[논문]국내 초석잠에 복합 감염된 3종 바이러스의 분리 및 동정

김은경; 유재원; 박지수; 민동주; 박석현; 홍진성

doi:10.5423/rpd.2018.24.1.81

국내 초석잠에 복합 감염된 3종 바이러스의 분리 및 동정
Detection and Identification of a Mixed Infection of Three Viruses in Chinese Artichoke in Korea 원문보기

Research in plant disease = 식물병연구, v.24 no.1, 2018년, pp.81 - 85

김은경 (강원대학교 응용생물학과) , 유재원 (강원대학교 응용생물학과) , 박지수 (강원대학교 응용생물학과) , 민동주 (강원대학교 응용생물학과) , 박석현 (강원대학교 응용생물학과) , 홍진성 (강원대학교 응용생물학과)

초록
AI-Helper

2016년 충북 충주에서 모자이크 병징을 보이는 초석잠을 채집하였다. 담배와 명아주에 즙액접종을 실시한 결과 담배에서 접종엽에 괴사반점이 나타나고 명아주 2종에서 상엽에 퇴록반점을 동반한 모자이크 병징이 관찰되었다. 기주반응과 결과를 통해 여러 바이러스의 복합감염을 추정할 수 있었고, 추정되는 바이러스의 확인을 위해 속특이 및 종특이 프라이머를 이용하여 RT-PCR을 수행하여 3종의 바이러스(AMV, CMV, TMV)를 검정하였다. 본 연구는 국내 초석잠에서 3종의 바이러스 감염을 확인하였고 CMV의 감염에 대한 첫 보고이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Chinese artichoke (Stachys sieboldii Miq.) belongs to herbaceous perennial plants of Labiatea and is cultivated as edible and medicinal crops in China, Japan and Korea. A Chinese artichoke plant showing virus-like symptoms was collected in Chungju, Korea. Plant sap of the sample was inoculated in Nicotiana tabacum cv. Xanthi-nc, Chenopodium quinoa and Chenopodium amaranticolor. Necrotic local lesions were observed in the inoculated leaves of N. tabacum cv. Xanthi-nc and C. amaranticolor, C. quinoa with systemic chlorotic spots and mosaic symptoms on the upper leaves. The disease reactions on indicator plants suggested that the collected Chinese artichoke sample was mixed-infected with different viruses. We detected three viruses by RT-PCR analysis using genus- and species-specific primer sets for Alfalfa mosaic virus (AMV), Cucumber mosaic virus (CMV) and Tobacco mosaic virus (TMV). This study is the first report of a mixed infection of three viruses in Chinese artichoke in Korea.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

국외의 경우, Potyvirus 속에 속하는 초석잠모자이크바이러스(Chinese artichoke mosaic virus, ChAMV)와 Tobamovirus 속의 담배모자이크바이러스(Tobacco mosaic virus, TMV), Alfamovirus 속의 알팔파모자이크바이러스(Alfalfa mosaic virus, AMV)가 초석잠에 감염하는 것으로 보고되어 있다(Lirong 등, 1986; Fuji 등, 2003). 본 연구에서는 최근(2016-2017년) 충북 충주에서모자이크 병징을 보이는 초석잠에서 바이러스를 분리하여 TMV, AMV 및 CMV를 동정하였다. ;

제안 방법

기주식물 반응 결과로부터 추정되는 바이러스와 기존에 알려진 초석잠 감염바이러스에 대한 degenerate primers (Table 1)를 제작하였다. Tobamovirus와 Cucumovirus 진단 프라이머의 경우 외피 단백질을 포함하고, Ilarvirus-degenerate primer의 경우 1a 단백질의 일부를 증폭할 수 있도록 설계하였다. 제작된 프라이머를 사용하여 Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR)을 실시한 결과, Potyvirus를 제외한 Cucumovirus, Ilarvirus, Tobamovirus 진단 프라이머에서 positive control과 동일한 크기의 증폭산물을 확인할 수 있었다(Fig.
바이러스 감염 여부를 확인하기 위해 모자이크 병징을 보이는 N. benthamiana 상엽으로부터 Plant RNA Prep Kit (BIO CUBE, Suwon, Korea)를 이용하여 Total RNA를 추출하였다. 기주식물 반응 결과로부터 추정되는 바이러스와 기존에 알려진 초석잠 감염바이러스에 대한 degenerate primers (Table 1)를 제작하였다.

