JP7390736B2 - Simultaneous detection method and primer kit for rot fungi - Google Patents

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Description

本発明は、腐蛆病菌の同時検出方法及びプライマーキットに関し、より詳しくは、遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌、ERIC I型及びII型以外の遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌、表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌、及び表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌の同時検出方法、並びに、プライマーキットに関する。 The present invention relates to a method and a primer kit for simultaneous detection of ERIC fungi, and more specifically, to a method for simultaneous detection of ERIC fungi, and more specifically to an American ERIC fungus with genotype ERIC type I, an American ERIC fungus with genotype ERIC type II, and a method for detecting ERIC fungi other than ERIC types I and II. The present invention relates to a method for simultaneous detection of a genotypic American rot fungus, a phenotypically atypical European rot fungus, and a phenotypically typical European rot fungus, and a primer kit.

ミツバチの監視伝染病である腐蛆病の原因菌には、アメリカ腐蛆病菌(Paenibacillus larvae)とヨーロッパ腐蛆病菌(Melissococcus plutonius)との2種類が知られている。これらは、遺伝子型や表現型によって毒性や消毒薬への抵抗性が異なるため、野外で発生した腐蛆病がどのタイプの菌によって引き起こされたのかを知ることや、まだ発症していない蜂群が現在どのタイプの腐蛆病菌に汚染されているのかを知ることは、疾病対策を行なう上で極めて重要である。また、現在使用できる唯一の腐蛆病予防薬(タイロシン)を、耐性菌を蔓延させることなく長く有効に使用するためにも、蜂群の腐蛆病菌汚染状況を把握して投薬すべき群を見極め、適切に予防薬を使用することが重要である。 Two types of bacteria are known to be responsible for Paenibacillus larvae, which is a monitored infectious disease of honeybees: Paenibacillus larvae and Melissococcus plutonius. These organisms have different toxicity and resistance to disinfectants depending on their genotype and phenotype, so it is important to know which type of fungus causes rot disease that occurs in the field, and to identify bee colonies that have not yet developed the disease. It is extremely important to know which type of rot fungus the plant is currently contaminated with in order to take disease control measures. In addition, in order to use the only currently available anti-rot disease preventive agent (Tylosin) effectively for a long time without spreading resistant bacteria, we need to understand the contamination status of the rot fungi in bee colonies and decide which groups should be treated. It is important to identify the symptoms and use preventive drugs appropriately.

現在、アメリカ腐蛆病菌としては、遺伝子型がERIC I型のものからV型のものまでの5種類が知られており、ヨーロッパ腐蛆病菌としては、表現型が典型のものと非典型のものとの2種類が知られている。これらの中でも、遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌、表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌、及び表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌は、現在特に世界で猛威を振るっており、日本国内でも腐蛆病を引き起こしている。特に遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌による国内の症例は近年、急速に増加している。 Currently, five types of American rot fungi are known, with genotypes ranging from ERIC type I to ERIC type V, and European rot fungi have typical and atypical phenotypes. Two types are known: Among these, the American scab fungus with the genotype ERIC type I, the American scab fungus with the genotype ERIC type II, the phenotypically atypical European scab fungus, and the phenotypically typical European scab fungus are currently the most common in the world. It is rampant in Japan, and is causing rot maggot disease in Japan as well. In particular, the number of domestic cases caused by the American rot fungus of genotype ERIC type II has been rapidly increasing in recent years.

腐蛆病菌の検出方法として、ヨーロッパ腐蛆病菌に関しては、典型株と非典型株とを区別するPCR方法が報告されている(Arai et al.,2014,J.Vet.Med.Sci.,76:491-498(非特許文献1))。また、アメリカ腐蛆病菌に関しても、ERIC I型株を検出するPCR方法が報告されている(Beims et al.,2020,Open Vet.J.,10:53-58(非特許文献2))が、特に幼虫に強い毒性を示し、国内での重要度が高まっている遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌を特異的に検出できるPCR方法は未だ報告されていない。 As a detection method for European rot fungi, a PCR method that distinguishes between typical strains and atypical strains has been reported (Arai et al., 2014, J. Vet. Med. Sci., 76 :491-498 (Non-Patent Document 1)). Additionally, a PCR method for detecting the ERIC type I strain has been reported for the American rot fungus (Beims et al., 2020, Open Vet. J., 10:53-58 (Non-patent Document 2)). A PCR method that can specifically detect the American rot fungus of genotype ERIC type II, which is highly toxic to larvae and is becoming increasingly important in Japan, has not yet been reported.

