• 제목/요약/키워드: 바이러스 유전자 검정

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벼줄무늬잎마름바이러스의 대 발생과 발생 요인 (Severe Outbreak of Rice Stripe Virus and Its Occurring Factors)

  • 김정수;이관석;김창석;최홍수;이수헌;김미경;곽해련;남문;김정선;노태환;강미형;조점덕;김진영;강효중;한종우;김병련;정성수;김주희;고숙주;이중환;김태성
    • 농약과학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.545-572
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    • 2011
  • 벼줄무늬잎마름바이러스(Rice stripe virus, RSV)에 대하여 유전자 진단기술인 RT-PCR과 VC/RT-PCR 기술을 개발하였다. ELISA 진단법은 유묘 검정법 보다 평균 40.5%, RT-PCR 진단법은 ELISA 진단법 보다 21%의 진단 효율이 높았다. 2009년 경기도 김포, 평택, 시흥 지역에서 채집한 애멸구의 보독충률을 VC/RT-PCR 진단법과 ELISA 진단법으로 검정한 결과 전체 평균 보독충률은 9.2%로 동일하였다. 벼줄무늬잎마름바이러스가 감염된 벼 포장에서 수집한 13개 분리주의 유전자 유연성은 RNA1과 RNA2는 중국+한국, 중국+한국+일본의 2개의 군으로 구분되었다. 또한 병원성 발현에 관여하는 RNA3는 중국, 중국+한국, 한국+일본의 3개 군으로, RNA4는 중국, 한국, 중국+한국+일본, 한국+일본의 4개의 군으로 구분되었다. 경기도 등 7개 도의 주요 28개의 재배지역에서 채집한 애멸구의 전국 평균 보독충률은 2008년 4.3%, 2009년 6.1%, 2010년 7.2%로 매년 상승하였다. 2008년에는 경기도가 11.3%로 가장 높았으며, 2009년에는 전라남도가 20.1%, 2010년에는 경기도 12.0%, 충청북도 14.2%로 가장 높았다. 보독충률이 가장 높았던 지역은 2008년에는 전북 부안 지역이 22.1%, 2009년에는 전남 완도와 진도가 36%, 2010년에는 충북 보은이 30.0%였다. 월동 애멸구의 전국 평균 밀도는 2008년 13.1 마리, 2009년 13.9 마리, 2010년 5.6 마리였으며, 월동 애멸구의 밀도는 전북 부안 지역이 2008년 39.1 마리, 2009년 60.4 마리로 가장 높았으며, 2010년에는 경기 평택 지역이 14.0 마리로 가장 높았다. 2008년 RSV 발생은 전남 진도, 해남 지역을 중심으로 869 ha가 발생하였으며, 2009년에는 전국적으로 21,541 ha가 발생하였으며, 특히 서해안 지역의 경우 경기도, 인천시, 충남, 전북, 전남의 19개 시군, 39개 읍면, 53개 리에서 3,025 포장을 조사한 결과 55.2%가 부분 고사 이상의 피해가 발생하였다. 2008년부터 3년간 전북 부안, 전남 진도 등에서 월동 애멸구의 시기별 발육을 조사한 결과 5월 20일에서 6월 10일 경에는 월동 후 1세대는 대부분 3령과 4령 이었으며 성충은 6월 하순경에 최성기였다. 