[논문]경북 상주 양잠농가 바이러스병 발생 보고

김용균; 김길호; 아메드 샤비르; 밀탄 찬드라 로이; 최두열

doi:10.5656/ksae.2020.11.0.081

초록
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양잠은 경북 상주지역의 주요 곤충 산업 가운데 하나이다. 본 연구는 이 지역에서 2020년도에 발생한 바이러스병을 보고한다. 약 20% 이상의 누에(Bombyx mori) 유충이 설사 및 조직용해를 보이면서 대부분 4-5령충 시기에 치사하였다. 병든 개체들에 대해 누에핵다각체바이러스(B. mori nucleopolyhedrosis virus: BmNPV)에 특이적 PCR 진단 기법을 적용한 결과 양성반응을 나타냈다. 병든 개체로부터 조직 추출액을 엽침지법으로 건전한 개체에 처리한 결과 동일한 병징을 확인하였다. 다시 이 바이러스 추출물을 Sf9 세포주에 처리한 결과 세포질에 다수의 바이러스 다각체를 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 상주지역 양잠농가에 발생한 누에 유충 치사는 BmNPV에 의한 바이러스병에 기인된 것으로 확인되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Sericulture is a main insect industry in Sangju (Kyungpook, Korea). This study reports an occurrence of a viral disease in the sericulture farms in 2020. More than 20% silkworm larvae (Bombyx mori) suffered diarrhea and melted tissues with pathogenic lethality at 4th or 5th instars. PCR diagnosis sh...

Sericulture is a main insect industry in Sangju (Kyungpook, Korea). This study reports an occurrence of a viral disease in the sericulture farms in 2020. More than 20% silkworm larvae (Bombyx mori) suffered diarrhea and melted tissues with pathogenic lethality at 4th or 5th instars. PCR diagnosis showed a positive response against B. mori nucleopolyhedrosis virus (BmNPV) infection. Tissue extract of the infected larvae was applied to healthy larvae by a leaf-dipping method and exhibited the same viral symptoms. The viral extract was used to be overlaid on Sf9 cells. The infected Sf9 cells showed polyhedra in the cytoplasm. These results indicate that the silkworm larvae reared in the sericulture farms in Sangju were infected with BmNPV.

주제어

표/그림 (2)

그림 Fig. 1. Symptoms of silkworm larvae reared in sericulture farms (A) Photos of infected larvae collected from farms in Sangju. Arrows indicate diarrhea symptom. (B) Viral extract from the infected larvae (1,000x magnification, 1 μm scale bar) and its infectivity by oral administration. Infected larvae exhibit diarrhea symptom (arrow). (C) Pathogenicity of the viral extracts from Saeter ('ST') and Seowon ('SW') farms against 3rd and 5th instar larvae. Each treatment used 10 larvae and was replicated three times. 'Con' represents untreated control. Different letters beside each treatment indicate significant difference among means at Type I error = 0.05 (LSD test).
그림 Fig. 2. Diagnosis of BmNPV infection using PCR (A) and Sf9 cells (B). For PCR diagnosis, larvae from farms were divided into infected and suspected healthy groups. Then 10 larvae were randomly selected from each group and used for PCR analysis. For Sf9 cell infection, the tissue extract of the infected larvae was filtered with 0.22 μm membrane and the resulting filtrate was overlaid on confluent Sf9 cells. After incubation for 3 days at 28℃, the cells were observed. Scale bar represent 10 μm. Arrows indicate cells containing polyhedral viruses.

AI 본문요약
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문제 정의

, 2014). 본 연구는 2020년 경북 상주에 소재한 양잠 농가에서 발생한 누에 바이러스 병징에 대한 분자진단 및 원인 바이러스 분리 동정에 대한 결과를 보고한다.

가설 설정

병든 개체의 병징이 설사 증세와 몸 조직이 와해되는 무름병 증세를 보여(Fig. 1A) 바이러스병으로 가정하고, 병든 개체로부터 바이러스를 추출하였다. 바이러스 추출은 두 지역 농가(새터와 서원)에서 각각 병든 개체 3 마리를 이용하여 100 mM 인산 완충용액 (pH 7.

제안 방법

1A) 바이러스병으로 가정하고, 병든 개체로부터 바이러스를 추출하였다. 바이러스 추출은 두 지역 농가(새터와 서원)에서 각각 병든 개체 3 마리를 이용하여 100 mM 인산 완충용액 (pH 7.4)에 0.05%의 Triton-X100을 포함한 추출용액 (PBS-TX)을 1 mL 씩 넣고 조직을 분쇄하였다. 이 조직액을 12, 500 × g에서 5분간 원심분리하여 상등액과 침전물로 분리하였다.
상주 양잠 농가에서 채집된 유충들을 외관상 병든 집단과 건전 의심 집단으로 나누고 여기서 각각 임의로 선발하여 PCR 진단 기술로 BmNPV 감염 유무를 확인하였다(Fig. 2A). 각각 10 마리를 대상으로 진단한 결과 감염충에서는 모두 BmNPV 양성 반응을 보였다.
이후 얻어진 침전물을 1 mL의 PBS-TX로 현탁시켰다. 이 추출액을 건전한 누에 유충에 입 침지법으로 처리하였다. 입침지법은 누에 5령(7일차)을 대상으로 10 마리 3 반복으로 진행하여 무처리와 살충율을 비교하였다.
이 추출액을 건전한 누에 유충에 입 침지법으로 처리하였다. 입침지법은 누에 5령(7일차)을 대상으로 10 마리 3 반복으로 진행하여 무처리와 살충율을 비교하였다. PCR 진단 기술은 das Neves Saez et al.
최종적으로 바이러스 추출물에서 BmNPV를 확인하고자 이를 Sf9 세포주에 접종하였다(Fig. 2B). 이 결과 무처리 대조구에 비해 이들 접종 세포의 세포질에서 다수의 전형적 BmNPV의 특징적 봉입체 바이러스 구조를 관찰하였다.