また、2つの腐蛆病菌はそれぞれ個別に検出することが一般的であったが、特開2019-062745号公報(特許文献1)には、2つの腐蛆病菌を含む病原菌を同時に検出する方法が記載されている。しかしながら、遺伝子型や表現型を区別した上で、2つの腐蛆病菌を同時に検出できる方法は未だ報告されていない。 In addition, although it has been common practice to detect each of the two rot fungi individually, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-062745 (Patent Document 1) describes a method for simultaneously detecting pathogenic bacteria including the two rot fungi. is listed. However, a method that can simultaneously detect two rot fungi after distinguishing their genotypes and phenotypes has not yet been reported.

特開2019-062745号公報JP2019-062745A

Arai et al.,2014,J.Vet.Med.Sci.,76:491-498Arai et al. , 2014, J. Vet. Med. Sci. , 76:491-498 Beims et al.,2020,Open Vet.J.,10:53-58Beims et al. , 2020, Open Vet. J. , 10:53-58

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、遺伝子型や表現型を区別した上で2つの腐蛆病菌を同時に、かつ、容易に検出できる方法、つまり、遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌、ERIC I型及びII型以外の遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌、表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌、及び表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌を同時に、かつ容易に検出することができる腐蛆病菌の同時検出方法、並びに、これに好適に用いることができるプライマーキットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a method for simultaneously and easily detecting two rot fungi after distinguishing their genotypes and phenotypes. The American rot fungus with genotype ERIC type II, the American rot fungus with genotypes other than ERIC types I and II, the phenotypically atypical European fungus, and the phenotypically typical European fungus. The object of the present invention is to provide a method for simultaneous detection of rot fungi that can be detected simultaneously and easily, and a primer kit that can be suitably used for this method.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ね、遺伝子型や表現型を区別した上で2つの腐蛆病菌を同時に検出できるマルチプレックスPCRの系を設計した。すなわち、先ず、アメリカ腐蛆病菌及びヨーロッパ腐蛆病菌の2つの腐蛆病菌の各遺伝子型又は表現型ごとに、マルチプレックスPCRの検出対象となる特異的な標的配列を選出した。特に、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌に特異的な配列としては、Funfhaus et al.,2009,Environ.Microbiol.Rep.,1:240-250に9つの配列が記載されているが、本発明者らは、遺伝子型が既知の複数のアメリカ腐蛆病菌株のゲノム情報と比較することにより、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌に真に特異的な配列は1つのみであることを見出した。なお、現在特に猛威を振るっている遺伝子型ERIC I型又はII型のアメリカ腐蛆病菌については、それぞれ各遺伝子型に特異的な標的配列を選出し、加えて、これらを含めた全ての遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌の共通標的配列として16S rRNA遺伝子の配列を選出し、さらにこれらを組み合わせることで、遺伝子型ERIC I型及びII型以外のいずれかの遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌(本明細書中、場合により「ERIC I型及びII型以外の遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌」という)の検出も可能とした。 The present inventors have conducted extensive research to achieve the above objective, and have designed a multiplex PCR system that can simultaneously detect two rot fungi after distinguishing their genotypes and phenotypes. That is, first, specific target sequences to be detected by multiplex PCR were selected for each genotype or phenotype of the two rot fungi, American rot fungus and European rot fungus. In particular, as a sequence specific to the American rot fungus of genotype ERIC type II, Funfhaus et al. , 2009, Environ. Microbiol. Rep. , 1:240-250, the present inventors determined that the genotype of ERIC type II was determined by comparing the genome information of multiple American rot fungus strains with known genotypes. It was discovered that there is only one sequence that is truly specific to the American rot fungus. In addition, for the American rot fungus of genotype ERIC type I or type II, which is currently particularly rampant, target sequences specific to each genotype were selected, and in addition, target sequences for all genotypes including these were selected. By selecting the 16S rRNA gene sequence as a common target sequence of the American rot fungus, and further combining these sequences, the American rot fungus of any genotype other than ERIC types I and II (hereinafter referred to as In addition, in some cases, it was also possible to detect American rot fungi with genotypes other than ERIC types I and II.

