[보고서]최근 문제 백합·당근 주요 세균병 피해분석 및 선제적 대응기반 구축

전용철

보고서 정보

주관연구기관

제주대학교
Cheju National University

연구책임자

전용철

보고서유형

최종보고서

발행국가

대한민국

언어

한국어

발행년월

2022-12

과제시작연도

2022

주관부처

농촌진흥청
Rural Development Administration(RDA)

과제관리전문기관

농촌진흥청
Rural Development Administration

등록번호

TRKO202300028346

과제고유번호

1395072065

사업명

과수화상병등현안문제병해충피해경감기술개발

DB 구축일자

2023-11-08

키워드

백합세균병.당근세균잎마름병.유전체 분석.진단.방제.Rhodococcus fascians.Xanthomonas hortorum pv. carotae.Genome analysis.Diagnosis.protection.

표 백합 대화병(가칭)이 발생되었던 백합농가 A:조천읍 원당북로 152, B: 제주시 신촌리 2703, C: 서귀포시 하원동 1527, D: 서귀포시 안덕면 광평리 148, E: 서귀포시 동광리 933
표 백합 대화병(가칭) 감염 의심되는 백합의 여러 가지 증상들과 균 분리 부분 (왼쪽 사진 빨간 원안)
표 백합 대화병(가칭) 증상을 보이는 백합에서 분리한 여러 가지 형태의 세균 균총(A, B)과 각 분리균을 삼단 분리한 세균(C, D)
표 백합 대화병(가칭) 증상을 보이는 백합에서 순수분리한 세균 균총에서 추출한 total DNA 전기영동 결과 (M: marker, lane 1.1–118.1 분리 세균, 화살표: 5,000 bp)
표 백합 대화병(가칭) 증상을 보이는 백합에서 분리한 여러 가지 형태의 세균의 total DNA를 universal primer 27F와 1492R를 이용하여 증폭한 전기영동 결 과 (M: marker-1kb, Rf: R. fascians, lane 1.1-118.1: 분리 세균, 화살표: 1,500bp)
표 백합에서 분리한 세균을 universal primer 27F와 1492R로 증폭 한 후 blast 한 결과
표 백합 대화병(가칭) 증상을 보이는 백합에서 순수분리한 세균 균총에서 추출한 total DNA 전기영동 결과 (M: marker, lane 1.1–118.1 분리 세균, 화살표: 5,000 bp)
표 백합 대화병(가칭) 증상을 보이는 백합에서 분리한 여러 가지 형태의 세균의 total DNA를 백합대화병균 특이적 primer P450을 이용하여 증폭한 전기영동 결과 (M: marker-1kb, Rf: R. fascians, lane 54.1-118.1: 분리 세균, 화살표: 536bp)
표 백합에서 분리한 세균을 백합대화병균 특이적 primer P450로 증폭 한 후 blast 한 결과
표 백합 대화병(가칭) 증상을 보이는 백합에서 분리한 여러가지 형태의 세균의 total DNA를 제2세부 과제에서 개발한 primer RS02785를 이용하여 증폭한 전기영동 결과 (M: marker-1kb, Rf: R. fascians, lane 54.1-118.1: 분리 세균, 화살표: 258bp)
표 백합에서 분리한 세균을 개발한 primer RS02785로 증폭 한 후 blast 한 결과
표 강원도 지역인 초시길 99 (A), 왕산로 1245 (B), 박월길 71-638 (C), 김유정로 159-21 (D) 에서 채집한 백 합대화병 의심 증상을 보이는 백합
표 강원도 농가에서 백합세균병 증상을 보이는 백합에서 분리한 여러 가지 형태의 세균 균총(A, B)과 각 분리균을 삼단 분리한 세균(C, D)
표 강원도 지역에서 채집한 백합대화병 유사 증상을 나타내는 백합에서 분리한 세균 균주의 total DNA (A)와 R. fascians 의 chromosome을 targeting한 primer RS02785를 이용하여 PCR한 전지 영동 사진. M: 1-kb DNA ladder (BIOFACT, Co. Ltd.), Rf: R. fascians, Lane 159-1~161-1: 초시길 99, Lane (162-1~165-1): 왕산로 1245, Lane (166-1~173-1): 박월길 71-638, Lane (174-1~177-1): 김유정로 159-21. 화살표: 258bp
표 살균수 (A)와 제주에서 분리한 R. fascians 3AF-1 (1.0 x 108 cfu/ml) 현탁액(B)을 분무 접종하고 4일 후 백합
표 백합 잎에 상처를 낸 후 살균수 (A)와 제주에서 분리한 R. fascians 3AF-1 (1.0 x 108 cfu/ml) 현탁액(B)을 접종하고 4일 후 백합. 각 사진 왼쪽 아래는 접종 부위를 확대 한 모습
표 살균수와 제주에서 분리한 R. fascians 3AF-1 (1.0 x 108 cfu/ml) 현탁액을 상처 접종한 백합 잎 부위에서 분리한 세균 균총 수
