• 제목/요약/키워드: Xanthomonas euvesicatoria

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Comparative Genomic Analysis and Rapid Molecular Detection of Xanthomonas euvesicatoria Using Unique ATP-Dependent DNA Helicase recQ, hrpB1, and hrpB2 Genes Isolated from Physalis pubescens in China

  • Faisal Siddique;Yang Mingxiu;Xu Xiaofeng;Ni Zhe;Haseeb Younis;Peng Lili;Zhang Junhua
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제39권2호
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    • pp.191-206
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    • 2023
  • Ground cherry (Physalis pubescens) is the most prominent species in the Solanaceae family due to its nutritional content, and prospective health advantages. It is grown all over the world, but notably in northern China. In 2019 firstly bacterial leaf spot (BLS) disease was identified on P. pubescens in China that caused by both BLS pathogens Xanthomonas euvesicatoria pv. euvesicatoria resulted in substantial monetary losses. Here, we compared whole genome sequences of X. euvesicatoria to other Xanthomonas species that caused BLS diseases for high similarities and dissimilarities in genomic sequences through average nucleotide identity (ANI) and BLAST comparison. Molecular techniques and phylogenetic trees were adopted to detect X. euvesicatoria on P. pubescens using recQ, hrpB1, and hrpB2 genes for efficient and precise identification. For rapid molecular detection of X. euvesicatoria, loop-mediated isothermal amplification, polymerase chain reaction (PCR), and real-time PCR techniques were used. Whole genome comparison results showed that the genome of X. euvesicatoria was more closely relative to X. perforans than X. vesicatoria, and X. gardneri with 98%, 84%, and 86% ANI, respectively. All infected leaves of P. pubescens found positive amplification, and negative controls did not show amplification. The findings of evolutionary history revealed that isolated strains XeC10RQ, XeH9RQ, XeA10RQ, and XeB10RQ that originated from China were closely relative and highly homologous to the X. euvesicatoria. This research provides information to researchers on genomic variation in BLS pathogens, and further molecular evolution and identification of X. euvesicatoria using the unique target recQ gene through advance molecular approaches.

Xanthomonas euvesicatoria Causes Bacterial Spot Disease on Pepper Plant in Korea

  • Kyeon, Min-Seong;Son, Soo-Hyeong;Noh, Young-Hee;Kim, Yong-Eon;Lee, Hyok-In;Cha, Jae-Soon
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제32권5호
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    • pp.431-440
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    • 2016
  • In 2004, bacterial spot-causing xanthomonads (BSX) were reclassified into 4 species-Xanthomonas euvesicatoria, X. vesicatoria, X. perforans, and X. gardneri. Bacterial spot disease on pepper plant in Korea is known to be caused by both X. axonopodis pv. vesicatoria and X. vesicatoria. Here, we reidentified the pathogen causing bacterial spots on pepper plant based on the new classification. Accordingly, 72 pathogenic isolates were obtained from the lesions on pepper plants at 42 different locations. All isolates were negative for pectolytic activity. Five isolates were positive for amylolytic activity. All of the Korean pepper isolates had a 32 kDa-protein unique to X. euvesicatoria and had the same band pattern of the rpoB gene as that of X. euvesicatoria and X. perforans as indicated by PCR-restriction fragment length polymorphism analysis. A phylogenetic tree of 16S rDNA sequences showed that all of the Korean pepper plant isolates fit into the same group as did all the reference strains of X. euvesicatoria and X. perforans. A phylogenetic tree of the nucleotide sequences of 3 housekeeping genes-gapA, gyrB, and lepA showed that all of the Korean pepper plant isolates fit into the same group as did all of the references strains of X. euvesicatoria. Based on the phenotypic and genotypic characteristics, we identified the pathogen as X. euvesicatoria. Neither X. vesicatoria, the known pathogen of pepper bacterial spot, nor X. perforans, the known pathogen of tomato plant, was isolated. Thus, we suggest that the pathogen causing bacterial spot disease of pepper plants in Korea is X. euvesicatoria.

