영세농가 콩 재배지의 Soybean mosaic virus, Soybean yellow mottle mosaic virus 및 Soybean yellow common mosaic virus 병 발생 조사 Occurrence of Three Major Soybean Viruses, Soybean mosaic virus, Soybean yellow mottle mosaic virus and Soybean yellow common mosaic virus Revealed by a Nationwide Survey of Subsistence Farming Soybean Fields원문보기
Soybean yellow mottle mosaic virus(SYMMV)와 Soybean yellow common mosaic virus(SYCMV) 병 발생은 최근에 우리나라에 보고되었지만 두 바이러스 병의 전국적인 분포에 대한 조사가 이루어지지 않아 본 연구팀은 2012년에 영세 농가를 중심으로 전국적인 조사를 실시하였다. 전국에 걸쳐 채집한 682점의 시료를 SYMMV, SYCMV, 그리고 Soybean mosaic virus(SMV) 특이 프라이머를 이용하여 진단한 결과, SMV 102점, SYMMV 116점, SYCMV는 17점이 PCR 양성으로 나타났다. SYMMV와 SYCMV의 복합감염은 검출되지 않았으나, SMV와 SYMMV 혹은 SMV와 SYCMV 복합감염은 각각 1건과 5건이 확인되었다. 처음으로 실시한 영세농가의 콩 바이러스 병 조사를 근거로 추정할 때, 바이러스의 발생은 자가 채종으로 인한 종자전염으로부터 발생되었을 것으로 추정된다. 따라서 바이러스 병의 예방을 위해서는 감염종자 관리 및 무병종자 보급이 무엇보다 필요함을 알 수 있다.
Soybean yellow mottle mosaic virus(SYMMV)와 Soybean yellow common mosaic virus(SYCMV) 병 발생은 최근에 우리나라에 보고되었지만 두 바이러스 병의 전국적인 분포에 대한 조사가 이루어지지 않아 본 연구팀은 2012년에 영세 농가를 중심으로 전국적인 조사를 실시하였다. 전국에 걸쳐 채집한 682점의 시료를 SYMMV, SYCMV, 그리고 Soybean mosaic virus(SMV) 특이 프라이머를 이용하여 진단한 결과, SMV 102점, SYMMV 116점, SYCMV는 17점이 PCR 양성으로 나타났다. SYMMV와 SYCMV의 복합감염은 검출되지 않았으나, SMV와 SYMMV 혹은 SMV와 SYCMV 복합감염은 각각 1건과 5건이 확인되었다. 처음으로 실시한 영세농가의 콩 바이러스 병 조사를 근거로 추정할 때, 바이러스의 발생은 자가 채종으로 인한 종자전염으로부터 발생되었을 것으로 추정된다. 따라서 바이러스 병의 예방을 위해서는 감염종자 관리 및 무병종자 보급이 무엇보다 필요함을 알 수 있다.
Soybean yellow mottle mosaic virus (SYMMV) and Soybean yellow common mosaic virus (SYCMV) were recently isolated in Korea, and it has not been reported how two viruses were dispersed in Korea. In 2012, we performed nationwide survey in subsistence soybean farming. Suspicious virus-infected infected ...
Soybean yellow mottle mosaic virus (SYMMV) and Soybean yellow common mosaic virus (SYCMV) were recently isolated in Korea, and it has not been reported how two viruses were dispersed in Korea. In 2012, we performed nationwide survey in subsistence soybean farming. Suspicious virus-infected infected leave were collected from the field and a total of 682 soybean tissue samples were assayed by RT-PCR using triplex primers detecting SYMMV, SYCMV, and Soybean mosaic virus (SMV). On hundred two samples showed SMV positive, and SYMMV and SYCMV were detected in 116 and 17 tissue samples, respectively. No sample showed double infection of SYMMV and SYCMV, but there were double infection tissues indicating two viruses positive of SMV plus SYMMV (5 tissue samples) and SMV plus SYCMV (1 tissue sample). Through this first subsistence soybean farming field survey, we assumed soybean viruses were originated from home seed production managed by farmer. Thus, in order to prevent possible seed transmission and further damage caused by virus transmission, virus-free commercial soybean seeds are recommended to be planted.