대상 데이터

발병 의심되는 지역 농가는 상주시를 중심으로 30여개 장소에 위치하며 이 가운데 하나의 소규모 지역 작목반으로 구성된 12 개 농가로부터 병든 개체를 채취하여 분석에 이용하였다. 병든 개체의 병징이 설사 증세와 몸 조직이 와해되는 무름병 증세를 보여(Fig.

이론/모형

입침지법은 누에 5령(7일차)을 대상으로 10 마리 3 반복으로 진행하여 무처리와 살충율을 비교하였다. PCR 진단 기술은 das Neves Saez et al. (2014)의 방법을 따랐다.
이 조직액을 12, 500 × g에서 5분간 원심분리하여 상등액과 침전물로 분리하였다. 상등액은 다시 0.22 μm 여과지를 통해 세균을 제거하고 Sf9 세포주에 Jung and Kim (2006) 방법으로 여과액을 접종하였다. 침전물은 다시 PBS-TX로 현탄시킨 후 다시 원심분리하는 세척 과정을 3회 반복하였다.

성능/효과

2A). 각각 10 마리를 대상으로 진단한 결과 감염충에서는 모두 BmNPV 양성 반응을 보였다. 반면 건전 의심 집단으로 분류된 개체들에서는 전체 10 마리 가운데 5 마리만 양성 반응을 보였다.
1C). 두 지역 농가(새터 및 서원)에서 분리된 추출물은 모두 무처리에 비해 높은 유충 사망률을 기록하였다. 처리된 누에나이가 적을수록 병 발생에 의한 치사율이 높았다.
2B). 이 결과 무처리 대조구에 비해 이들 접종 세포의 세포질에서 다수의 전형적 BmNPV의 특징적 봉입체 바이러스 구조를 관찰하였다.
이상의 결과는 2020년 상주 지역 양잠 농가에서 발생된 누에집단 치사 현상은 BmNPV에 의한 바이러스병으로 진단되었다. 이러한 진단 결과는 향후 유사한 누에병의 발생에 대한 병 발생율 및 전염 경로를 추적하는 역학 조사에 기초 자료로 제공된다.

후속연구

진단되었다. 이러한 진단 결과는 향후 유사한 누에병의 발생에 대한 병 발생율 및 전염 경로를 추적하는 역학 조사에 기초 자료로 제공된다.

참고문헌 (9)

Cheng, R.L., Xu, Y.P., Zhang, C.X., 2012. Genome sequence of a Bombyx mori nucleopolyhedrovirus strain with cubic occlusion bodies. J. Virol. 86, 10245.

상세보기
das Neves Saez, C.R., Munhoz, R.E.F., Pereira, N.C., Bignotto, T.S., Fassina, V.A., Pessini, G.M., Garay, L.B., Ribeiro, L.F.C., Brancalhao, R.M.C., Fernandez, M.A., 2014. Detection of contamination and analysis of vertical transmission of BmNPV in eggs and moths of Bombyx mori. Open J. Genet. 4, 370-377.

상세보기
Hong, H.K., Woo, S.D., Choi, J.Y., Lee, H.K., Kim, M.H., Je, Y.H., Kang, S.K., 2000. Characterization of four isolates of Bombyx mori nucleopolyhedrovirus. Arch. Virol. 145, 2351-2361.

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Horton, H.M., Burand, J.P., 1993. Saturable attachment sites for polyhedron-derived baculovirus on insect cells and evidence for entry via direct membrane fusion. J. Virol. 67, 1860-1868.

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Ji, X., Sutton, G., Evans, G., Axford, D., Owen, R., Stuart, D.I., 2010. How baculovirus polyhedra fit square pegs into round holes to robustly package viruses. EMBO J. 29, 505-514.

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Jung, S., Kim, Y., 2006. An entomopathogenic bacterium, Xenorhabdus nematophila K1, enhances baculovirus pathogenicity against Spodoptera exigua and Plutella xylostella. J. Asia Pac. Entomol. 9, 139-143.

원문보기 상세보기
Kang, S.G., 1997. Studies on flacherie and ina-flacherie viruses of the silkworm, Bombyx mori. I. Purification of viruses. Korean J. Seric. 19, 25-32.
Keddie, B.A., Aponte, G.W., Volkman, L.E., 1989. The pathway of infection of Autographa californica nuclear polyhedrosis virus in an insect host. Science 243, 1728-1730.

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Passarelli, A.L., 2011. Barriers to success: how baculoviruses establish efficient systemic infections. Virology 411, 383-392.

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