[보고서]풋마름병균 및 작물의 병저항성 방선균 균주의 유전체 분석 및 친환경방제 기초 기반 연구

김정구

풋마름병균 및 작물의 병저항성 방선균 균주의 유전체 분석 및 친환경방제 기초 기반 연구
Genomic analysis of wilt disease causing Ralstonia solanacearum, plant disease resistance enhancing Streptomyces strains for basic research on environment friendlycontrol technique 원문보기

보고서 정보
주관연구기관	국립농업과학원 National Institute of Agricultural Sciences
연구책임자	김정구
참여연구자	이병무 , 조희정 , 송은성 , 김송이 , 황성희 , 박지영 , 김승환 , 오은아 , 김난자
보고서유형	최종보고서
발행국가	대한민국
언어	한국어
발행년월	2017-02
주관부처	농촌진흥청 Rural Development Administration(RDA)
등록번호	TRKO201700006346
DB 구축일자	2017-09-20
키워드	풋마름병균.방선균.유전체.마커.Ralstonia solanacearum.Streptomyces.genome.marker.
DOI	https://doi.org/10.23000/TRKO201700006346

초록 ▼

○ 국내 대표 풋마름병균 2개 균주 SL341(KACC10709) 및 SL2029(KACC10722)의 염기서열을 결정하고 NCBI 유전자 은행에 등록
○ 풋마름병균 SL341 유전체로부터 특이유전자 선발 및 마커 개발
- 염기서열이 보고된 7개의 외국 풋마름병원균 SD54, FQY_4, GMI1000, CMR15, PSI07, CFBP2957 그리고 Po82와 (주)천랩에서 제공하는 CLgenomics ver. 1.51 프로그램을 이용하여 유전체를 비교하고 179개의 특이 유전자 확인
○ 벼흰잎마름병 등 작물병 억제 활성을 가지는 4개의 방선균 균주의 염기서열을 결정하여 NCBI 유전자 은행에 등록
○ 균주 별로 COG (Clusters of Orthologous Groups) 에 의해 유전자를 분류하고 이차대사 경로를 분석하였음

(출처 : 보고서 요약서 p.3)

Abstract ▼

Results
○ De novo genome sequences for Ralstonia and Streptomyces strains were determined and registered
○ Collection of 347 isolates of Korean Ralstonia solanacearum
○ Identification of host range, biochemical properties, phylogenetic relationships of 93 isolates
○ Selection of tomato-infectious/non-infectious R. solanacearum group
○ Genome sequencing of 20 strains of Korean R. solanacearum
○ Selection of tomato infectious strain-specific genes by comparative genomics
○ The activity of Streptomyces MJM4426 was confirmed on rice plant

(출처 : Summary p.5)

목차 Contents

표지 ... 1
제출문 ... 2
보고서 요약서 ... 3
국문요약문 ... 4
Summary ... 5
목차 ... 6
제 1 장 연구 개발 과제의 개요 ... 7
제1절 연구 개발 목적 ... 7
제2절 연구 개발의 필요성 ... 8
제3절 연구 개발 범위 ... 10
제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 11
제 3 장 연구 수행 내용 및 결과 ... 12
제1절 연구개발 수행 내용 ... 12
제2절 연구결과 ... 18
제 4 장 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 74
제1절 : 목표대비 달성도 ... 74
제2절 : 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 74
제 5 장 연구 결과의 활용 계획 ... 76
제1절 추가연구의 필요성 및 응용 ... 76
제2절 현재 추진중인 추가적인 논문게재, 산업재산권 출원 사항 ... 76
제 6 장 연구 과정에서 수집한 해외 과학 기술 정보 ... 78
제 7 장 연구 개발 결과의 보안 등급 ... 79
제 8 장 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 80
제 9 장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 81
제 10 장 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 82
제 11 장 기타사항 ... 83
제 12 장 참고문헌 ... 84
끝페이지 ... 89

표/그림 (64)