Soybean yellow mottle mosaic virus (SYMMV) and Soybean yellow common mosaic virus (SYCMV) were recently isolated in Korea, and it has not been reported how two viruses were dispersed in Korea. In 2012, we performed nationwide survey in subsistence soybean farming. Suspicious virus-infected infected leave were collected from the field and a total of 682 soybean tissue samples were assayed by RT-PCR using triplex primers detecting SYMMV, SYCMV, and Soybean mosaic virus (SMV). On hundred two samples showed SMV positive, and SYMMV and SYCMV were detected in 116 and 17 tissue samples, respectively. No sample showed double infection of SYMMV and SYCMV, but there were double infection tissues indicating two viruses positive of SMV plus SYMMV (5 tissue samples) and SMV plus SYCMV (1 tissue sample). Through this first subsistence soybean farming field survey, we assumed soybean viruses were originated from home seed production managed by farmer. Thus, in order to prevent possible seed transmission and further damage caused by virus transmission, virus-free commercial soybean seeds are recommended to be planted.
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문제 정의
또한, SYCMV는 Tombusviridae (科, family) Sobemovirus(屬, genus) 바이러스로 SYMMV 와 같이 매개곤충 및 전염방법에 대한 세부 연구는 이루어지지 않았다. 본 연구자들은 SMV, SYMMV, SYCMV 각각의 바이러스 분포 양상을 조사하기 위해서 도서지역을 제외한 국내 전 지역에서 주로 자가 채종으로 콩을 재배하는 농가를 중심으로 시료를 채집하고 조사하였다. 본조사 결과를 바탕으로 콩 재배지역의 바이러스 병 분포 현황을 확인할 수 있을 것으로 예상되며, 바이러스 병 예방 및 방제 대책 수립에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
제안 방법
5)로 제작하였다. 1차 복합감염 판정을 받은 샘플에서 Lim 등(2005)에서 제시된 방법으로 cDNA 를 제작하여 tubulin 유전자를 internal standard로 하고 iQTM SYBR Green Supermix kit(Bio-Rad)를 이용하여 각각의 바이러스 RNA 수(Copy number)를 SMV와 비교정량 분석하였다(Bae 등, 2007). Real time-qPCR을 통해 복합감염된 것으로 진단된 시료를 지역 및 날짜별로 나누어 확인한 결과, SMV와 SYMMV가 복합감염 된 것으로 확인된 A269(김천), A270(김천), A506(영동)에서 채집된 시료의 SMV와 SYMMV 사이에 RNA 수(Copy number)는 차이가 없었으나, A407(하동), A478(춘천/홍천)에서 채집된 시료에서는 SMV RNA 수(Copy number)가 17배에서 1,800배 이상 많은 것으로 측정되었다(Table 4).
하지만 SYMMV와 SYCMV의 동시감염은 검출되지 않았다. 복합감염 샘플에서 두 종류의 바이러스의 RNA 수(Copy number)를 비교하기 위하여 real time-qPCR 프라이머를 제작하였다(Table 3). 프라이머는 SMV (NC_002634.
프라이머는 SMV (NC_002634.1), SYMMV(NC_011643.1), SYCMV(NC_016033)의 coat protein, Glycine max의 tubulin(NM_001250372)을 바탕으로 제작하였고, 프라이머를 이용한 결과물의 크기는 각각 110−118 bp가 되도록 하였으며, Tm 값은 62.2(±0.5)로 제작하였다.
대상 데이터
채집은 국내 전지역에서 수행되었고, 콩 재배 농가가 많은 중부지방의 경기도, 충청북도, 경상북도에서 가장 많은 시료 채집이 이루어졌으며, 강원도와 전라도 지역에서는 상대적으로 적은 수의 시료 채집이 이루어졌다. 2012년 5월부터 6개월간, 국내 전역의 영세농가를 중심으로 총 682점의 바이러스 감염 추측 시료를 채집하였다. 채집된 시료는 Lim 등(2005)에 제시된 방법으로 total RNA를 추출하고 cDNA을 합성한 후 미국 국립 생물정보센터(National Center for Biotechnology Information, NCBI)의 SMV(NC_002634.
