수박 재배지에서 연작과 집중강우 등으로 탄저병과 덩굴마름병 등 복합병 발생에 의한 피해가 증가하고 있으나, 약제 방제 효과가 매우 낮아 생산성 향상 및 안정생산의 저해요인이 되고 있어 효율적인 방제와 친환경적인 수박생산을 위해서는 다양한 병에 대한 저항성 품종의 개발이 필요한 실정이다. 특히 고온기에 수박 덩굴마름병은 대체로 흰가루병과 함께 발생하며, 수확기에 비가 많이 오는 경우 탄저병과 함께 발생하여 큰 피해를 일으키는 병으로 알려져 있다.
육종에 있어서 분자표지는 환경이나 다른 유전자형에 의해 영향을 받지 않으며, 선발 비용과 시간 등을 절약할 수 있는 등 선발효율을 크게 높일 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 특정 형질에 연관된 분자표지를 이용하여 다수의 유전자원에서 특정 형질을 지닌 계통을 선발할 수 있으며, 선발 과정에서 대상 유전형을 직접 평가 선발함으로 정확성을 향상시킬 수 있다. 최근 수박의 유전체 정보가 공개됨에 따라 이를 기반으로 다양한 종류의 분자표지를 박과작물에서 대량 신속하게 개발하는 연구가 진행되고 있다.
다양한 원예작물의 육종의 효율성을 높이고 품종개발에 소요되는 기간을 단축하기 위한 분자표지 개발 및 유전자 지도 작성 등에 대한 투자가 광범위하게 시작되고 있으나 수박에 있어서는 아직 초기 단계이다. 이러한 원예작물의 병저항성 품종을 개발하기 위해서 대규모 포장을 필요로 하는 박과채소에서 분자표지를 이용한 육종시스템이 구축된다면 보다 육종 효율을 극대화시킬 수 있다.
▲유전체 정보기반 분자표지 수박 병저항성 품종육성에 활용 가능
▲ 수박 덩굴마름병 저항성과 감수성 모부본
본 연구에서는 공개된 수박 유전체 정보를 reference sequence로 하여 덩굴마름병 저항성 및 감수성 계통의 염기서열 정보를 비교하여 활용가능한 SNP를 분석하고, 새롭게 제작된 SNP 프라이머를 수박에 적용하여 덩굴마름병 연관 SNP 표지인자를 개발하였다. 수박 덩굴마름병 저항성 자원(PI189225) 및 감수성 자원(920533)간의 다형성을 나타내는 383개의 homozygous SNP 중에서 인트론에 위치한 25개의 SNP를 바탕으로 HRM(High Resolution Melting) 분석을 위한 22개 프라이머쌍을 제작하였다. 그 중에서 14개 SNP 프라이머쌍(SWF01, SWF02, SWF03, SWF06, SWF07, SWF08, SWF09, SWF10, SWF13, SWF16, SWF18, SWF20, SWF21, SWF22)들이 real-time PCR을 이용한 HRM 분석을 통해 수박 덩굴마름병 저항성 자원(PI189225, PI482322) 2점과 감수성 자원(920533) 1점간 melt temperature 차이를 나타내었다. 개발된 수박 덩굴마름병 연관 SNP 특이마커들은 병저항성 자원들을 효율적으로 조기 선발함으로써 수박 병저항성 품종 육성에 유용하게 이용될 것으로 기대된다.
