VIEW ARTICLE    http://dx.doi.org/10.1094/ASBCJ-2014-1006-01

Newly Developed SNP-Based Identification Method of Hop Varieties. Hiromasa Yamauchi (1), Yuri Mukouzaka, and Takayuki Taniguchi, Suntory Business Expert Limited, Safety Science Institute, Japan; Kazuhiko Nakashima, Haagen-Dazs Japan, Inc., Quality Assurance Department; and Susumu Furukubo and Masami Harada, Suntory Business Expert Limited, Quality Assurance and Regulatory Affairs Department, Japan. (1) Corresponding author. E-mail: <Hiromasa_Yamauchi@suntory.co.jp>. J. Am. Soc. Brew. Chem. 72(4):239-245, 2014.

Twenty-one hop varieties in Europe and the United States were successfully identified by DNA analysis, based on single nucleotide polymorphisms (SNPs) as identification markers. Several dozen Mb of transcriptome sequencing data were obtained by next generation sequencer (NGS) from three hop varieties, respectively, and compared to search the regions, which contained many SNPs (including indel sequence). Consequently, four SNP-rich regions were selected as candidates for identification markers of hop varieties. Sequence data of these regions in all varieties tested here were obtained by the normal Sanger method and compared in terms of SNPs. Combination of these SNPs could work well for identification of 21 hop varieties. Moreover, the mixture of two varieties could be correctly evaluated by this method. Hop pellet samples of two different varieties were mixed at various ratios and DNA sequencing was carried out. As a result, the coexisting variety at even a 5% level could be detected by examining electropherograms of the SNP positions. A more quantitative method for mixture evaluation can be expected by DNA techniques, such as quantitative real-time PCR. Because this SNP-based identification method utilizes the DNA sequence itself, it could be an accurate and reproducible tool for the identification of hop varieties. Keywords: Hop, Identification, NGS, SNP, Transcriptome, Variety

Figures 1 and 2 are in color in this online article.

Veintiúna variedades de lúpulo en Europa y los Estados Unidos fueron identificados con éxito por el análisis del ADN, basado en los polimorfismos de nucleótido único (SNP) como marcadores de identificación. Varias docenas de Mb de datos de secuenciación del transcriptoma se obtuvieron mediante un secuenciador de próxima generación (NGS) a partir de tres variedades de lúpulo, respectivamente, y se compararon para buscar las regiones, que contenían muchos SNPs (incluyendo secuencia de indel). En consecuencia, cuatro regiones de SNP-ricos fueron seleccionados como candidatos para marcadores de identificación de variedades de lúpulo. Los datos de secuencia de estas regiones en todas las variedades de prueba aquí se obtuvieron mediante el método normal de Sanger y se compararon en términos de SNPs. La combinación de estos SNPs podría funcionar bien para la identificación de 21 variedades de lúpulo. Por otra parte, la mezcla de dos variedades podría ser evaluado correctamente por este método. Muestras de pellets de lúpulo de dos variedades diferentes se mezclaron en diferentes proporciones y secuenciación de ADN se llevó a cabo. Como resultado, la variedad coexistente en incluso a un nivel de 5% podría ser detectada mediante el examen de electroferogramas de las posiciones de SNP. Un método más cuantitativa para la evaluación mezcla se puede esperar por técnicas de ADN, tales como PCR cuantitativa en tiempo real. Debido a que este método de identificación basado en SNP utiliza la secuencia de ADN en sí mismo, podría ser una herramienta precisa y reproducible para la identificación de variedades de lúpulo. Palabras claves: Identificación, Lúpulo, NGS, SNP, Transcriptoma, Variedad