대표적인 곤충병원성진균인 Beauveria bassiana는 친환경 제제의 하나로 생물학적 해충방제에 폭넓게 사용되어져왔다. 기존의 살충성을 더 향상시키기 위해 살충성이 높은 균주의 생물학적 특성들이 조사되어지고 있다. 그러나 동일종 내에서의 고유한 생물학적 특징을 가진다고 주장하는 것은 현재까지 명확한 근거를 제시하지 못하고 있는 실정이며, 이는 농약시장에서 갈등을 유발할 수 있는 요지가 될 수 있다. 본 연구에서는 B. bassiana ERL836, JEF-007, ARSEF2860 세 균주를 이용하여 생물학적 특성, 유전체 그리고 균주가 ...
대표적인 곤충병원성진균인 Beauveria bassiana는 친환경 제제의 하나로 생물학적 해충방제에 폭넓게 사용되어져왔다. 기존의 살충성을 더 향상시키기 위해 살충성이 높은 균주의 생물학적 특성들이 조사되어지고 있다. 그러나 동일종 내에서의 고유한 생물학적 특징을 가진다고 주장하는 것은 현재까지 명확한 근거를 제시하지 못하고 있는 실정이며, 이는 농약시장에서 갈등을 유발할 수 있는 요지가 될 수 있다. 본 연구에서는 B. bassiana ERL836, JEF-007, ARSEF2860 세 균주를 이용하여 생물학적 특성, 유전체 그리고 균주가 총채벌레를 감염시킬 때의 유전자 발현 차이에 대해 조사하였다. 이 세 가지 균주는 균사 생장과 포자 생산성에 차이를 보였으며, 꽃노랑총채벌레와 갈색거저리유충에 대해서도 감염 양상의 차이가 확인되었다. 또한 열안정성과 화학약제에 대한 감수성 조사에서도 차이를 확인 할 수 있었다. ERL836과 JEF-007 균주의 유전체 분석은 PacBio를 이용하여 진행하였으며, 각각 35.5 Mb, 36.5 Mb로 확인되었다. ARSEF2860 균주의 유전체 데이터는 GenBank에서 확보하였으며, 33.7 Mb로 확인되었다. B. bassiana ERL836, JEF-007, ARSEF2860 균주는 5,701개의 유전자를 공유하며, 각각의 균주에서는 30, 24, 16개의 고유한 유전자를 확인할 수 있었다. Contig 분석을 통해서 일부 contig가 서로 다른 위치에 존재하는 것을 확인하였으며, 세 균주의 일부 유전자의 위치분석을 통해 유전적 다양성을 확인하였다. 더불어 RNA-seq을 이용하여 꽃노랑총채벌레를 감염시킬 때 두 균주의 유전자 발현량을 비교하고자 하였다. 그 결과, 유의한 발현량 (fold change ≥2)을 보이는 1,197 up-regulated 유전자와 360 down-regulated 유전자가 ERL836 균주에서 확인되었으며, JEF-007에서는 643 up-regulated 유전자가 982 down-regulated 유전자가 확인되었다. 두 균주의 up-regulated 유전자는 metabolic pathway에 가장 많이 속해있는 것으로 확인되었다. 두 균주의 cross-annotation을 통해 ERL836, JEF-007 균주는 6,355개의 발현량의 차이를 나타내는 유전자를 공유하는 것으로 확인되었다. 공유된 유전자는 fold change 값 (|FC(ERL-836-JEF-007)|>3)에 기초하여 추가적으로 선발되었으며, GO 분석을 진행하였다. GO enrichment 분석에서 fatty acid degradation pathway는 3이상 차이를 보이는 DEGs 그룹에 의해 유의한 영향을 받는 것으로 확인되었다. 요약하면, 본 실험은 동일한 종 내일지라도 유전체 구조가 다양하고, 유전자 발현 수준이 각 균주마다 다를 수 있으며, 결과적으로 B. bassiana 그룹 내에서 특정 계통을 지적 재산으로 간주할 수 있음을 시사하고 있다.