대상 데이터

2016년과 2017년 충북 충주에서 바이러스에 감염된 것으로 추정되는 초석잠을 채집하였다(Fig. 1). 모자이크 병징을 보이는 초석잠 잎 100 mg과 0.

성능/효과

따라서 초석잠에 혼합 감염한 바이러스의 분리를 통해 국내 초석잠에도 TMV와 AMV가 감염하고 있으며 CMV 또한 새로운 기주로서 초석잠에 감염할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 향후 이들 바이러스 분리주에 대한 특성을 파악하고자 한다.
염기서열이 결정된 각 바이러스의 외피 단백질을 생물정보센터(NCBI)를 이용하여 BLAST 분석을 실시한 결과, TMV-Cha는 기존에 보고된 담배에서 분리된 Zehenfeng 분리주(HE818459)와 97%, AMV-Cha는 콩에서 분리된 Joe Davis 분리주(HQ185569)와 99%의 유사도를 나타냈다. CMV-Cha는 국내 고추에서 분리된 RP20 분리주(KC527749)와 98%의 유사도를 보였다.

후속연구

따라서 초석잠에 혼합 감염한 바이러스의 분리를 통해 국내 초석잠에도 TMV와 AMV가 감염하고 있으며 CMV 또한 새로운 기주로서 초석잠에 감염할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 향후 이들 바이러스 분리주에 대한 특성을 파악하고자 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	초석잠(Stachys sieboldii Miq.)은 어떤 질환에 효과가 있는 것으로 알려져 있는가?	)은 꿀풀과(Labiatea)의 여러해살이풀에 속하며 중국, 일본, 및 러시아 등에서 식용 및 약용 작물로 재배되고 있다. 초석잠의 뿌리와 잎을 달여서 식수대용으로 복용하면 간경화, 지방간, 뇌경색, 동맥경화, 노인성 치매의 예방및 치료, 기억력 증진에 효과가 있는 것으로 알려져 있다(Back 등, 2004). 국내에는 중국과 일본에서 유입된 품종이 자생하고 있으며 최근 초석잠의 효능이 알려지면서 재배면적이 증가하고 있다.
	Alfalfa mosaic virus (AMV) 어떤 그룹으로 분류되는가?	넓은 기주 범위를 가지며 즙액 및 종자에 의한 전염과 진딧물에 의한 전염이 가능한 것으로 알려져 있다(Mueller와 Grau, 2007; Hiruki와 Hampton, 1990). Cucumber mosaic virus (CMV)는 Bromoviridae 과, Cucumovirus 속에 속하는 식물바이러스로, 100과 1,200여종 이상의 넓은 기주 범위를 가지며 염기서열과 혈청학적 반응 차이에 따라 subgroup IA, subgroup IB 그리고 subgroup II로 분류되고 있다(Choi 등, 1990; Douine 등, 1979; Kaper와 Waterworth, 1981; Owen과 Palukaitis, 1998; Palukaitis와 Garcia-Arenal, 2003). 또한 CMV는 즙액 및 종자에 의한 전염과 75종의 진딧물에 의해 비영속적으로 전반된다(Francki 등, 1979).
	Alfalfa mosaic virus (AMV)의 특징은?	Alfalfa mosaic virus (AMV)는 Bromoviridae 과, Alfamovirus 속에 속하며, 세계적으로 광범위하게 분포되어 있다. 넓은 기주 범위를 가지며 즙액 및 종자에 의한 전염과 진딧물에 의한 전염이 가능한 것으로 알려져 있다(Mueller와 Grau, 2007; Hiruki와 Hampton, 1990). Cucumber mosaic virus (CMV)는 Bromoviridae 과, Cucumovirus 속에 속하는 식물바이러스로, 100과 1,200여종 이상의 넓은 기주 범위를 가지며 염기서열과 혈청학적 반응 차이에 따라 subgroup IA, subgroup IB 그리고 subgroup II로 분류되고 있다(Choi 등, 1990; Douine 등, 1979; Kaper와 Waterworth, 1981; Owen과 Palukaitis, 1998; Palukaitis와 Garcia-Arenal, 2003).