2009년 5월 31에서 6월 1일에 태안, 서산, 부안, 신안, 진도 등에서 공중 포충망에 채집한 애멸구는 모두 성충이었으며 밀도는 태안 지역이 963 마리, 서천 919 마리, 신안 819 마리 등으로 매우 많이 포획되었으며, 공중 포충망에 채집된 애멸구는 국내에서 월동한 애멸구 집단이 아니고 중국에서 비래한 애멸구 집단으로 확인되었다. 2010년에는 5월 중순에서 6월 중순까지 공중 포충망에 애멸구 성충이 거의 채집되지 않았다. 2009년 충남 홍성, 전북 부안, 전남 영광 등 서해안 8개 지역의 공중 포충망에서 채집한 애멸구 성충의 RSV 보독충률은 2.1%에서 9.5%로 변이가 컸으며, 보령이 9.5%로 가장 높았으며, 다음으로 충남 홍성 7.9%, 전남 영광 6.5%, 충남 태안 6.4%였다. 애멸구 비래 후 약 10일 후에 공중 포충망 주변의 논에 심겨진벼에 대하여 RSV의 유전자 진단 결과 태안 84.6%, 부안 65.4%, 진도 92.9% 이었으며, 평균 감염률은 81% 이었다. 보리는 RSV의 주요 월동 기주식물로 알려져 있으나 RSV의 감염률은 경기 평택 등 전국에서 530점을 채집하여 유전자 진단 결과 감염률이 0.2%로 매우 낮았다. RSV의 새로운 자연 기주식물로 29종이 확인되었다. 하계 일년생 식물은 조개풀 등 13종, 동계 일년생은 들묵새 등 11종, 다년생으로는 우산잔디 등 5종 이었다. RSV 감염률은 동계 일년생인 들묵새 24.9%, 하계 일년생인 바랭이 44.9%, 물피 95.2%, 가을강아지풀 65.5%이었으며, 다년생인 물억새는 33.3%였다. RSV에 감수성인 동진1호 등 8개 품종과 저항성인 삼광벼 등 17개 품종에 대하여 2009년 부안, 익산, 김제 지역의 자연 포장에서 병징 발현 여부를 조사한 결과 감수성 8개 품종은 모두 감수성이었으며, 진성 저항성 품종 중 온누리 등 12개 품종은 감수성이었으며 삼광벼 등 5개 품종은 포장 저항성이었다. RSV에 저항성인 남평벼 등 4 품종과 감수성인 동진1호 등 3 품종을 대상으로 바이러스를 인공접종한 결과 RSV의 병징 발현률은 감수성 품종의 경우 평균 53.3%이었으며 저항성 품종의 경우 평균 34.0%로 19.3% 낮았다. 감수성인 흑남벼와 저항성인 남평벼를 이용하여 병징 발현률과 바이러스 감염률을 조사한 결과 병징 발현률은 흑남벼 28%, 남평벼 12%로 감수성 품종이 병징 발현률이 2배 이상 높았다. 그러나 체내 바이러스 감염률은 흑남벼 85%, 남평벼 97%로 오히려 저항성 품종에서 12%의 높은 감염률을 보였다. 저항성 품종에서의 저항성 기작은 병징 발현에 대한 저항성이며 바이러스 증식에서는 저항성이 아니었다. RSV에 저항성 품종인 남평벼, 온누리와 감수성 품종인 동진1호, 운광벼를 이용하여 생육시기별로 인공접종하여 수량 감소를 2008년부터 3년간 조사한 결과 감수성 품종에서는 주당 수량을 보면 유묘기 감염시 7.8 g, 분얼기 감염시 8.5 g, 최고 분얼기 감염시 13.8 g으로 무처리에 비하면 수량 감소율이 유묘기 51%, 분얼기 46%, 최고 분얼기 13%로 일찍 감염될수록 수량 감소 영향이 컷다. 저항성 품종에서는 시기별 감염과 수량 감소가 통계적으로 상관이 없었다. 자연 발병된 농가 포장에서 운광 품종을 대상으로 태안과 진도지역에서 조사한 결과 발병경률 23.4% 이상이면 발병경률의 증가에 따라서 상관계수 0.94로 수량 감소율도 동일하게 증가하였다.