대표적인 곤충병원성진균인 Beauveria bassiana는 친환경 제제의 하나로 생물학적 해충방제에 폭넓게 사용되어져왔다. 기존의 살충성을 더 향상시키기 위해 살충성이 높은 균주의 생물학적 특성들이 조사되어지고 있다. 그러나 동일종 내에서의 고유한 생물학적 특징을 가진다고 주장하는 것은 현재까지 명확한 근거를 제시하지 못하고 있는 실정이며, 이는 농약시장에서 갈등을 유발할 수 있는 요지가 될 수 있다. 본 연구에서는 B. bassiana ERL836, JEF-007, ARSEF2860 세 균주를 이용하여 생물학적 특성, 유전체 그리고 균주가 총채벌레를 감염시킬 때의 유전자 발현 차이에 대해 조사하였다. 이 세 가지 균주는 균사 생장과 포자 생산성에 차이를 보였으며, 꽃노랑총채벌레와 갈색거저리유충에 대해서도 감염 양상의 차이가 확인되었다. 또한 열안정성과 화학약제에 대한 감수성 조사에서도 차이를 확인 할 수 있었다. ERL836과 JEF-007 균주의 유전체 분석은 PacBio를 이용하여 진행하였으며, 각각 35.5 Mb, 36.5 Mb로 확인되었다. ARSEF2860 균주의 유전체 데이터는 GenBank에서 확보하였으며, 33.7 Mb로 확인되었다. B. bassiana ERL836, JEF-007, ARSEF2860 균주는 5,701개의 유전자를 공유하며, 각각의 균주에서는 30, 24, 16개의 고유한 유전자를 확인할 수 있었다. Contig 분석을 통해서 일부 contig가 서로 다른 위치에 존재하는 것을 확인하였으며, 세 균주의 일부 유전자의 위치분석을 통해 유전적 다양성을 확인하였다. 더불어 RNA-seq을 이용하여 꽃노랑총채벌레를 감염시킬 때 두 균주의 유전자 발현량을 비교하고자 하였다. 그 결과, 유의한 발현량 (fold change ≥2)을 보이는 1,197 up-regulated 유전자와 360 down-regulated 유전자가 ERL836 균주에서 확인되었으며, JEF-007에서는 643 up-regulated 유전자가 982 down-regulated 유전자가 확인되었다. 두 균주의 up-regulated 유전자는 metabolic pathway에 가장 많이 속해있는 것으로 확인되었다. 두 균주의 cross-annotation을 통해 ERL836, JEF-007 균주는 6,355개의 발현량의 차이를 나타내는 유전자를 공유하는 것으로 확인되었다. 공유된 유전자는 fold change 값 (|FC(ERL-836-JEF-007)|>3)에 기초하여 추가적으로 선발되었으며, GO 분석을 진행하였다. GO enrichment 분석에서 fatty acid degradation pathway는 3이상 차이를 보이는 DEGs 그룹에 의해 유의한 영향을 받는 것으로 확인되었다. 요약하면, 본 실험은 동일한 종 내일지라도 유전체 구조가 다양하고, 유전자 발현 수준이 각 균주마다 다를 수 있으며, 결과적으로 B. bassiana 그룹 내에서 특정 계통을 지적 재산으로 간주할 수 있음을 시사하고 있다.
Insect-killing fungus, Beauveria bassiana has been widely used for pest management as an environmentally sound way. To develop much enhanced fungal insecticides, many interests have been given to the isolation of highly virulent fungal resources and in-deep characterization. However, within the same...
