The soybean cyst nematode, Heterodera glycines, is a major plant-parasitic nematode that has caused important economic losses to Korea's soybean production. Four species of cyst nematodes, H. schachtii, H. glycines, H. trifolii, and H. sojae, all belong to schachtii group are coexist in field soil in Korea. The rapid identification of the nematode is crucial for preventing crop damage and in decision making for controlling this nematode. This study aimed to develop a species-specific primer set for quantitative PCR (qPCR) assay of H. glycines. The specific primer set (HGF1 and HGR1) for H. glycines was designed based on the cytochrome c oxidase subunit I (COI) sequence of mitochondrial DNA. After optimization, it is possible to identify the H. glycines using a qPCR assay with DNA extracted from a single cyst and single second-stage juvenile (J2). The specificity was confirmed by the absence of SYBR fluorescent signals of three other Heterodera species. A serial dilution of DNA extracted from a single cyst was obtained for the sensitivity test. The result showed that the standard curve of the test had a highly significant linearity between DNA concentration and Ct value (R2 = 0.996, slope = -3.49) and that the detection limit concentration of DNA of the primer set was 10 pg of DNA per reaction. Our findings suggested that H. glycines could be distinguished from H. sojae and other Heterodera species when a qPCR assay is used with a specific primer set.
Pufferfish (Takifugu spp.) are economically important edible marine fish. Mistakes in pufferfish classification can lead to poisoning; therefore, accurate species identification is critical. In this study, we used the mtDNA cytochrome c oxidase subunit I gene (COI) to design specific primers for six Takifugu species among the 21 domestic or imported pufferfish species legally sold for consumption in Korea. We rapidly and simultaneously identified these pufferfish species using a highly efficient, multiplex polymerase chain reaction (PCR) system with the six species-specific primers. The results showed that species-specific multiplex PCR (multiplex species-specific polymerase chain reaction; MSS-PCR) either specifically amplified PCR products of a unique size or failed. MSS-PCR yielded amplification fragment lengths of 897 bp for Takifugu pardalis, 822 bp for T. porphyreus, 667 bp for T. niphobles, 454 bp for T. poecilonotus, 366 bp for T. rubripes, and 230 bp for T. xanthpterus using the species-specific primers and a control primer (ca. 1,200 bp). We visualized the results using agarose gel electrophoresis to obtain accurate contrasts of the six Takifugu species. MSS-PCR analysis is easily performed and provides identification results within 6 h. This technique is a powerful tool for the discrimination of Takifugu species and will help prevent falsified labeling, protect consumer rights, and reduce the risk of pufferfish poisoning..
A single specimen (1,058 mm TL) of Pteroplatytrygon violacea, belonging to the family Dasyatidae, was firstly collected by using drift gill net in the north-western coastal waters of Jejudo Island, Korea on 6 July, 2017. This species was characterized by having a broadly rounded snout, five pairs of gill openings, tail with a large spine, ventral tail fold not reaching to the tip of tail, no dorsal fold, and ventral surface of disc dark purple. Based on such morphological characters, the specimen was identified as P. violacea and confirmed with the nucleotide sequence of the mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I gene. We added P. violacea to the Korean fish fauna and propose the new Korean names, "Bo-ra-saek-ga-o-ri-sok" and "Bo-ra-saek-ga-o-ri" for the genus and species, respectively.
The distribution and abundance of fish eggs and larvae were investigated from February to December 2020 along the coastal waters of Korea. The eggs and larvae were identified using the mitochondrial DNA cytochrome c oxidase subunit I (mtDNA COI) and 16s rRNA gene. During the study period, eggs of overall 45 taxa belonging to 26 families were collected and larvae of overall 39 taxa belonging to 23 families were collected. In Yeongil Bay, eggs of Engraulis japonicus, which accounted for 83.9% of the total population, was the most dominant species, followed by Sardinops sagax (4.0%), Repomucenus valenciennei (3.8%) and E. japonicus larvae, which accounted for 34.9% of the total population. These were followed by Sebastiscus marmoratus (31.0%). In Gomso Bay, E. japonicus eggs accounted for 61.7% of the total population, followed by Sillago japonica (14.0%), Johnius grypotus (8.8%) and Pholis fangi larvae, which accounted for 53.5% of the total population, followed by Ammodytes personatus (34.1%). In Jinhae Bay, E. japonicus eggs accounted for 86.0% of the total population, followed by Leiognathus nuchalis (4.1%), Konosirus punctatus (3.7%) and E. japonicus larvae, which accounted for 48.7% of the total population, followed by Parablennius yatabei (21.6%).
