品种识别-编码系统和使用其的编码方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及品种识别-编码系统和使用其的编码方法，更具体地，涉及其中选择品 种的基因组的变化区域中的特定的插入缺失标志物并且将其扩增结果编码以识别该品种 的品种识别-编码系统和使用其的编码方法。
【背景技术】
[0002] 近来，随着信息和通信工业的发展，已积极地进行了用于识别目标个体的生物计 量学的研究和开发。生物计量学包括使用物理特性例如虹膜、指纹和DNA的方法和行为特征 例如签名、嗓音和步态的方法。同时，即使在农作物的情况下，通过加强知识产权等，用于确 保开发的品种的权利的程序已变得重要，因此对于品种识别技术例如个人身份证存在急切 的需要。
[0003] 对于农作物品种的识别，已通常使用基于繁殖者的专业知识和经验、使用植物的 形态特征例如草型、叶状和颗粒大小来将品种分类的方法。但是，由于其形态特征大幅度地 受到环境变化例如气候变化的影响，近来，已开发了使用对环境不具有影响的DNA标志物的 品种识别技术，例如简单重复序列(SSR)和序列标志位点（STS)。但是，这些品种识别技术的 问题在于，其难以将具有高遗传相似性的轮回亲本品种分类，如通过回交繁殖的质量，以及 由于使用少量的标志物，因此这些技术在质量鉴定技术的使用中具有限制。
[0004] 为了克服这样的问题，近来，已开发了使用下一代测序(NGS)在基因水平上识别品 种的技术。但是，这些使用NGS的技术的不利之处在于高成本以及需要大量时间。因此，极其 需要开发能够在一般实验室水平上进行的品种识别系统。
[0005] 现有技术中，韩国专利注册No. 10-0426467公开了用于识别农作物品种的编码方 法。但是，该方法中，只给出用于识别稻米品种的两位数码，没有公开用于选择插入缺失标 志物以用于品种识别并且对其扩增结果编码的系统。因此，仍难以将具有高遗传相似性的 品种例如回交的品种分类。
[0006] 进而，韩国未审专利公开No. 10-2013-0010172公开了使用微卫星引物组识别莴苣 品种的方法。但是，该方法中，没有公开用于选择插入缺失标志物以用于品种识别并且对该 插入缺失标志物编码以两维方式表达其结果的系统。因此，仍难以马上识别莴苣品种。
【发明内容】
[0007] 技术问题
[0008] 因此，本发明人旨在开发品种识别系统，其能够识别通过回交繁殖的品种并且能 够通过对分子标志物进行研究而在通常的实验室水平上进行，该分子标志物能够高效率地 用于品种识别及其编码系统。
[0009] 因此，本发明的目的是提供品种识别-编码系统。
[0010] 具体地，该编码系统旨在在品种的基因组的变化区域中选择特定的插入缺失标志 物并且将其扩增结果编码以识别该品种。
[0011]进而，该编码系统旨在通过一维表达或二维表达来输出编码结果。
[0012]进而，该编码系统旨在应用于品种繁殖谱系树。
[0013] 进而，该编码系统旨在通过对采用回交繁殖的品种应用该编码系统而识别具有非 常尚的遗传相似性的品种。
[0014] 而且，该编码系统旨在研究品种固定化的程度。
[0015] 同时，本发明的另一目的在于提供用于使用该系统进行品种识别的编码方法。 [0016]技术方案
[0017] 为了实现上述目的，本发明的一方面提供品种识别-编码方法，包括下述步骤：（a) 使用染色体-解码模块对参比基因组品种的染色体和目标品种的染色体解码；（b)使用变化 区域-检测模块通过单核苷酸变化密集区域分析检测解码的染色体中的变化区域；（c)使用 扩增结果-获得模块，将插入缺失标志物设置在检测的变化区域中并且通过聚合酶链式反 应(PCR)将该插入缺失标志物扩增以获得扩增结果；和（d)使用编码模块对该扩增结果编 码。
[0018] 优选地，步骤(c)中，当该参比基因组品种的扩增结果的条带大小与该目标品种的 扩增结果的条带大小相同时可用"a"表示该扩增结果，并且当该参比基因组品种的扩增结 果的条带大小与该目标品种的扩增结果的条带大小不同时可用"b"表示该扩增结果。
[0019] 优选地，步骤(d)可包括下述步骤：（dl)将该扩增结果"a"转化为数字信号"0"以用 白色标记，并且将该扩增结果"b"转化为数字信号"Γ以用黑色标记。
[0020] 优选地，该方法可还包括下述步骤：（e)步骤(dl)后使用输出模块通过一维表达或 二维表达来输出该编码结果。
[0021] 优选地，步骤(e)可包括下述步骤:与该编码结果一起将该目标品种的表型输出。
[0022] 优选地，可使用两个以上的目标品种，并且步骤(e)可以是输出两个以上的目标品 种的两个以上的编码结果的步骤。
[0023] 优选地，可通过二维表达来表示该两个以上的编码结果，并且可将与其雌性或雄 性品种相关的信息作为谱系树输出。