Fungicide pyraclostrobin의 고추 세균점무늬병 예방효과 (Foliar Application of the Fungicide Pyraclostrobin Reduced Bacterial Spot Disease of Pepper)

  • 강범용;이장훈;김영철
    • 식물병연구
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    • 제24권1호
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    • pp.59-65
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    • 2018
  • Pyraclostrobin은 광범위한 스펙트럼의 항진균 활성이 있는 퀴논외부저해제(Quinone outside inhibitor, QoI)로 작용하는 살균제이다. 기존 보고에 의하면 pyraclostrobin이 일부 세균병과 바이러스병에 대해 병 저항성을 유도한다고 알려져 있다. 본 연구는 pyraclostrobin 항진균제를 활용하여 고추 세균점무늬병(Xanthomonas euvesicatoria)의 예방 가능성을 검토하였다. Pyraclostrobin은 in vitro 상에서 X. euvesicatoria에 대해 항균활성이 없었지만, 고추에 pyraclostrobin 단독(방제가 69%) 또는 streptomycin과 혼합 살포(방제가 90%) 하였을 때, 고추 세균점무늬병 예방 효과를 나타냈다. Pyraclostrobin의 고추 세균점무늬병 예방 효과는 병원균 접종 1-3일전이 효과적이었다. 이상의 결과로 pyraclostrobin 살진균제를 활용하여 고추 세균점무늬병을 효과적으로 예방할 수 있을 것을 사료된다.

역병과 세균성점무늬병에 복합저항성인 핵유전형 웅성불임성 고추 계통 육성을 위한 교배의 $F_3-F_4$세대 선발 (Selection in $F_3$ and $F_4$ Generations of a Cross for Breeding Genic Male Sterile Pepper Lines Resistant to Phytophthora Blight and Bacterial Spot)

  • 박동근;김병수
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제28권
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    • pp.17-23
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    • 2010
  • 역병(Phytophthora capsici)과 세균성점무늬병(Xanthomonas euvesicatoria)에 복합저항성인 핵유전형 웅성불임계(Genic male sterile line, GMS)를 육성하기 위하여 역병 저항성 핵유전형 웅성불임계에 역병-세균성점무늬병 복합저항성 계통을 교배하여 작성한 조합의 $F_3$$F_4$ 세대에 대하여 두 가지 병에 대한 저항성 선발을 실시하였다. 역병 저항성은 잘 알려져 있는 KC294(CM334)와 KC263(AC2258)에서 도입하고, 세균성점무늬병 저항성은 KC47(PI24467)에서 도입되었다. 역병에 고도의 저항성을 지닌 GMS 계통이 얻어졌으며, 이들은 세균성점무늬병에도 양적으로 저항성을 나타낼 것으로 기대된다.

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온도변화에 따른 건조 스트레스 환경에서 고추 세균점무늬병 발생 영향 (Evaluation of Bacterial Spot Disease of Capsicum annuum L. in Drought Stress Environment by High Temperature)

  • 장종옥;김병혁;이중복;좌재호;고상욱
    • 식물병연구
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    • 제25권2호
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    • pp.62-70
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    • 2019
  • The global warming by increased $CO_2$ will effect of plant pathogenic microorganisms and resistance of host plants, and it is expected to affect host-pathogen interactions. This study used Capsicum annuum L. and Xanthomonas euvesicatoria, a pathogenic bacteria of pepper, to investigate interactions between hosts and pathogens in a complex environment with increasedcultivation temperature and drought stress. As a result, the bacterial spot disease of C. annuum L. caused by X. euvesicatoria was $35^{\circ}C$ higher than $25^{\circ}C$. In addition, the effect on water potential on bacterial spot disease was much greater water potential -150 kPa than -30 kPa. The disease progress and severity higher than water potential -30 kPa. This result will useful for understanding interaction with red pepper and X. euvesicatoria under the complex environment with increased cultivation temperature and in water potential -150 kPa drought stress in the future.

CO2 농도 상승 효과에 의한 고추 세균점무늬병 발병 양상 분석 (Analysis of Bacterial Spot Disease in Red Pepper Caused by Increase of CO2 Concentration)

  • 장종옥;김병혁;문두경;고상욱;좌재호
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.77-84
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    • 2018
  • $CO_2$의 상승은 식물 병원성 미생물의 발병력과 기주 식물의 저항성에 영향을 미칠 것이며, 기주와 병원체의 상호 작용에도 영향을 미칠 것으로 예상된다. 본 연구는 $CO_2$ 상승 환경에서 기주와 병원체간의 상호 작용을 연구하기 위하여 고추(Capsicum annuum)와 세균점무늬병을 유발하는 X. euvesicatoria를 이용하였다. 고추 식물체의 병저항성 관련 유전자인 CaLRR1, CaWRKY1, CaPIK1 그리고 CaPR10 유전자를 quantitative RT-PCR로 분석한 결과 800 ppm에서 CaLRR1, CaPIK1 그리고 PR10 유전자의 발현이 감소하였으며, negative regulator인 CaWRKY1 유전자는 발현이 증가하였다. 400 ppm과 800 ppm의 $CO_2$ 농도에서 이병엽률과 발병도를 확인 한 결과 800 ppm에서 발병도가 증가된 것을 확인하였다. 이들 결과는 미래의 $CO_2$ 농도가 증가 된 환경에서 고추와 고추의 주요 피해 병원균인 X. euvesicatoria에 의한 고추 세균점무늬병의 발병 양상을 이해하는 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다.