표 백합에 R. fascians 3AF-1를 상처 접종한 부위에서 분리한 세균을 primer set RS02785를 이용하여 증폭한 전기영동 사진. M: 1kb ladder, Rf: R. fascians, Lanes 1-3: 재분리한 세균 균주, 화살표=247bp
표 2021년도 조사한 수확 후 당근농가 A: 구좌읍 행원리 1260-2, B: 구좌읍 하도리 2641-1, C: 구좌읍 하도리 2635-1, D: 구좌읍 평대리 466, E: 구좌읍 평대리 465, F: 구좌읍 행원리 447-1, G: 구좌읍 행원리 1260-6, H: 구좌읍 행원리 1260-31, I: 구좌읍 월정리 251-3, J: 구좌읍 월정리 1016-26, K: 구좌읍 행원리 447-1, L: 구좌읍 행원리 1260-6, M: 구좌읍 행원리 1260-31, N: 구좌읍 월정리 251-3, O: 구좌읍 월정리 1016-26, P: 구좌읍 월정리 1774, Q: 구좌읍 월정리 1400-13, R: 구좌읍 김녕리 467-1, S: 구좌읍 김녕리 84, T: 구좌읍 김녕리 497-5
표 당근 재배지에서 채취한 토의 현탁액에서 분리한 total DNA 전기영동 결과 (M: marker-1kb, lane 1–10 분리 토양)
표 당근 재배지에서 채취한 토양의 현탁액에서 분리한 total DNA를 대상으로 당근 세균잎마름병균 X. hortorum pv. carotae를 타겟으로 하여 특이적으로 증폭시키는 specific primer를 이용하여 PCR 증폭한 결과 (M: marker-1kb, lane 1–10 분리 토양)
표 당근 재배 토양에서 분리한 여러 가지 형태의 세균 균총(A, B)과 각 분리균을 삼단 분리한 세균(C, D)
표 당근 재배지에서 채취한 토양의 현탁액에서 분리한 여러 가지 형태의 세균 균총 total DNA 전기영동 결과 (M: marker, lane 1.1–15-7: 분리 세균, 화살표: 5,000bp)
표 당근 재배지에서 채취한 토양의 순수 분리한 세균으로부터 추출된 DNA를 universal primer 27F, 1492R를 이용하여 PCR 증폭한 전기영동 결과 (M: marker-1kb, Xh: X. hortorum pv. carotae)
표 당근 재배지 토양에서 분리한 세균을 universal primer 27F와 1492R로 증폭한 후 blast한 결과
표 당근세균잎마름병균 X. hortorum pv. carotae를 타겟으로하여 특이적으로 증폭시키는 specific primer XhcPP03를 이용하여 PCR 증폭한 전기 영동 결과 (M: marker, Xh: X. hortorum pv. carotae, lane 1–15.7: 분리 세균, 화살표: 1,266 bp)
표 당근세균잎마름병균 X. hortorum pv. carotae를 타겟으로하여 특이적으로 증폭시키는 specific primer 3S를 이용하여 PCR 증폭한 전기 영동 결과 (M: marker, Xh: X. hortorum pv. carotae, lane 15A1-9~15A13-1: 분리 세균, 화살표: 350bp)
표 당근 재배지 토양에서 분리한 세균을 specific primer 3S로 증폭한 후 blast한 결과
표 제주 당근 재배 토양에서 분리한 세균종의 분포
표 살균수 (A)와 당근세균잎마름병균을 2.5 x 106 (B), x 107 (C), x 108 (D) cfu/ml로 당근 잎에 분무 접종 한 다음 3주 후 병 발생 모습
표 당근세균잎마름병균 X. hortorum pv. carotae에 대한 H2O (A), oxolinic acid (B), kasugamycin (C), streptomycin (D), copper hydroxide (E), copper sulfate basic (F)의 직접 적인 항균 효과
표 당근세균잎마름병균에 대한 B. gladioli MRL408-3의 농도에 따른 항균 효과. A: 무처리, B: B. gladioli MRL408-3 10x108 , C: 10x107 , D: 10x106 cfu/ml
표 농약을 처리하지 않고 당근세균잎마름병균 X. hortorum pv. carotae (A)를 접종한 당근 잎과 시판 중인 농약 streptomycin (B)와 oxolinic acid (C) 그리고 길항근권세균 B. gladioli MRL408-3 (D)를 종자 처리한 후 당근세균잎마름병균을 접종한 당근 잎에서 30일 후 병 발생 정도 (F)
표 시퀀스 결과 산출된 read데이터 및 GC(%), Q20, Q30
표 Contig1과 contig2의 길이 및 CDC, tRNA, rRNA
표 시퀀스의 BUSCO분석
표 Contig1의 원형지도
표 연구에 사용된 균주목록, KACC, Korean Agricultural Culture Collection, Republic of Korea;; TS/CP, Rural Development Administration(RDA), Republic of Koreaa N.D., Not determined
표 The results of blastn search with a hypothetical protein gene from Rhodococcus fascians D188