次いで、本発明者らは、上記で選出した各腐蛆病菌の標的配列に対してそれぞれプライマーを設計した。全ての遺伝子型(現時点では遺伝子型ERIC I型~V型)のアメリカ腐蛆病菌(本明細書中、場合により「全遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌」という)の標的配列及び表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌の標的配列に対してはそれぞれ従来より報告されているプライマーを用いたが、他の標的配列に対しては、それぞれ複数のプライマーを新たに設計した。さらに、これらのプライマーによる複数の組み合わせの中から、陽性コントロール(遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌、表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌、及び表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌のゲノムDNAを全て含むサンプル)を鋳型としてマルチプレックスPCRを行なったときに、各標的配列に由来する目的の特異的PCR産物を全て確認することができ、かつ、5種のPCR産物が全て異なるサイズとなる組み合わせを見出した。 Next, the present inventors designed primers for the target sequences of each of the rot fungi selected above. Target sequences and phenotypes of all genotypes (currently genotypes ERIC types I to V) of the American rot fungus (herein sometimes referred to as "all genotypes of the American rot fungus") and phenotypes typical of Europe. Previously reported primers were used for each target sequence of the rot fungus, but multiple primers were newly designed for each of the other target sequences. Furthermore, from among multiple combinations of these primers, we selected positive controls (genotype ERIC type I American scab fungus, genotype ERIC type II American scab fungus, phenotypic typical European scab fungus, and phenotype When performing multiplex PCR using a sample containing all the genomic DNA of an atypical European rot fungus as a template, all of the desired specific PCR products derived from each target sequence can be confirmed, and 5 We found a combination in which the PCR products of each species all have different sizes.

その結果、かかる特定のプライマーの組み合わせ、すなわち、前記標的配列上の特定の標的領域を増幅可能なプライマーの組み合わせを用いてマルチプレックスPCRを行ない、例えば、電気泳動によってPCR産物を分離して検出することで、遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌、ERIC I型及びII型以外の遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌、表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌、及び表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌を、全て同時に、かつ、容易に検出することが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result, multiplex PCR is performed using such a specific combination of primers, that is, a combination of primers that can amplify a specific target region on the target sequence, and the PCR products are separated and detected by, for example, electrophoresis. Therefore, the American rot fungus with genotype ERIC type I, the American rot fungus with genotype ERIC type II, the American rot fungus with genotypes other than ERIC types I and II, and the phenotypically atypical European rot fungus. The present inventors have discovered that it is possible to simultaneously and easily detect all of the phenotypic typical European rot fungi, and have completed the present invention.