Insect-killing fungus, Beauveria bassiana has been widely used for pest management as an environmentally sound way. To develop much enhanced fungal insecticides, many interests have been given to the isolation of highly virulent fungal resources and in-deep characterization. However, within the same species, still it is not clear to suggest one isolate is different from another isolate, which possibly causes conflict in the R&D of biopesticides. Herein this work, three B. bassiana isolates, ERL836, JEF-007 and ARSEF2860 were compared in terms of biological performance, genomes, and gene expression levels when infecting thrips. The three isolates showed different growth rate and conidia productivity, and different mycosis against thrips and mealworm, and different thermotolerance and susceptibility against agricultural fungicides. The whole genomes of ERL836 and JEF-007 were sequenced by a PacBio, and the sizes were 35.5 and 36.5 Mb, respectively. ARSEF2860 genome data (33.7 Mb) was obtained from the GenBank. B. bassiana ERL836, JEF-007 and ARSEF2860 shared 5,701 genes, but each of isolate uniquely maintained 30, 24 and 16 genes, respectively. Some of the contigs were differentially localized in the three isolates, and gene diversity was detected in tested gene sequences. Lastly, RNA-seq was performed to compare the gene expression of two B. bassiana isolates, ERL836 and JEF-007 when infecting western flower thrips, Frankliniella occidentalis. When genes with fold change (FC)>2 were analyzed, in infecting ERL836, 1,197 genes were up-regulated and 360 genes were down-regulated. In contrast, 643 genes were up-regulated and 982 genes were down-regulated in infecting JEF-007. In both of the two isolates, most up-regulated genes were categorized into a metabolic pathway in the KEGG analysis. From the cross-annotation of two isolates, 6,355 genes were listed up as shared genes between the two isolates. The shared genes were additionally trimmed based on the fold change value (|FC(ERL-836-JEF-007)|>3) and subjected to GO enrichment analysis. The analysis showed that 30 numbers of GO terms and one fatty acid degradation pathway could be significantly influenced in gene expression level. Cytochrome P450 was analyzed to affect the fatty acid degradation pathway. In summary, this work suggests that within the same species their genome structures are diverse, and their functions and gene expression levels could be different in each isolate, consequently considering a specific isolate as intellectual property within B. bassiana group.
Insect-killing fungus, Beauveria bassiana has been widely used for pest management as an environmentally sound way. To develop much enhanced fungal insecticides, many interests have been given to the isolation of highly virulent fungal resources and in-deep characterization. However, within the same species, still it is not clear to suggest one isolate is different from another isolate, which possibly causes conflict in the R&D of biopesticides. Herein this work, three B. bassiana isolates, ERL836, JEF-007 and ARSEF2860 were compared in terms of biological performance, genomes, and gene expression levels when infecting thrips. The three isolates showed different growth rate and conidia productivity, and different mycosis against thrips and mealworm, and different thermotolerance and susceptibility against agricultural fungicides. The whole genomes of ERL836 and JEF-007 were sequenced by a PacBio, and the sizes were 35.5 and 36.5 Mb, respectively. ARSEF2860 genome data (33.7 Mb) was obtained from the GenBank. B. bassiana ERL836, JEF-007 and ARSEF2860 shared 5,701 genes, but each of isolate uniquely maintained 30, 24 and 16 genes, respectively. Some of the contigs were differentially localized in the three isolates, and gene diversity was detected in tested gene sequences. Lastly, RNA-seq was performed to compare the gene expression of two B. bassiana isolates, ERL836 and JEF-007 when infecting western flower thrips, Frankliniella occidentalis. When genes with fold change (FC)>2 were analyzed, in infecting ERL836, 1,197 genes were up-regulated and 360 genes were down-regulated. In contrast, 643 genes were up-regulated and 982 genes were down-regulated in infecting JEF-007. In both of the two isolates, most up-regulated genes were categorized into a metabolic pathway in the KEGG analysis. From the cross-annotation of two isolates, 6,355 genes were listed up as shared genes between the two isolates. The shared genes were additionally trimmed based on the fold change value (|FC(ERL-836-JEF-007)|>3) and subjected to GO enrichment analysis. The analysis showed that 30 numbers of GO terms and one fatty acid degradation pathway could be significantly influenced in gene expression level. Cytochrome P450 was analyzed to affect the fatty acid degradation pathway. In summary, this work suggests that within the same species their genome structures are diverse, and their functions and gene expression levels could be different in each isolate, consequently considering a specific isolate as intellectual property within B. bassiana group.
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