primer는 단지 하나의 염기가 추가되므로 5'-anchored primer 다형성 정도가 높게 나타남을 확인했다. 수박 genome상에는 GA나 CT motif를 가지는 SSR이 많이 분포하는걸 확인할 수 있었고, PCR 수행 시 A와 T가 상호 보족적으로 결합하기 때문에 AT를 motif로 가지는 ISSR primer는 특이적인 밴드가 증폭되지 않음을 추정할 수 있었다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>ISSR 분석</h2> <p>국내외에서 육성된 수박 18품종의 genomic DNA와 ISSR primer를 이용하여 PCR을 수행한 바, 총 100개의 ISSR primer중에서 재현성이 있으면서 다형성을 뚜렷하게 나타내는 primer는 21개 였다. 이들 ISSR primer에 의해 증폭된 밴드는 105개로 조사되었고 다형성을 보이는 것은 58개이였으며 primer당 평균 밴드의 수는 2.7개 이였다. 그리고 증폭된 DNA 단편의 크기는 200~5000 bp 사이에 위치하였다.</p> <p>DNA marker를 이용한 수박의 품종간 유연관계 분석은 Lee 등이 수박 유전자원 39개를 15개 RAPD primer로 분석하였을 때 162개의 밴드 중에서 \( 21 \% \)만이 다형성을 나타낸다고 하였고, Che 등은 8개의 AFLP primer 이용하여 수박 30품종을 분석하였을 때 다형성 정도는 \( 45.3 \sim 64.2 \% \)로 높게 나타난다고 보고한 바 있다. 본 연구에서는 수박 18품종을 21개의 ISSR primer로 분석하였을 때 \( 55 \% \)의 다형성 밴드를 나타내어 Lee 등이 분석한 RAPD 방법보다 다형성 정도가 높았고 Che 등이 분석한 AFLP 결과와 유사한 다형성 정도를 나타내었다. 이러한 연구결과는 ISSR 분석 방법의 경우 AFLP 분석과 유사한 다형성 정도를 나타낸다고 한 Blair 등과 Paris 등의 연구 결과를 확인할 수 있었다.</p> <p>한편 ISSR primer의 염기서열의 차이에 따라 품종간 다형성 정도가 다르게 나타났는데, 21개의 다형성을 나타낸 ISSR primer는 18개의 anchored primer와 3개의 non-anchored primer로 크게 분류되었고, 18개의 anchored primer 가운데 3'-anchored primer가 15개였고 5'-anchored primer는 3개인 것으로 조사되었다. 그리고 선발된 ISSR primer의 반복 염기 서열에 따라 크게 3개의 그룹으로 분류되었는데 di-nucleo-tide의 반복염기서열을 가진 primer가 18개, tri-nucleotide primer가 1개, penta-nucleotide primer가 2개인 것으로 나타났다. 18개의 di-nucleotide 반복 염기서열을 가진 primer중에서 GA나 CT 반복 염기 서열을 가진 primer가 7개, CA나 GT 염기서열을 가진 primer가 11개로 분석되었고, AT가 반복되는 염기서열을 가진 primer는 분석되지 않았다. 그리고 anchored primer 중에서 GA나 CT를 motif로 가지는 primer의 다형성 정도가 \( 62.1 \% \), CA나 GT를 가지는 primer는 \( 49.1 \% \)로 나타나 ISSR primer의 반복염기 서열의 염기에 따라 다형성 정도가 다르게 나타났다.</p> <p>본 연구에서 ISSR primer중 수박에 다형성을 나타내는 것은 대부분이 3'-anchored primer였는데, Fang과 Roose는 유전적으로 근연관계에 있는 Citrus 품종을 ISSR 분석하였을 때 3'-anchored primer는 단지 하나의 염기가 추가되기 때문에 5'-anchored primer 다형성 정도가 높게 나타남을 지적한 바 있고, Hu 등도 고구마의 재배종과 야생형 간에 ISSR 분석을 실시하여 이와 유사한 연구결과를 보고한 바 있다. 본 실험에서 GA나 CT를 motif로 가지는 primer가 CA나 GT를 가지는 것보다 다형성 정도가 다소 높게 나타났는데, 이는 수박 genome상에는 GA나 CT motif를 가지는 SSR이 많이 분포한다고 보고한 Jarret 등의 연구결과를 확인할 수 있었다. 한편, AT를 motif로 가지는 SSR marker는 식물체의 gemone상에 아주 많이 분포하고 높은 다형성을 나타내는 것으로 알려져 있으나 본 연구에서 이들 염기 서열을 motif로 가지는 ISSR primer는 특이적인 밴드가 증폭되지 않았는데 이는 PCR 수행시 A와 T가 상호 보족적으로 결합하기 때문인 것으로 추정되며, Hu 등도 고구마의 ISSR 분석에서 AT를 motif로 가지는 primer는 특이적인 밴드가 증폭되지 않음을 보고한 바 있다.</p>