Won, Eun Jeong;Shin, Ju Hyeon;Lee, Yu Jeong;Kim, Moon-Ju;Kang, Seung Ji;Jung, Sook In;Kim, Soo Hyun;Shin, Jong Hee;Chai, Jong-Yil;Shin, Sung-Shik
Parasites, Hosts and Diseases
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v.57
no.3
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pp.313-318
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2019
In recent years, the taeniasis has been rarely reported in the Republic of Korea (Korea). But in this study, we intend to report 4 taeniasis cases caused by Taenia saginata during a 5-month period (February to June 2018) at a unversity hospital in Gwangju, Korea. Worm samples (proglottids) discharged from all cases were identified by phenotypic and molecular diagnostics. Mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I sequences showed 99.4-99.9% identity with T. saginata but, differed by 4% from T. asiatica and by 7% from T. multiceps, respectively. We found that tapeworms in 2 cases (Cases 2 and 3) yielded exactly the same sequences between them, which differed from those in Cases 1 and 4, suggesting intra-species variation in tapeworms. These taeniasis cases by T. saginata infection in this study, which occurred within a limited time period and region, suggest the possibility of a mini-outbreak. This study highlights the need for further epidemiological investigation of potentially overlooked cases of T. saginata infection in Korea.
The poultry red mite (PRM), Dermanyssus gallinae, causes great economic losses to poultry industries in Korea. The molecular epidemiological characterization of PRM has been investigated in some countries, but those analysis has been not conducted yet in Korea. The aim of this study is to determine the genetic diversity of PRMs in Korea compared with those from other countries. Here, 13 PRM samples collected from Korea were analyzed with a part of the mitochondrial cytochrome oxidase subunit I (COI) gene and nuclear internal transcribed spacers (ITS) region. All the samples showed an identical COI sequence, which has also been reported in European countries and Japan. Phylogenetic diversity analysis showed that the mites from Korea were genetically related to those in other countries. The nuclear ITS region sequences were classified into three sequence types. Additionally, one of the ITS sequences was an intermediate type, implying that a hybridization event occurred among the mite populations in Korea. These findings suggested PRMs from Korea showed low genetic diversity with respect to mitochondrial COI gene, but three different populations inhabited in Korea with respect to nuclear ITS region sequences.
Human infection with Taenia asiatica or a hybrid between Taenia saginata and T. asiatica has not been reported in Cambodia. We detected for the first time a hybrid form between T. saginata and T. asiatica in Preah Vihear Province, Cambodia. An adult tapeworm specimen, i.e., 75 cm long strobila without scolex, was expelled from a 27-year-old man after praziquantel medication and purging. It was morphologically indistinguishable between T. saginata and T. asiatica. Several proglottids were molecularly analyzed to confirm the tapeworm species. The mitochondrial gene encoding cytochrome c oxidase subunit 1 (cox1) and nuclear genes encoding elongation factor-1α (ef1) and ezrin-radixin-moesin (ERM)-like protein (elp) were sequenced, and a single-allele analysis was performed to confirm the haploid genotype. The results revealed that our sample showed a discrepancy between the mitochondrial and 2 nuclear genes. It possessed homozygous sequences typical of T. saginata at cox1 and ef1 loci. However, it was heterozygous at the elp locus, with 1 allele in T. asiatica (elpA) and 1 in T. saginata (elpC), which indicates that it is a hybrid between T. saginata and T. asiatica. The present results confirmed the presence of a hybrid between T. saginata and T. asiatica in Cambodia and strongly suggest the existence of also 'pure' T. asiatica in Cambodia.