고추 세균점무늬병에 대한 Bion-M의 방제 효과 (Controlling activity of Bion-M against bacterial spot caused by Xanthomonas euvesicatoria)

  • 김아형;연초롱;김주형;김흥태
    • 농약과학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.171-177
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    • 2012
  • 온실에서 6엽기까지 재배한 고추 유묘(품종: 왕대박)에 병원균을 접종하기 7일 전에 Bion-M을 농도별로 토양 관주 처리한 후에, 세균점무늬병균인 Xanthomonas euvesicatoria 1523의 현탁액을 고추 잎 뒷면에 분무접종하였다. 이 때 세균 현탁액의 흡광도는 0.5로 조절하였다. 무처리구에서는 75%의 발병도를 보였으며, Bion-M을 20 ${\mu}g\;mL^{-1}$의 농도로 관주처리한 처리구에서는 19%의 발병도를 보여 74.7%의 효과를 보였다. Bion-M의 처리 농도가 4.0과 0.8 ${\mu}g\;mL^{-1}$일 경우에는 49.3과 29.3%의 방제 효과를 보였다. Bion-M을 20 ${\mu}g\;mL^{-1}$로 관주처리하였을 때에는 병원균의 접종농도와 관계없이 병이 발생하지 않았지만, 고추 유묘의 잎 색이 황화되며 하위엽은 탈락하는 약해 증상이 관찰되었다. Bion-M을 4.0 ${\mu}g\;mL^{-1}$로 처리하였을 때, 낮은 병원균 접종구에서는 97.8%, 높은 농도 접종구에서는 86.0%의 우수한 효과를 얻었다. 하지만 4.0 ${\mu}g\;mL^{-1}$의 처리구에서도 유묘의 생육이 저해되는 약해증상이 관찰되었다. 고추 성체에 병원균을 접종하기 2일 전과 7일 전에 Bion-M을 관주처리한 경우, 2일 전보다 7일전 처리에서 우수한 효과를 얻을 수 있었다. 2011년 충북 청주시 포장에서 Bion-M의 방제 효과를 조사하기 위하여 Bion-M을 7일 간격으로 3회 경엽 및 토양관주 처리하고 병발생 정도를 발병엽율로 조사하였을 때, Bion-M의 경엽과 토양관주처리 효과는 각각 24.0%와 58.4%이었지만, 발병도를 조사하였을 경우에는 58.8%와 71.2%로 나타났다. 이상의 결과를 통해서 Bion-M을 토양에 관주처리하였을 경우, 고추 세균점무늬병에 대한 방제 효과가 인정되었다.

고추 세균성점무늬병 저항성 유전자원과 그 주요 특성 (Characterization of Sources of Resistance to Bacterial Spot in Capsicum Peppers)

  • 변시은;;제갈윤혁;;;모황성;유희주;장길수;황지은;전수경;이수헌;김병수
    • 원예과학기술지
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    • 제34권5호
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    • pp.779-789
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    • 2016
  • 국내외에서 보고된 저항성 유전자원과 새로 찾은 자원을 포함한 고추 유전자원 총 33점에 세균성점무늬병원균(X. euvesicatoria)을 접종하여 과민반응형 저항성과 일반 저항성을 검정하고, 선발한 자원에 대하여 원예적 특성을 조사하였다. 국내에 보고된 4종의 race(1, 3, 7, 8)에 대한 과민반응형 저항성을 판별한 결과, Bs2 유전자를 보유한 KC00939와 Chilbok No.2는 예상대로 4종의 race에 과민형 반응을 나타내었다. Bs3 유전자를 보유한 Chilbok No.3는 예상대로 race 1과 7에 과민형 반응을 보였다. KC00939는 CMV와 BBWV의 복합 감염에 강한 저항성을 보이고 색소함량이 매우 높아 고색도 복합저항성 육종 소재로서의 그 가치가 높았다. 이와 더불어 KC01327, KC01617, KC01015, KC01760, KC01779, KC01137, KC01328, KC01006, KC00127(PI369994), KC01704, KC00995, KC00131(PI369998) 및 KC01777이 높은 수준의 일반 저항성을 나타내었다. 이들 중 KC01617, KC01760, KC01779, KC01137, KC01704, KC01777은 이번 연구에서 세균성점무늬병 저항성으로 찾은 자원이다. 이들 세균성점무늬병 저항성 유전자원의 CMV와 BBWV의 복합 감염에 대한 저항성, 과실특성, 과실의 신미, 감미 및 색소함량(ASTA)을 분석한 결과는 세균성점무늬병 저항성 육종에 유용하게 활용될 것으로 기대된다