표 대상균주의 전자현미경 이미지
표 Sequence of oligonucleotide primers used in this study.
표 Circular genome map of Ralstonia solanacearum SL2029.
표 Classification of R. solanacearum SL2029 gene involved in cell metabolism.
표 Hierarchical clustering of Ralstonia solanacearum SL2029 with other R. solanacearum strains using Average Nucleotide Identity values.
표 Comparison of the R. solanacearum SL2029 genome with R. solanacearum PSI07 genome using the MUMmer alignment tool. SL2029 is on the X-axis and PSI07 is on the Y-axis.
표 Sequence of oligonucleotide primers used in this study.
표 Circular genome map of Ralstonia solanacearum SL341.
표 Functional categories of R. solanacearum SL341 genes based on COG.
표 Hierarchical clustering of R. solanacearum SL341 with other R. solanacearum strains using Average Nucleotide Identity values.
표 Average nucleotide identity values among SL341 and other Ralstonia species
표 Primer list used for the detection of R. solanacearum biovar 2.
표 PCR assay for discriminative detection of Ralstonia solanacearum biovar 2 strains with 18890F/18890R primer set. M, 1 kb size marker.
표 PCR assay for discriminative detection of Ralstonia solanacearum biovar 2 strains with 18920F/18920R primer set. M, 1 kb size marker.
표 Agarose gel electrophoresis of PCR products from R. solanacearum strains using 18890 F lane 1-79: R. solanacearum strains (number 1-79, respectively, in Table 6).
표 Agarose gel electrophoresis of PCR products from R. solanacearum strains using 18920 F lane 1-79: R. solanacearum strains (number 1-79, respectively, in Table 6)
표 Multiplex PCR of R. solanacearum strains using 18920 F/R and 18920 F/R primer sets. M, 1 kb size marker; lane 1-79: R. solanacearum strains (number 1-79, respectively, in Table 6).
표 Agarose gel electrophoresis of a multiplex PCR product amplified from R. solanacearum strains and other Xanthomonas and Pseudomonas species. M, 1 kb size marker; lane 1-16: R. solanacearum strains (number 1-16, respectively, in Table 6); lanes 21-36: other Xanthomonas and Pseudomonas species (number 80-83, respectively, in Table 6).
표 PCR assay for pathogen detection in potato leaf Sample up to 3 weeks after inoculation. Lane M: size marker (1 kb ladder; TNT Research, Korea); C, control Ralstonia solanacearum SL2029 gDNA(50 ng/ul); lanes 1-4: leaf sample, 4, 10, 14, and 21 days after infection.
표 Primer list used for the detection of R. solanacearum biovar 4.
표 Agarose gel electrophoresis of PCR products from R. solanacearum strains using 3658 F6 lane 1-159: R. solanacearum strains (number 1-159, respectively, in Table 8).
표 List of bacterial strains used in this study.
표 List of bacterial strains used in this study.
표 Agarose gel electrophoresis of PCR product amplified from R. solanacearum strains and other Xanthomonas and Pseudomonas species. M, 1 kb size marker; lane 1-19: R. solanacearum strains (number 1-19, respectively, in Table 9); lanes 20-31: other Xanthomonas and Pseudomonas species (number 20-31, respectively, in Table 9).
표 Primer list used for the detection of R. solanacearum biovar 3 and 4.
표 Agarose gel electrophoresis of PCR products from R. solanacearum strains using 3885 F lane 1-159: R. solanacearum strains (number 1-159, respectively, in Table 8).
표 List of bacterial strains used in this study.
표 Agarose gel electrophoresis of PCR product amplified from R. solanacearum strains and other Xanthomonas and Pseudomonas species. M, 1 kb size marker; lane 1-19: R. solanacearum strains (number 1-19, respectively, in Table 11); lanes 20-31: other Xanthomonas and Pseudomonas species (number 17-31, respectively, in Table 11).
표 Agarose gel electrophoresis of PCR products from R. solanacearum and Pseudomonas strains using 341-51200 F lane 1-88: Ralstonia and Pseudomonas strians (number 1-88, respectievely, in Table 13).
표 Primer list used in this study.
표 List of bacterial strains used in this study.
표 Phylogenetic tree of Ralstonia solanacearum strains based on the partial endoglucanase gene sequences.
표 Primer list used in this study.
표 List of bacterial strains used in this study.
표 Agarose gel electrophoresis of PCR products from R. solanacearum strains using Ral F4 & R4 primer set. M, 1 kb size marker.
표 국내 풋마름병균 연도별, 기주별 수집 현황
표 1998년에서 2003년 감자재배지역(회색지역)과 감자풋마름병 발생 지역
표 16S rRNA (A)와 partial endoglucanase (egl) 유전자(B) 계통도
표 국내 감자풋마름병균의 기주 범위
표 국내 감자풋마름병균 20균주 게놈 분석 정보
표 국내 풋마름병균 계통관계 분석
표 국내 감자풋마름병균 유전체의 다중정렬
표 phylotype IV-biovar 2 균주 특이 주요 유전자
표 phylotype I-biovar 3 균주 특이 유전자
표 phylotype I-biovar 4 균주 특이 유전자
표 토마토 비감염 균주(A), 비감염 균주(B) 병원성 검정
표 토마토 비감염 균주에서 공통으로 코딩되는 주요 유전자
표 토마토 감염 균주에서 공통으로 코딩되는 유전자
표 각 strain의 NCBI 등록현황
표 각 strain 의 Genome statistics
표 Genome statistics of strains MJM4426 and MJM8645
표 Genome statistics of strain BIG105
표 MJM4426 의 COG 분석
표 MJM8645 의 COG 분석
표 BIG105 의 COG 분석
표 (a) Streptomyces sp. TP-A0274 (b) Streptomyces rubrolavendulae. MJM4426 의 staurosporine gene cluster
표 staurosporine 생성 방선균 균주를 검출하기 위한 프라이머 염기서열
표 staurosporine 생성 방선균 균주를 검출 기술을 적용한 대표적인 방선균 균주 목록
표 staurosporine 생성 방선균 균주를 검출 기술을 적용한 다양한 방선균 균주 목록
표 대표균주에서의 증폭반응 결과
표 97개의 다양한 방선균 균주에서의 증폭반응 결과
표 Streptomyces sp. MJM4426 의 cycloheximide gene cluster
표 Suppression of bacterial blight by staurosporine and DAPG.
표 Effect of MJM4426 crude extract and staurosporine treatment on bacterial blight under greenhouse conditions. Rice plants of 6 weeks without any treatment (a), or inoculated with Xoo (b) showing severe bacterial blight symptoms, significant reduction after treated with crude extract at the concentration of 10,000 μg ml-1 (c), or staurosporine at the concentration of 200 μg ml-1 (d). Bacterial blight disease was suppressed in a dose dependent manner when treated with different concentration of crude extracts (e), or staurosporine (f).

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