Roleda, Michael Y.;Aguinaldo, Zae-Zae A.;Crisostomo, Bea A.;Hinaloc, Lourie Ann R.;Projimo, Vicenta Z.;Dumilag, Richard V.;Lluisma, Arturo O.
ALGAE
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v.36
no.1
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pp.1-12
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2021
As the global demand for the carrageenophyte Kappaphycus is steadily increasing, its overall productivity, carrageenan quality, and disease resistance are gradually declining. In the face of this dilemma, wild Kappaphycus populations are viewed as sources of new cultivars that could potentially enhance production; therefore, assessment of their diversity is crucial. This study highlights the morphological and genetic diversity of wild Kappaphycus species obtained from two sites in the Philippines. Nucleotide alignments of available 5' region of the mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I (COI-5P) and cox2-3 spacer sequences of Kappaphycus confirmed the presence of K. alvarezii in Guiuan, Eastern Samar and K. striatus in Bolinao, Pangasinan. Based on the concatenated sequences of the COI-5P and the cox2-3 spacer, nine novel haplotypes were observed along with other published haplotypes. However, there was no relationship between haplotype and morphology. These newly recognized haplotypes indicate a reservoir of unutilized wild genotypes in the Philippines, which could be taken advantage of in developing new cultivars with superior traits. DNA barcodes generated from this study effectively expand the existing databank of Kappaphycus sequences and can provide insights in elucidating the genetic diversity of Kappaphycus species in the country.
Kim, Hyunsuk;Shin, Jiyoung;Yang, Junho;Cha, Eunji;Yang, Ji-young
Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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v.55
no.5
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pp.742-750
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2022
This study aimed to monitor the distribution of Cobitidae in Korea by the identification of species using genetic analysis. Based on the genetic analysis, Cobitidae species in four of five domestic fish farms consisted of only Chinese muddy loach Misgurnus mizolepis, but muddy loach Misgurnus anguillicaudatus was also present it in one fish farm. In the case of imported Cobitidae species, in addition to Chinese muddy loach and muddy loach, the harmful species Paramisgurnus dabryanus, was also present. Chinese muddy loach accounted for 20%, 67%, and 60% of the S6, S7, and S8 samples, respectively. An analysis of the total length, body length, and weight showed that domestic Chinese muddy loach showed higher values than imported muddy loach, and imported Chinese muddy loach showed similar values to P. dabryanus. There were no significant differences in the country of origin of the three species. Thus, the mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I gene sequence was analyzed and compared the verification of species identification. The three species of Cobitidae were genetically divided into three groups and determined to have genetic differences. These results indicate that it is necessary to reduce the heterogeneous mixing rate through discriminating species by genetic analysis.
Kim, Jin-Koo;Ryu, Jung-Hwa;Jang, Seo-Ha;Han, Kyeong-Ho;Kim, Byeong-Yeob
Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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v.55
no.1
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pp.30-36
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2022
We collected a total of four butterfly ray specimens (Gymnura japonica, 213.4-695.0 mm in total length) in Korea from 2016 to 2021 and investigated their morphological and molecular characteristics in order to clarify their taxonomic status. These features are summarized as follows. Disc lozenge-shaped, 1.8-2.0 times broader than long. Tail very short, post-cloaca length 23.9-28.2% in disc width. Snout short, no rostral cartilage. Clasper short, no hook. Dorsal surface uniform yellow or brownish grey, with or without rounded light yellow spots. An analysis of 434 base-pair sequences of mitochondrial DNA cytochrome c oxidase subunit I showed that all four specimens corresponded to G. japonica from Japan (Kimura-2-parameter distance = 0-0.2%), suggesting that the color patterns found may be due to intraspecific color variation. G. japonica resembles Gymnura poecilura but differs in that it has a shorter tail length to disc width (23.9-28.2% in G. japonica vs. 40.1-48.3% in G. poecilura). This study revealed that G. japonica occurred in areas affected by the Tsushima Warm Current, tentatively suggesting that G. japonica may be an indicator species for monitoring marine ecosystem changes due to climate change.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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