고추의 역병 저항성과 연관된 분자표지의 효용성 검정

Phytophthora root rot has been causing a serious yield loss in pepper production. Since 2004, the year in which commercial cultivars resistant to the disease were firstly commercialized, it has been necessary to introduce the resistance into domestic pepper cultivars for dried red pepper. Therefore, developing molecular markers linked to the resistance is required for an accurate selection of resistant plants and increasing breeding efficiency. Until now, several markers associated with the major dominant gene resistant to Phytophthora root rot have been reported but they have some serious limitations for their usage. In this study, we aimed to develop molecular markers linked to the major dominant gene that can be used for almost of all genetic resources resistant to Phytophthora root rot. Two segregating $F_2$ populations derived from a 'Subicho' ${\times}$ 'CM334' combination and a commercial cultivar 'Dokyacheongcheong' were used to develop molecular markers associated with the resistance. After screening 1,024 AFLP primer combinations with bulked segregant analysis, three AFLP (AFLP1, AFLP2, and AFLP3) markers were identified and converted into three CAPS markers (M1-CAPS, M2-CAPS, and M3-CAPS), respectively. Among them, M3-CAPS marker was further studied in ten resistants, fourteen susceptibles, five hybrids and 53 commercial cultivars. As a result, M3-CAPS marker was more fitted to identify Phytophthora resistance than previously reported P5-SNAP and Phyto5.2-SCAR markers. The result indicated that the M3-CAPS marker will be useful for resistance breeding to Phytophthora root rot in chili pepper. 고추 역병은 그 동안 우리나라 고추 생산에 있어서 심각한 수량감소의 피해를 주어 왔으며, 2004년 처음으로 고추 역병 저항성 품종이 보급되기 시작하면서, 국내 건고추 육종에 있어서 역병 저항성의 도입은 필수불가결한 것으로 되었다. 그러므로 저항성 식물체 선발의 정확성 제고 및 육종의 효율 향상을 위하여 역병 저항성과 연관된 분자표지의 개발이 요구된다. 지금까지 고추 역병 저항성 주동 유전자에 연관된 분자표지가 일부 개발되어 있지만, 부분적으로 밖에 사용할 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 역병 저항성 소재에 상관없이 저항성을 구별해 낼 수 있는 분자표지를 개발하고자 하였다. 이를 위해 '수비초' ${\times}$ 'CM334' 조합의 $F_2$ 분리집단($SF_2$)과 역병 저항성 시판 $F_1$품종('독야청청')을 자가수정한 $F_2$ 분리집단($DCF_2$)을 만들었다. BSA-AFLP 방법으로 총 1,024 프라이머 조합을 사용하여 역병 저항성과 연관된 세 개의 AFLP 분자표지(AFLP1, AFLP2 및 AFLP3)를 선발하였으며, 이를 CAPS 분자표지(M1-CAPS, M2-CAPS 및 M3-CAPS)로 전환하였다. 이 중 M3-CAPS 분자표지를 10개의 역병 저항성 계통, 14개의 이병성 계통, 'CM334'를 화분친으로 사용한 5개의 $F_1$ 조합, 그리고 53개의 시판 $F_1$ 품종에 적용해 본 결과, 역병 저항성 표현형과 M3-CAPS 분자표지의 마커형이 잘 일치하였고, P5-SNAP과 Phyto5.2-SCAR 분자표지보다 높은 실용성을 보이는 결과를 얻었다. 따라서, M3-CAPS 분자표지는 역병 저항성 고추 계통 육성에 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 생각한다.