かかる知見により得られた本発明の態様は次のとおりである。
[1]
試料中の、遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌(Paenibacillus larvae ERIC I)、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌(Paenibacillus larvae ERIC II)、ERIC I型及びII型以外の遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌、表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌(atypical Melissococcus plutonius)、及び表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌(typical Melissococcus plutonius)を同時に検出する方法であり、
前記試料由来のDNAを鋳型として、下記の5種の標的領域:
配列番号1に記載のヌクレオチド配列における53~1024番目の第1の標的領域、
配列番号2に記載のヌクレオチド配列における794~2101番目の第2の標的領域、
配列番号3に記載のヌクレオチド配列における2~339番目の第3の標的領域、
配列番号4に記載のヌクレオチド配列における109~367番目の第4の標的領域、及び
配列番号5に記載のヌクレオチド配列における36~222番目の第5の標的領域、
をそれぞれ増幅可能なプライマーの組み合わせであるプライマーセットを5種用いて、マルチプレックスPCRを行なうPCR工程と、
前記PCR工程で得られたPCR産物を検出する検出工程と、
を含む、腐蛆病菌の同時検出方法。
[2]
前記5種のプライマーセットが、
配列番号1のヌクレオチド配列における53~75番目の部位にハイブリダイズするフォーワードプライマーIと、配列番号1のヌクレオチド配列における1002~1024番目の部位にハイブリダイズするリバースプライマーIと、の組み合わせであるプライマーセットI、
配列番号2のヌクレオチド配列における1369~1396番目の部位にハイブリダイズするフォーワードプライマーIIと、配列番号2のヌクレオチド配列における1895~1922番目の部位にハイブリダイズするリバースプライマーIIと、の組み合わせであるプライマーセットII、
配列番号3のヌクレオチド配列における3~30番目の部位にハイブリダイズするフォーワードプライマーIIIと、配列番号3のヌクレオチド配列における312~335番目の部位にハイブリダイズするリバースプライマーIIIと、の組み合わせであるプライマーセットIII、
配列番号4のヌクレオチド配列における111~138番目の部位にハイブリダイズするフォーワードプライマーIVと、配列番号4のヌクレオチド配列における340~367番目の部位にハイブリダイズするリバースプライマーIVと、の組み合わせであるプライマーセットIV、及び
配列番号5のヌクレオチド配列における36~55番目の部位にハイブリダイズするフォーワードプライマーVと、配列番号5のヌクレオチド配列における201~222番目の部位にハイブリダイズするリバースプライマーVと、の組み合わせであるプライマーセットV、
である、[1]に記載の腐蛆病菌の同時検出方法。
[3]
前記プライマーセットIIが、配列番号8のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIと、配列番号9のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIと、の組み合わせである、[2]に記載の腐蛆病菌の同時検出方法。
[4]
前記プライマーセットIIIが、配列番号10のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIIと、配列番号11のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIIと、の組み合わせである、[2]又は[3]に記載の腐蛆病菌の同時検出方法。
[5]
前記プライマーセットIVが、配列番号12のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIVと、配列番号13のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIVと、の組み合わせである、[2]~[4]のうちのいずれか一項に記載の腐蛆病菌の同時検出方法。
[6]
前記5種のプライマーセットが、
配列番号6のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIと、配列番号7のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIと、の組み合わせであるプライマーセットI、
配列番号8のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIと、配列番号9のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIと、の組み合わせであるプライマーセットII、
配列番号10のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIIと、配列番号11のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIIと、の組み合わせであるプライマーセットIII、
配列番号12のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIVと、配列番号13のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIVと、の組み合わせであるプライマーセットIV、及び
配列番号14のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーVと、配列番号15のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーVと、の組み合わせであるプライマーセットV、
である、[1]~[5]のうちのいずれか一項に記載の腐蛆病菌の同時検出方法。
[7]
前記検出工程が、電気泳動により前記PCR産物を分離する工程を含む、[1]~[6]のうちのいずれか一項に記載の腐蛆病菌の同時検出方法。
[8]
配列番号8のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIと、配列番号9のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIと、の組み合わせであるプライマーセットII、
配列番号10のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIIと、配列番号11のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIIと、の組み合わせであるプライマーセットIII、及び
配列番号12のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIVと、配列番号13のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIVと、の組み合わせであるプライマーセットIV、
からなる群から選択される少なくとも1種のプライマーセットを含む、プライマーキット。
[9]
配列番号6のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIと、配列番号7のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIと、の組み合わせであるプライマーセットI、
配列番号8のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIと、配列番号9のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIと、の組み合わせであるプライマーセットII、
配列番号10のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIIと、配列番号11のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIIと、の組み合わせであるプライマーセットIII、
配列番号12のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIVと、配列番号13のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIVと、の組み合わせであるプライマーセットIV、及び
配列番号14のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーVと、配列番号15のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーVと、の組み合わせであるプライマーセットV、
を含む、[8]に記載のプライマーキット。
[10]
[1]~[7]のうちのいずれか一項に記載の腐蛆病菌の同時検出方法に用いるためのプライマーキットである、[8]又は[9]に記載のプライマーキット。
Aspects of the present invention obtained from this knowledge are as follows.
[1]
Paenibacillus larvae ERIC I with genotype ERIC type I, Paenibacillus larvae ERIC II with genotype ERIC type II, and Paenibacillus larvae ERIC II with genotypes other than ERIC type I and II in the sample. A method for simultaneously detecting a phenotypic atypical Melissococcus plutonius, and a phenotypic typical Melissococcus plutonius,
Using the DNA derived from the sample as a template, the following five target regions:
The first target region from 53rd to 1024th in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1,
a second target region from positions 794 to 2101 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 2;
the third target region from positions 2 to 339 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 3;
A fourth target region from positions 109 to 367 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 4, and a fifth target region from positions 36 to 222 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 5,
A PCR step in which multiplex PCR is performed using five types of primer sets, each of which is a combination of primers that can amplify the
a detection step of detecting the PCR product obtained in the PCR step;
A method for simultaneously detecting rot fungi, including:
[2]
The five types of primer sets are