Soybean yellow mottle mosaic virus(SYMMV)와 Soybean yellow common mosaic virus(SYCMV) 병 발생은 최근에 우리나라에 보고되었지만 두 바이러스 병의 전국적인 분포에 대한 조사가 이루어지지 않아 본 연구팀은 2012년에 영세 농가를 중심으로 전국적인 조사를 실시하였다. 전국에 걸쳐 채집한 682점의 시료를 SYMMV, SYCMV, 그리고 Soybean mosaic virus(SMV) 특이 프라이머를 이용하여 진단한 결과, SMV 102점, SYMMV 116점, SYCMV는 17점이 PCR 양성으로 나타났다.
전국에 분포하는 콩 생산 농가 중, 콩 종자를 기관이나 회사에서 분양받아 재배한 농가는 시료 채집 대상에서 제외하였으며, 주로 자가 채종으로 2년 이상을 순환시켜 재배한 콩 생산 농가를 시료 채집 대상으로 하였다. 시료는 모자이크(mosaic), 위축(dwarf), 얼룩 (mottle), 황화(yellowing), 괴사(necrosis) 등 바이러스 감염 의심 증상이 관찰된 콩의 어린 잎(상엽)을 대상으로 채집하였다(Fig. 2). 채집은 국내 전지역에서 수행되었고, 콩 재배 농가가 많은 중부지방의 경기도, 충청북도, 경상북도에서 가장 많은 시료 채집이 이루어졌으며, 강원도와 전라도 지역에서는 상대적으로 적은 수의 시료 채집이 이루어졌다.
2). 채집은 국내 전지역에서 수행되었고, 콩 재배 농가가 많은 중부지방의 경기도, 충청북도, 경상북도에서 가장 많은 시료 채집이 이루어졌으며, 강원도와 전라도 지역에서는 상대적으로 적은 수의 시료 채집이 이루어졌다. 2012년 5월부터 6개월간, 국내 전역의 영세농가를 중심으로 총 682점의 바이러스 감염 추측 시료를 채집하였다.
콩에 감염된 바이러스를 확보하기 위해서 2012년 5월부터 10월까지 6개월에 걸쳐 시료를 채집하였다(Fig. 1). 전국에 분포하는 콩 생산 농가 중, 콩 종자를 기관이나 회사에서 분양받아 재배한 농가는 시료 채집 대상에서 제외하였으며, 주로 자가 채종으로 2년 이상을 순환시켜 재배한 콩 생산 농가를 시료 채집 대상으로 하였다.
이론/모형
2012년 5월부터 6개월간, 국내 전역의 영세농가를 중심으로 총 682점의 바이러스 감염 추측 시료를 채집하였다. 채집된 시료는 Lim 등(2005)에 제시된 방법으로 total RNA를 추출하고 cDNA을 합성한 후 미국 국립 생물정보센터(National Center for Biotechnology Information, NCBI)의 SMV(NC_002634.1), SYMMV(NC_011643.1), SYCMV(NC_016033)의 유전정보를 바탕으로 프라이머를 제작하여(Table 1) PCR을 통해 바이러스를 진단하였다 (Nakajima 등, 2005). 총 682점의 샘플 중, SMV는 102점, SYMMV는 116점, SYCMV는 17점으로 진단되었다(Table 2).
성능/효과
1차 복합감염 판정을 받은 샘플에서 Lim 등(2005)에서 제시된 방법으로 cDNA 를 제작하여 tubulin 유전자를 internal standard로 하고 iQTM SYBR Green Supermix kit(Bio-Rad)를 이용하여 각각의 바이러스 RNA 수(Copy number)를 SMV와 비교정량 분석하였다(Bae 등, 2007). Real time-qPCR을 통해 복합감염된 것으로 진단된 시료를 지역 및 날짜별로 나누어 확인한 결과, SMV와 SYMMV가 복합감염 된 것으로 확인된 A269(김천), A270(김천), A506(영동)에서 채집된 시료의 SMV와 SYMMV 사이에 RNA 수(Copy number)는 차이가 없었으나, A407(하동), A478(춘천/홍천)에서 채집된 시료에서는 SMV RNA 수(Copy number)가 17배에서 1,800배 이상 많은 것으로 측정되었다(Table 4). 그리고 SMV와 SYCMV와의 복합감염에서는 SMV보다 SYCMV 가 약 23배 많은 RNA 수(Copy number)를 나타냈다.