참고문헌 (19)

Back, H. S., Na, Y. S., Kim, D. H., Lee, C. H., Lyu, B. H. and Song, S. K. 2004. Antioxidant activities of Stachys sieboldii MIQ roots. J. Life Sci. 14: 1-7.

원문보기 상세보기
Broadbent, L. 1965. The epidemiology of tomato mosaic. Ann. Appl. Biol. 56: 177-205.

상세보기
Choi, J. K., Kwon, S. B., Lee, S. Y. and Park, W. M. 1990. Some properties of two isolates of Cucumber mosaic virus isolated from Aster yomena Makino and Commelina communis L. Korean J. Plant Pathol. 6: 138-143.
Choi, S. K., Choi, J. K., Park, W. M. and Ryu, K. H. 1999. RT-PCR detection and identification of three species of cucumoviruses with a genus-specific single pair of primers. J. Virol. Methods 83: 67-73.

상세보기
Douine, L., Quiot, J. B., Marchoux, G. and Archange, P. 1979. Recensement des especes vegetales sensibles au Virus de la Mosaique du Concombre (CMV) Etude bibliographique. Ann. Phytopathol. 11: 439-475.
Francki, R. I. B., Mossop, D. W. and Hatta, T. 1979. Cucumber mosaic virus. In: CMI/AAB Descriptions of Plant Viruses, 213 pp.
Fuji, S., Yamamoto, H., Furuya, H. and Naito, H. 2003. Characterization of a new potyvirus isolated from Chinese artichoke in Japan. Arch. Virol. 148: 2249-2255.

상세보기
Hollings, M. and Huttinga, H. 1976. Tomato mosaic virus. In: CMI/AAB Descriptions of plant viruses, 156 pp.
Hiruki, C. and Hampton, R. O. 1990. Diseases caused by viruses and viruses infectious to alfalfa. In: Compendium of Alfalfa Diseases, pp. 51-58. American Phytopathological Society.
Kaper, J. M. and Waterworth, H. E. 1981. Cucummoviruses. In: Handbook of Plant Virus Infections: Comparative Diagnosis.
Kim, J. S., Lee, S. H., Choi, H. S., Kim, M. K., Kwak, H. R., Kim, J. S. and Choi, G. S. 2012. 2007-2011 characteristics of plant virus infections on crop samples submitted from agricultural places. Res. Plant Dis. 18: 277-289. (In Korean)

원문보기 상세보기
Letschert, B., Adam, G., Lesemann, D. E., Willingmann, P. and Heinze, C. 2002. Detection and differentiation of serologically crossreacting tobamoviruses of economical importance by RT-PCR and RT-PCR-RFLP. J. Virol. Methods 106: 1-10.

상세보기
Lirong, C. M. Z. G. J. and Jiyan, Q. 1986. Meristem-tip culture and value of application of virus-free clone in Chinese artichoke. Acta Agric. Bor. Sin., 2: 15-22.
Mueller, E. E. and Grau, C. R. 2007. Seasonal progression, symptom development, and yield effects of Alfalfa mosaic virus epidemics on soybean in Wisconsin. Plant Dis. 91: 266-272.

상세보기
Owen, J. and Palukaitis, P. 1988. Characterization of Cucumber mosaic virus I. Molecular heterogeneity mapping of RNA 3 in eight CMV strains. Virology 166: 495-502.

상세보기
Palukaitis, P. and Garcia-Arenal, F. 2003. Cucumoviruses. Adv. Virus Res. 62: 241-323.

상세보기
Taylor, R. H., Grogan, R. G. and Kimble, K. A. 1961. Transmission of tobacco mosaic viras in tomato seed. Phytopathology 51: 837-42.
Untiveros, M., Perez-Egusquiza, Z. and Clover, G. 2010. PCR assays for the detection of members of the genus Ilarvirus and family Bromoviridae. J. Virol. Methods 165: 97-104.

상세보기
Zheng, L., Rodoni, B. C., Gibbs, M. J. and Gibbs, A. J. 2010. A novel pair of universal primers for the detection of potyviruses. Plant Pathol. 59: 211-220.

상세보기

LOADING...

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증