• 원예과학기술지
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• 제34권6호
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• pp.924-939
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• 2016

The great economic losses caused by Cucumber mosaic virus (CMV) infection of peppers has led to the development of genetically modified (GM) CMV-resistant peppers. We developed virus-resistant pepper plants using Agrobacterium tumefaciens -mediated transformation. The expressed recombinant protein was purified using nickel-nitrilotriacetic acid resin and immunoaffinity chromatography, and purity was assessed by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis. Immunoblot analysis revealed the purified CMV coat protein (CMV-CP) had a molecular mass of 25 kDa. After in-gel digestion and desalting, the internal peptide fragments of CMV-CP were sequenced by matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight. Most GM pepper and Escherichia coli BL21 internal peptides had identical peptide sequences and contained 137 of 183 whole peptides in CMV-CP. A quantitative enzyme-linked immunosorbent assay was performed to detect CMV-resistant GM peppers. We also provide basic information about the expressed protein in GM peppers for further safety assessment. The contents of soluble protein and CMV-CP were measured in GM and control peppers cultivated in three different areas of Korea. Statistical significance in terms of cultivation areas, harvest times, generations, and plant tissue origin were determined based on a P value of 0.05. The highest amount of CMV-CP was detected at the seedling stage from plant grown in each region. T3 and T5 showed significantly different levels of CMV-CP from T4 in leaves in the whorl stage. No statistical differences were observed among GM peppers at different stages of maturity in any cultivation area. The results from this study contribute to the safety evaluation of newly designed CMV-resistant GM peppers and provide a standard against which to compare other virus-resistant GM peppers.

• 원예과학기술지
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• 제31권6호
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• pp.764-771
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• 2013

최근 고추재배에 있어 CMV-P1감염은 상품성 저하와 생산량 감수를 발생시키는 매우 심각한 문제이다. 본 실험에서는 역병 저항성 품종인 PR계통을 포함한 국내 시판 56품종과 미국에서 도입해 온 31품종 도입자원 및 농촌진흥청 유전자원센터(RDA Genebank)로부터 받은 112개의 고추 유전자원을 CMV-P1 저항성 검정에 사용하였다. 저항성 검정은 인공 접종 후 24일 후와 51일 후 ELISA를 실시하였다. 36개 시판품종 중 '무한질주' 품종이 CMV-P1에 저항성이었다. 모든 PR품종과 중도저항성인 'NuMex Twilight'와 'Chainese Giant'를 제외한 29개 외국 도입고추는 감수성이었다. RDA Genebank의 112계통의 고추 유전자원에서는 저항성 계통이 9, 중도저항성을 나타내는 계통이 17, 나머지 86계통은 모두 감수성으로 조사되었다. 국내 시판 고추품종은 거의 CMV-P1에 높은 감수성을 보이는 것으로 확인되는 반면, 외국 도입자원과 유전자원의 17.2%가 저항성이거나 중도저항성으로 확인되었다. 본 연구 결과로 확인된 저항성 고추는 CMV-P1 저항성 고추육종에 유용한 유전자원으로 이용될 수 있다.

• 원예과학기술지
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• 제32권2호
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• pp.235-240
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• 2014

Cucumber mosaic virus (CMV) is one of the most important viral diseases in pepper (Capsicum annuum L.), and several genes for resistance were reported in Capsicum spp. In Korea, a single dominant gene that is resistant to $CMV_{Fny}$ and $CMV_{P0}$ has been used for breeding. Recently, a new strain ($CMV_{P1}$) was reported that could infect cultivars resistant to both $CMV_{Fny}$ and $CMV_{P0}$. Therefore, breeding of more robust CMV-resistant cultivars is required. In this study, we surveyed the inheritance of $CMV_{P1}$ resistance and analyzed the location of the resistance loci. After $CMV_{P1}$ inoculation of various germplasms and breeding lines, one accession (ICPN18-8) showed no visual symptoms at 15 dpi (days post inoculation) but was susceptible after 45 dpi, and one resistant line (I7339) showed resistance until at 45 dpi. The latter line was used for tests of resistance inheritance. A total of 189 $F_2$ plants were examined, with 42 individuals showing resistance at 15 dpi and a phenotype segregation ratio close to 1:3 (resistant:susceptible plants). In a lateral ELISA test at 45 dpi, 11 plants showed resistance, and the segregation ratio was changed to 1:15. These results indicate that resistance in C. annuum 'I7339' is controlled by two different recessive genes; we named these resistance genes 'cmr3E' and 'cmr3L,' respectively. To locate these two resistant loci in the pepper linkage map, various RAPD, SSR, and STS markers were screened; only nine markers were grouped into one linkage group (LG). Only one RAPD primer (OPAT16) was distantly linked with cmr3E (22.3 cM) and cmr3L (20.7 cM). To develop more accurate markers for marker-assisted breeding, enriching for molecular markers spanning two loci will be required.