국내에서 분리된 Respiratory Syncytial Virus A 아군의 항원성의 변이와 G-단백 mRNA의 RT-PCR 생산물의 제한효소 처리 및 염기 서열 결정을 통한 유전자 변이의 분석 (Analysis of Antigenic and Genetic Variability of G-protein of Respiratory Syncytial Virus Subgroup A Isolated in Korea over 8 Years(1990~1998))

  • 최은화;박기호;이환종
    • Pediatric Infection and Vaccine
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    • 제6권2호
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    • pp.219-233
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    • 1999
  • 목 적 : Respiratory syncytial virus(RSV)는 소아 하기도 감염증의 중요한 원인의 하나이다. 연구자들은 8년간 분리된 RSV A 아군의 항원상의 다양성과 G 단백 유전자의 변이를 관찰하고자 하였다. 방 법 : 서울대학교 어린이병원에서 1990년부터 1998년까지 8년 동안 분리된 RSV A 아군 179주들을 대상으로 하였다. G 단백 유전자를 역전사 중합효소 연쇄 반응으로 증폭한 후 이 증폭 산물을 AluI, HineII, MboI, PstI, RsaI 및 TagI 등의 제한효소로 처리하여 이들의 절단 양상에 따른 유전자형들의 다양성을 파악하였다. 또, RSV에 대한 단클론 항체와의 반응 여부에 따른 항원형과 유전자형의 연관성을 검정하였다. 또한, 각 유전자형의 선택된 일부 주들의 염기 서열을 결정하여 이미 보고된 표준주 및 외국의 임상 분리주들과 비교하여 계통수 분석을 시행하였다. 결 과 : 8회의 RSV 유행기 중 A 아군은 7회에서 유행하였다. A 아군 179주의 G 단백 유전자의 역전사 중합효소 연쇄 반응 증폭 산물의 제한효소에 의한 절단 양상에 따른 유전자형은 23가지였으며 이 중 12가지는 2개 이상의 바이러스주에서 나타났다. 단클론 항체와의 반응 양상에 따른 항원형은 6가지로 분류되었으며 그 중 한가지 형이 91%를 차지하였다. 항원헝과 유전형간의 상관관계는 적었다. 우리나라에서 분리된 A 아군의 G 단백의 염기 서열은 표준주틀과 91~93%의 동질성을 보였으며, 아미노산 서열은 표준주들과 85~90%의 동질성을 보였다. G 단백 염기 서열을 토대로 한 계통수에서 우리나라에서 분리된 RSV는 각기 표준주와는 다른 부위에 속하였고 A 아군은 4개의 군을 형성하면서 1988년부터 1993년까지 영국과 스페인에서 분리된 주들과 부분적으로 연관 관계를 나타냈다. 결 론 : 결론적으로 RSV A 아군의 유전자형은 항원형보다 더욱 다양한 양상을 보이며, 우리나라에서는 표준주 및 외국의 임상 분리주와는 차이가 있는 다양한 유전자형의 RSV가 유행하고 있다. 향후 RSV의 연구에는 이러한 점이 고려되어야 할 것으로 생각된다.

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부산지역 집단 식중독 발생에서 검출된 노로바이러스의 유행양상 (Prevalence of Noroviruses Detected from Outbreaks of Acute Gastroenteritis in Busan, Korea)

  • 구희수;구평태;이미옥;백형석
    • 생명과학회지
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    • 제26권8호
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    • pp.911-920
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    • 2016
  • 최근 4년 동안 부산지역에서 2인 이상 발생된 식중독 사례를 대상으로 급성 위장관염 증상을 보인 환자 472건와 조리종사자 109건을 대상으로 유전자 분석을 한 결과 총 581건 중 71건(12.2%)에서 노로바이러스를 확인하였다. 연도별 검출현황은 2012년 18.3%(30/164건), 2013년 5.6%(6/107건), 2014년 8.0%(6/75건), 2015년 12.3%(29/235)으로 2012년과 2015년이 Norovirus 식중독에 의한 유병률이 가장 높았다. 월별 발생양상은 2월에 20건(28.2%)으로 가장 많이 발생했으며, 11월 18건(25.4%), 12월 12건(16.9%) 순이었고, 5월~8월에는 노로바이러스 환자 발생이 없어, 비교적 추운 계절에 높은 검출율을 보이는 계절적인 특징을 나타내었다. 연령별 분포는 11세~20세의 검체가 269건으로 10대의 초, 중, 고등학생의 검체가 전체의 46.3%를 차지하였다. ANOVA Scheffe 검정 결과를 통해, Norovirus의 예방 및 확산 방지를 위해 10대를 위한 위생 교육 및 식중독 예방교육을 더욱 철저히 실시해야 할 시사점을 얻었다. Norovirus genotype 분석 결과, GI genogroup은 GI-1형, GI-2형, GI-3형, GI-5형, GII genogroup은 GII-1형, GII-4형, GII-5형, GII-6형, GII-17형으로 다양한 genotype이 분포되었다. 연도별 유행하는 유전형은 2012년 GII-6형(17건), 2013년 GII-6형(3건), 2014년 GII-4형(5건), 2015년 GII-6형(18건)이 가장 우세했다. 그러나 최근 국내 뿐 아니라 전 세계적으로 GII-4형이 매우 유행하고 있으나, 부산지역은 2014년을 제외하고는 GII-6형이 우세한 genotype이라는 매우 특징적 결과를 얻었다.