표 Rhodococcus fascians 종 특이 프라이머
표 PCR amplification of the hypothetical protein with the primers. Lane M is the size marker (1 kb DNA plus ladder; Gibco BRL) while lanes 1 and 4 were R. fascians strains, lanes 5 to 18 were included strains from other Rhodococcus, and Nocardia species as listed in Table 4 and lane 19 was a negative control (distilled water)
표 Real-time PCR of a hypothetical protein from Rhodococcus fascians using species-specific RS02785-257F/R primer set. lanes 1-4 listed in Table 1. The melt-peak results revealed amplified product at a melting temperature (Tm) of approximately 91.0℃
표 Mean Ct end-point fluorescence of 10-fold serial dilutions of Rhodococcus fascians cloned DNA, genomic DNA and a cell suspension determined with a real-time PCR assay
표 Sensitivity of real-time PCR in standard dilution series. Standard curve was generated from the threshold cycles (Ct) also known as crossing points of the Rhodococcus fascians standard dilution. All curves demonstrated R 2 > 0.99. (A) Genomic DNA (B) Cloned DNA (C) Bacterial cell suspension
표 R. fascians가 접종된 병든 담배 기주시료. Control, water 처리구; Disease, R. fascians 접종. 병징 부위를 붉은색 화살표로 표시 (잎 변형, 줄기 비대, 뿌리생육 억제)
표 The result of real-time PCR for the species-specific detection of R. fascians in samples of diseased tabacco plants
표 시퀀스 결과 산출된 read데이터 및 GC(%), Q20, Q30
표 Contig1과 contig2의 길이 및 CDC, tRNA, rRNA
표 시퀀스의 BUSCO분석
표 Contig1의 원형지도 (좌:contig 1, 우: contig 2)
표 BLAST를 통한 JJ2001의 동정
표 연구에 사용된 균주목록
표 Xanthomonas hortorum pv. carotae 종 특이 프라이머
표 PCR amplification of the hypothetical protein with the primers. Lane M is the size marker (1 kb DNA plus ladder; Gibco BRL) while lanes 1 and 3 were X. hortorum pv. carotae strains, lanes 4 to 13 were included strains from other Xanthomonas species as listed in Table 13 and lane 14 was a negative control (distilled water)
표 Real-time PCR of a hypothetical protein from X. hortorum pv. carotae using species-specific RS19715-300F/R primer set. lanes 1-3 listed in Table 11. The melt-peak results revealed amplified product at a melting temperature (Tm) of approximately 85.0℃
표 Mean Ct end-point fluorescence of 10-fold serial dilutions of X. hortorum pv. carotae cloned DNA, genomic DNA and a cell suspension determined with a real-time PCR assay
표 Mean Ct end-point fluorescence of 10-fold serial dilutions of X. hortorum pv. carotae a cell suspension determined with a real-time PCR assay>

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