총 682점의 샘플 중, SMV는 102점, SYMMV는 116점, SYCMV는 17점으로 진단되었다(Table 2). SMV와 SYMMV는 발생기간이 대체적으로 평이하고 국내 여러 지역에 고루 분포하지만, SYCMV는 조사 초기보다 조사 후기에 더 많이 발생하며 일부 지역에 국한 되어 분포함을 확인하였다.
전국에 걸쳐 채집한 682점의 시료를 SYMMV, SYCMV, 그리고 Soybean mosaic virus(SMV) 특이 프라이머를 이용하여 진단한 결과, SMV 102점, SYMMV 116점, SYCMV는 17점이 PCR 양성으로 나타났다. SYMMV와 SYCMV의 복합감염은 검출되지 않았으나, SMV와 SYMMV 혹은 SMV와 SYCMV 복합감염은 각각 1건과 5건이 확인되었다. 처음으로 실시한 영세농가의 콩 바이러스 병 조사를 근거로 추정할 때, 바이러스의 발생은 자가 채종으로 인한 종자전염으로부터 발생되었을 것으로 추정된다.
Real time-qPCR을 통해 복합감염된 것으로 진단된 시료를 지역 및 날짜별로 나누어 확인한 결과, SMV와 SYMMV가 복합감염 된 것으로 확인된 A269(김천), A270(김천), A506(영동)에서 채집된 시료의 SMV와 SYMMV 사이에 RNA 수(Copy number)는 차이가 없었으나, A407(하동), A478(춘천/홍천)에서 채집된 시료에서는 SMV RNA 수(Copy number)가 17배에서 1,800배 이상 많은 것으로 측정되었다(Table 4). 그리고 SMV와 SYCMV와의 복합감염에서는 SMV보다 SYCMV 가 약 23배 많은 RNA 수(Copy number)를 나타냈다. 전체적인 복합감염 조사 결과 우위를 차지하는 바이러스는 없었으나, 1, 2차 감염 또는 동시감염에 따라 한 종류의 바이러스가 우점으로 나타날 수 있을 것으로 추측된다.
그에 비해 SYCMV 는 다른 두 바이러스에 비해 발생 횟수가 매우 적게 나타났고, 여름 초기보다는 중후기에 주로 발생하였다. 또한, 2012년 조사를 통해 SMV-SYMMV, SMV-SYCMV 복합감염을 확인함으로써 새로운 양상의 콩 바이러스 병이 증가되고 있음을 알 수 있었다. 상기 결과를 통해, 국내 영세농가에서 SMV, SYMMV, SYCMV 등 바이러스이병종자 관리가 제대로 이우러지지 않아 바이러스 병의 종류가 다양해지는 것으로 짐작할 수 있다.
또한, 2012년 조사를 통해 SMV-SYMMV, SMV-SYCMV 복합감염을 확인함으로써 새로운 양상의 콩 바이러스 병이 증가되고 있음을 알 수 있었다. 상기 결과를 통해, 국내 영세농가에서 SMV, SYMMV, SYCMV 등 바이러스이병종자 관리가 제대로 이우러지지 않아 바이러스 병의 종류가 다양해지는 것으로 짐작할 수 있다. 따라서 영세농가의 이병종자 관리에 관한 교육과 무병종자 공급이 콩 바이러스병 감소를 위한 최선의 방법일 것으로 사료된다.
이상과 같이 전국의 콩 시료를 채집하여 SMV, SYMMV, SYCMV의 바이러스 발생 및 분포양상을 확인한 결과, SMV와 SYMMV는 채집기간 동안 지속적으로 발생하고, 국내 영세농가에 골고루 분포하였다. 그에 비해 SYCMV 는 다른 두 바이러스에 비해 발생 횟수가 매우 적게 나타났고, 여름 초기보다는 중후기에 주로 발생하였다.