벼흰잎마름병 저항성 고품질 중만생 벼 '만백' (Bacterial Blight Resistant Mid-late Maturing Rice 'Manbaek' with High Grain Quality)

  • 박현수;백만기;김보경;김기영;신운철;고재권;남정권;김우재;조영찬;고종철;김정주;김현순
    • 한국육종학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.235-244
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    • 2017
  • '만백'은 농촌진흥청 국립식량과학원에서 벼흰잎마름병에 대한 저항성이 증진된 고품질 중만생 벼 품종을 개발하고자 육성되었다. 최고품질 중만생 벼 '호품'을 반복친으로하고 벼흰잎마름병 저항성 유전자가 집적된 육성계통 'SR30075'를 수여친으로 하여 작성된 여교배 $BC_1F_1$ 식물체를 약배양하여 계통육성과정, 생산력 검정시험 및 지역적응성 검정시험을 거쳐 육성되었다. '만백'은 벼흰잎마름병 저항성 유전자 Xa3와 xa5 두 개가 집적되어 있어 병원성이 강한 벼흰잎마름병 K3a 균계에 저항성이면서 국내 수집 16개 균주에도 모두 강한 광범위 저항성을 나타냈다. '만백'의 출수기는 평균 8월 19일로 '남평'보다 5일 늦은 중만생종이다. '만백'은 엽색이 진한 녹색을 띄며 간장이 '남평'보다 작은 단간 내도복 품종이다. 또한 수발아 내성을 가지고 있어 수발아에 대한 안정성 확보를 위한 육종소재로 활용될 수 있을 것으로 생각된다. 벼흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병에는 저항성이나 도열병, 기타 바이러스병 및 해충에 대한 저항성은 없다. 쌀의 수량성은 '남평'과 비슷한 수준을 나타냈다. 쌀의 외관품위가 좋고 밥맛이 양호하여 벼흰잎마름병 저항성 품종의 품질 향상에 기여하였다. '만백'은 벼흰잎마름병에 대한 저항성이 증진된 고품질 벼 품종으로 벼흰잎마름병 발병상습지 재배에 접합하며 벼흰잎마름병 저항성 향상을 위한 육종사업에 활용되고 있다.

Potato virus Y에 의한 하령 감자의 괴경 괴저증상 (Superficial Tuber Necrosis in Potato Cultivar 'Haryeong' Caused by Potato virus Y)

  • 이영규;김점순;김주일;박영은
    • 식물병연구
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    • 제19권2호
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    • pp.90-94
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    • 2013
  • 하령 감자는 전분함량이 높고, 역병에 저항성이며 맛이 좋은 품종으로 2005년도에 신품종으로 등록되었다. 2010년 저장 중인 하령 씨감자에서 심한 표피의 괴저와 표면이 융기되고 원형의 괴저 병반이 생기는 괴경 괴저 증상이 발생하였다. 괴경 괴저 증상의 감자를 PVY 진단용 프라이머를 이용한 RT-PCR 분석 결과 모두 PVY가 검출되었다. 괴저증상 감자에서 검출된 $PVY^{Hkr}$ 외피단백질의 유전자 염기서열을 분석하였고 $PVY^{Kor}$, $PVY^N$, $PVY^{NTN}$, $PVY^O$, $PVY^C$ 계통과 상동성을 비교한 결과 $PVY^{Hkr}$은 2005년에 보고된 $PVY^{Kor}$와 2개의 염기를 제외하고 정확히 일치하였다. PVY 감염이 저장 중인 하령 품종에서 같은 병징을 일으키는지 확인하기 위해 5품종의 감자(하령, 수미, 대서, 대지, 추백)와 2종의 바이러스(PVY, PLRV)를 이용하여 생물검정을 실시하였다. 그 결과, 괴경 괴저 증상은 PVY에 감염된 저장 중인 하령 품종에서만 나타났다.