[0024] 优选地，步骤(e)可包括下述的步骤:通过二维表达输出该两个以上的编码结果并 且检测该两个以上的二维表达之间具有差异的区域;和用白色和黑色以外的颜色标记该检 测的区域以区分回交的品种和轮回亲本品种并且输出这些品种。
[0025] 优选地，步骤(e)可包括下述的步骤:通过二维表达输出该两个以上的编码结果并 且检测杂区域;和用白色和黑色以外的颜色标记该杂区域以区分品种的固定化的程度并且 输出这些品种。
[0026] 本发明的另一方面提供品种识别-编码系统，包括:对参比基因组品种的染色体和 目标品种的染色体进行解码的染色体-解码模块;通过单核苷酸变化密集区域分析来检测 解码的染色体中的变化区域的变化区域-检测模块;将插入缺失标志物设置在该检测的变 化区域中并且通过聚合酶链式反应(PCR)将该插入缺失标志物扩增以获得扩增结果的扩增 结果-获得模块;和将该扩增结果编码的编码模块。
[0027] 优选地，当该参比基因组品种的扩增结果的条带大小与该目标品种的扩增结果的 条带大小相同时该扩增结果-获得模块可获得作为"a"的该扩增结果，并且当该参比基因组 品种的扩增结果的条带大小与该目标品种的扩增结果的条带大小不同时可获得作为"b"的 该扩增结果。
[0028] 优选地，该编码模块可将该扩增结果"a"转化为数字信号"0"以用白色标记，并且 可将该扩增结果"b"转化为数字信号"Γ以用黑色标记。
[0029] 优选地，根据本发明的系统可还包括:通过一维表达或二维表达将由该编码模块 编码的结果输出的输出模块。
[0030] 优选地，该系统可还包括:接收目标豆类品种的表型并且将其表型传送到该输出 模块的表型输入模块。
[0031] 优选地，该输出模块可输出两个以上的目标品种的两个以上的编码结果。
[0032] 优选地，该输出模块可通过二维表达来输出该两个以上的编码结果，并且可输出 作为谱系树的有关其雌性或雄性品种的信息。
[0033] 优选地，该输出模块可通过二维表达来输出该两个以上的编码结果，并且可检测 该两个以上的二维表达之间具有差异的区域以用白色和黑色以外的颜色标记该检测的区 域。
[0034] 优选地，该输出模块可通过二维表达来输出该两个以上的编码结果，并且可检测 杂区域以用白色和黑色以外的颜色标记该杂区域。
[0035]有利效果
[0036] 根据本发明的品种识别-编码系统，即使在通常的实验室水平上也能够容易地进 行品种的识别，并且通过保护国内品种和繁殖者和促进品种的标识，能够改善国内农业生 产的竞争性。
[0037] 进而，根据本发明，通过将基因信息转化为数字信号，能够对品种快速且客观地进 行识别。
[0038] 进而，根据本发明，能够以两维的方式以及以一维的方式表达用于品种识别的基 因信息，因此能够马上理解每个染色体的DMB特定的图案(DMB-specific pattern)。
[0039] 进而，根据本发明，能够将每个品种的表型，例如植物类型、花颜色、种子形状、腹 部颜色等输入表型输入模块，通过此，不仅能够马上理解品种的名称，而且能够马上理解品 种的特性。
[0040] 进而，根据本发明，由于能够将有关要识别的雌性或雄性品种的信息作为谱系树 输出，因此能够容易地识别品种的重组的程度，因此能够更有效地识别品种。
[0041] 进而，根据本发明，由于能够将回交的品种和轮回亲本品种分类，因此能够克服使 用分子标志物的品种识别中的常规限制，因此也能够识别具有非常高的遗传相似性的两种 品种。
[0042] 进而，根据本发明，由于因杂区域的进一步表达而能够识别品种的固定化的程度， 因此分离和繁殖品系的快速固定化成为可能，因此本发明能够有助于品种的单一性和稳定 性。
[0043] 而且，根据本发明，由于能够在染色体水平上产生遗传图谱，因此能够有效地进行 品种之间的相似性、种群结构等的分析，并且由于新繁殖的品种的重组模式的研究成为可 能，因此能够迅速地检测在染色体水平上的变化区域(DMB)的变化。
【附图说明】
[0044] 图1是根据本发明的品种识别-编码系统的概念图。
[0045] 图2是品种识别-编码方法的流程图。
[0046]图3是表示根据本发明的品种识别-编码系统的分步的显现过程的图。
[0047]图4a是表示通过将六种豆类品种的染色体1解码而显现的3,061个变化区域(DMB) 特定的插入缺失标志物的PCR扩增的结果的图。
[0048]图4b是表示通过将六种豆类品种的染色体1解码而显现的变化区域(DMB)特定的 插入缺失标志物（箭头）的图。其中，IP意味着Ilpum稻米，NP意味着Nippon Barre(参比基因 组），TEJ意味着温带稻米，TRJ意味着热带稻米，和AR0意味着风味稻米。
[0049]图4c是表示通过将稻米品种的染色体1解码而显现的变化区域(DMB)特定的插入 缺失标志物