• 식물병연구
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• 제21권2호
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• pp.99-102
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• 2015

오이모자이크바이러스(CMV)는 고추에 심한 피해를 주는 바이러스이다. 2013년 고추 품종 청양의 선단부위에 괴저증상이 나타난 식물체로부터 CMV를 순수 분리하였고 이 분리주를 CMV-GTN으로 명명하였다. CMV-GTN과 기존에 특성이 잘 알려진 CMV-Ca-P1을 대상으로 외피단백질의 아미노산 서열과 여러 기주식물에서 생물적 반응을 비교하였다. CMV-Ca-P1의 외피단백질 아미노산은 217개로 구성되어 있었으나, CMV-GTN은 아미노산 서열 57번째에 발린이 추가된 218개로 구성되어 있었다. CMV-GTN과 GeneBank에 등록된 다양한 CMV 분리주들의 외피단백질유전자 유사성은 96-99%였다. 생물 검정에서 토마토와 고추에서 병원성이 강하게 발현되는 CMV-GTN을 고추 품종에 대한 저항성 스크린을 위하여 선발하였다. 고추 시판 품종 135종에 대하여 CMV-GTN으로 검정하였고 CMV-Ca-P1과 저항성 반응을 비교하였다. 그 결과 CMV-GTN에 대하여 저항성 반응을 표현한 품종은 프레미엄, 중도 저항성 품종은 핫스타, 카이저, 굿쵸이스였다. 한편 CMV-Ca-P1에 대한 저항성 품종은 베로따와 카이저였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제49권1호
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• pp.23-29
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• 2010

토마토나 고추 등의 유용작물에 자주 발생하여 생산량을 저하시키는 오이모자이크병에 대한 저항성을 높여 생산량을 증대시키기 위하여 개발된 CMVP0-CP (Cucumber mosaic virus-coat protein) gene이 삽입된 유전자 변형 CMVP0-CP 고추 (line 7)에 대한 환경위해성을 평가하였다. 2007년 고추의 생육기간 동안 절지동물의 군집구조를 3회(6월 19일, 7월30일, 8월 31일)에 걸쳐 조사를 하였다. 두 가시의 고추, 즉 모본(P915, nTR)고추와 유전자변형 고추(CMVP0-CP (line 7), TR)의 꽃과 잎에 서식하는 곤충을 포함한 절지동물의 군집구조를 파악하기 위하여 곤충을 포획할 수 있는 곤충진공포획기를 사용하여 절지동물을 정량적으로 채집하였다. 절지동물의 군집은 채집 시기별로 출현 종과 빈도수에 차이는 있었지만 두 작물간의 군집 구조는 통계학적으로 차이를 나타내지 않았다. 지금까지 수행된 본 연구결과를 근거로 판단하여 볼 때, 유전자 변형 고추로 인한 비표적 생물체의 군집구조가 모본 고추의 군집구조와 차이가 나타나지 않아 환경 위해서도 없는 것으로 볼 수 있지만, 좀더 확실한 유전자변형생물체인 고추의 환경위해성이 없다는 결론을 얻기 위해서는 추가적인 연구가 수행되어져야 할 것이다.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2005년도 춘계학술대회 및 국제심포지움 초록집
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• pp.132-132
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• 2005

• 한국환경농학회지
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• 제26권4호
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• pp.319-324
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• 2007

오이모자이크바이러스(cucumber mosaic virus, CMV)에 저항성을 가지도록 개발된 형질전환 CMVP0-CP 고추를 이용하여 포장 조건에서 CMVP0-CP 고추 도입유전자의 지속성을 조사하였다. CMVP0-CP 고추의 잎을 토양 표면에 올려놓거나 토양 내에 묻은 뒤 일정 시간 간격으로 PCR 및 실시간 PCR법을 이용하여 도입유전자를 정성, 정량 분석하였다. CMVP0-CP 고추에 도입된 유전자의 양은 10 cm 깊이의 토양 속 및 토양 표면에서 1개월 후 28.3-42.7%, 2개월 후 0.9-3.3%로 감소하였으며, 3-4개월 후에는 검출되지 않았다. 또한 이러한 유전자는 지중보다 지표에서 약8% 더 오래 지속되었다. CMVP0-CP 고추의 잎이 토양 내에서 분해되는 과정에서 유출된 DNA가 주변 토양으로 전이되었는지를 조사하기 위해 낙엽주머니에 부착된 토양으로부터 DNA를 추출하여 PCR분석을 수행하였다. PCR 분석 결과 CMVP0-CP 고추에 도입된 유전자가 검출되지 않았다.