Agrobacterium을 이용한 PAP 유전자의 현삼으로 도입 및 형질발현 (Introduction and Expression of PAP gene using Agrobacterium in Scrophularia buergeriana Miquel)

  • 유창연;성은수;임정대;황선애;채영암
    • 한국약용작물학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.156-165
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    • 2001
  • 현삼의 기내배양에서 낮은 농도의 2,4-D(0.01, 0.1mg/l) 와 TDZ(0.01, 0.1, 2.0mg/l)이 조합처리시 shoot 분화가 좋았으나, 2,4-D의 농도가 높아질수록 TDZ과 조합처리시 shoot 분화가 저조 하였다. 형질전환 확인을 위한 PCR 분석에서 선발표지 유전자로 사용되는 NPT II gene의 확인하였는데 형질전환되지 않은 식물체에서는 나타나지 않는 DNA 절편이 형질전환 식물체에서 나타났으며 kanamycin 50 mg/ l 첨가된 배지에서 선발된 식물체에서 NPT II gene(700bp)이 plant genome 안으로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 식물체의 항균활성 검정에서는 Asperigillus awamori에 대해 대조구 식물체와 같이 항균성이 없는 것으로 나타났으나 항바이러스성 단백질인 PAP가 도입된 식물체에서는 $IC_{50}$의 값이 Asperigillus awamori에 대해서 각각 $320\;{\mu}g/ml$$300{\mu}g/ml$, C. herbarum에 대해서도 $IC_{50}$ 값이 $80{\mu}g/ml,\;100{\mu}g/ml$로 높은 항균성을 나타내었다. 형질전환 식물체와 형질전환되지 않은 식물체를 대상으로 SDS-PAGE를 수행하여 본 결과 감염된 형질전환되지 않은 잎과 감염되지 않은 잎에서는 나타나지 않는 30kDa의 분자량을 가지는 새로운 band가 PAP유전자에 의하여 형질전환된 식물체에서 각각 확인되었다. Asperigillus awamori의 경우에 PAP 형질전환체의 단백질을 첨가한 경우 모두 포자가 발아가 억제 되었고 균사생장이 지연되었으며 균사가 생장되더라도 포자와 생장하는 균사가 투명하여졌으며 생장하는 균사의 굵기도 가늘어지는 특성을 나타내었다. 병원균 접종 후 생육조사에 의하면 형질전환 식물체가 초장과 지상부, 지하부의 생체 중에서 모두 형질전환 되지 않은 식물체보다 다소 높게 나타났다. Fusarium에 의한 전형적인 병징인 뿌리썩음 병과 유관속 시들음 증상이 형질전환 되지 않은 식물체에서 병징의 scale은 3.2와 3.0으로 나타나는 반면 형질전환된 식물체에서는 2.0과 2.5으로 비교적 낮게 나타났다.

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고추약한모틀바이러스 병원형에 대한 파프리카 품종의 저항성 스크리닝 (Resistance Screening to Pepper mild mottle virus Pathotypes in Paprika Cultivars)

  • 최국선;최승국;조인숙;권선정
    • 식물병연구
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    • 제20권4호
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    • pp.299-302
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    • 2014
  • 파프리카에 고추약한모틀바이러스가 감염되면 과일에 검은 반점이 형성되어서 상품과를 생산할 수 없다. 파프리카 10품종을 대상으로 PMMoV 병원형 $P_{1.2}$$P_{1.2.3}$에 대한 저항성 품종 선발을 목적으로 생물 검정과 유전자 마커를 이용하여 분석하였다. 이들 품종에서는 Tobamovirus에 대한 저항성 저항성 마커형 $L^1$, $L^3$$L^4$가 존재가 확인되었으나, $L^2$ 저항성 마커형은 검출되지 않았다. SCAR와 CAPS 마커를 이용한 파프리카 품종의 저항성 마커형을 분석한 결과, 'Magnipico'와 'Easy'는 $L^4L^4$, 'Scirocco'와 'Orange glory F1'는 $L^4L^3$, 'Special F1'는 $L^4L^1$, 'Fiesta', 'Piero' 및 'Derby'는 $L^3L^3$, 'Cupra'와 'Mazzona F1'는 $L^3L^1$이 확인되었다. 2종의 병원형에 대한 저항성 품종은 'Magnipico', 'Easy', 'Scirocco F1', 'Orange glory' 및 'Special F1'이었고, 감수성 품종은 'Fiesta', 'Piero', 'Derby', 'Cupra' 및 'Mazzona F1'이었다. $L^4$의 유전형이 부재한 이들 감수성 품종은 PMMoV-$P_{1.2.3}$을 접종시 전신 감염되었다. 하지만 이들 품종은 저항성 마커형 $L^3$가 존재함에도 불구하고 PMMoV-$P_{1.2}$를 접종시 접종엽은 엽맥을 따라 괴사가 일어나면서 식물체의 상단부위는 과민감한 괴사 증상이 나타났다.