Soybean yellow mottle mosaic virus(SYMMV)와 Soybean yellow common mosaic virus(SYCMV) 병 발생은 최근에 우리나라에 보고되었지만 두 바이러스 병의 전국적인 분포에 대한 조사가 이루어지지 않아 본 연구팀은 2012년에 영세 농가를 중심으로 전국적인 조사를 실시하였다. 전국에 걸쳐 채집한 682점의 시료를 SYMMV, SYCMV, 그리고 Soybean mosaic virus(SMV) 특이 프라이머를 이용하여 진단한 결과, SMV 102점, SYMMV 116점, SYCMV는 17점이 PCR 양성으로 나타났다. SYMMV와 SYCMV의 복합감염은 검출되지 않았으나, SMV와 SYMMV 혹은 SMV와 SYCMV 복합감염은 각각 1건과 5건이 확인되었다.
그리고 SMV와 SYCMV와의 복합감염에서는 SMV보다 SYCMV 가 약 23배 많은 RNA 수(Copy number)를 나타냈다. 전체적인 복합감염 조사 결과 우위를 차지하는 바이러스는 없었으나, 1, 2차 감염 또는 동시감염에 따라 한 종류의 바이러스가 우점으로 나타날 수 있을 것으로 추측된다.
콩 바이러스 감염 진단 결과, 단독감염 뿐만 아니라 복합감염 시료도 발견되었는데, SMV와 SYMMV 복합감염 결과는 다섯 지역의 샘플에서, SMV와 SYCMV 복합감염 결과는 1개 지역의 샘플에서 발견되었다(Fig. 3). 하지만 SYMMV와 SYCMV의 동시감염은 검출되지 않았다.
후속연구
본 연구자들은 SMV, SYMMV, SYCMV 각각의 바이러스 분포 양상을 조사하기 위해서 도서지역을 제외한 국내 전 지역에서 주로 자가 채종으로 콩을 재배하는 농가를 중심으로 시료를 채집하고 조사하였다. 본조사 결과를 바탕으로 콩 재배지역의 바이러스 병 분포 현황을 확인할 수 있을 것으로 예상되며, 바이러스 병 예방 및 방제 대책 수립에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
대두란 무엇인가?
대두(Glycine max)는 동아시아 지역이 원산지이며(Xu 등, 2002), 장미목(Rosales)에 속하는 1년생 작물이다(Kitur 등, 1994). 콩은 단백질과 지방 함량이 높고, 8개의 필수아미노산을 함유하고 있는 세계적으로 중요한 작물 중 하나이다(Dudek, 2001; Morrison과 Hark, 1999).
콩이 함유한 암 예방에 도움을 주는 성분은 무엇인가?
콩은 단백질과 지방 함량이 높고, 8개의 필수아미노산을 함유하고 있는 세계적으로 중요한 작물 중 하나이다(Dudek, 2001; Morrison과 Hark, 1999). 또한, 주요 식물성 단백질 공급원이며 암 예방에 도움을 주는 식물성 에스트로겐을 함유하고 있어(Evans 등, 1995; Folkman 등, 1992; Harper 등, 1996; Rice-Evans 등, 1995) 국내에서의 콩 수요와 생산량 또한 해마다 증가하고 있다. 국내콩 생산량 증가에 따라, 영세농가의 손실을 유발할 수 있는 콩 감염 바이러스 발생도 해마다 증가하고 있다.
국내콩 생산량 증가에 따라 어떤 문제점이 발생하고 있는가?
또한, 주요 식물성 단백질 공급원이며 암 예방에 도움을 주는 식물성 에스트로겐을 함유하고 있어(Evans 등, 1995; Folkman 등, 1992; Harper 등, 1996; Rice-Evans 등, 1995) 국내에서의 콩 수요와 생산량 또한 해마다 증가하고 있다. 국내콩 생산량 증가에 따라, 영세농가의 손실을 유발할 수 있는 콩 감염 바이러스 발생도 해마다 증가하고 있다. 최근 Lee 등(2012)은 전국의 원종장, 원원종장, 농가포장에서 Soybean mosaic virus(SMV) (73.
참고문헌 (17)
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