A primer that is a combination of forward primer I that hybridizes to the 53rd to 75th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and reverse primer I that hybridizes to the 1002nd to 1024th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1. set I,
A primer that is a combination of forward primer II that hybridizes to the 1369th to 1396th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 and reverse primer II that hybridizes to the 1895th to 1922nd sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2. Set II,
A primer that is a combination of a forward primer III that hybridizes to positions 3 to 30 in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and a reverse primer III that hybridizes to positions 312 to 335 in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3. Set III,
A primer that is a combination of a forward primer IV that hybridizes to positions 111 to 138 in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 and a reverse primer IV that hybridizes to positions 340 to 367 in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4. Set IV, and a forward primer V that hybridizes to the 36th to 55th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5, and a reverse primer V that hybridizes to the 201st to 222nd sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5. Primer set V, which is a combination,
The method for simultaneous detection of rot fungi according to [1].
[3]
Simultaneous detection of rot fungi according to [2], wherein the primer set II is a combination of a forward primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8 and a reverse primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9. Method.
[4]
The rotten maggot according to [2] or [3], wherein the primer set III is a combination of a forward primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 and a reverse primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 11. Method for simultaneous detection of disease bacteria.
[5]
Any one of [2] to [4], wherein the primer set IV is a combination of a forward primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 12 and a reverse primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 13. The method for simultaneous detection of rot fungi according to item 1.
[6]
The five types of primer sets are
Primer set I, which is a combination of forward primer I consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6 and reverse primer I consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7;
Primer set II, which is a combination of forward primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8 and reverse primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9;
Primer set III, which is a combination of forward primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 and reverse primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 11;
Primer set IV is a combination of forward primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 12 and reverse primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 13; and forward primer V consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 14. A primer set V, which is a combination of a reverse primer V consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 15,
The method for simultaneous detection of rot fungi according to any one of [1] to [5].
[7]
The method for simultaneous detection of rot fungi according to any one of [1] to [6], wherein the detection step includes a step of separating the PCR product by electrophoresis.
[8]
Primer set II, which is a combination of forward primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8 and reverse primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9;
Primer set III is a combination of forward primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 and reverse primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 11; and forward primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 12. Reverse primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 13, and primer set IV, which is a combination of
A primer kit comprising at least one primer set selected from the group consisting of:
[9]
Primer set I, which is a combination of forward primer I consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6 and reverse primer I consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7;
Primer set II, which is a combination of forward primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8 and reverse primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9;
Primer set III, which is a combination of forward primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 and reverse primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 11;
Primer set IV is a combination of forward primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 12 and reverse primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 13; and forward primer V consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 14. A primer set V, which is a combination of a reverse primer V consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 15,
The primer kit according to [8], comprising:
[10]
The primer kit according to [8] or [9], which is a primer kit for use in the method for simultaneous detection of rot fungi according to any one of [1] to [7].

本発明によれば、ミツバチに感染する病原菌である、遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌、ERIC I型及びII型以外の遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌、表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌、及び表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌を同時に、かつ容易に検出することができる腐蛆病菌の同時検出方法、並びに、これに好適に用いることができるプライマーキットを提供することが可能となる。 According to the present invention, pathogenic bacteria that infect honey bees include the American rot fungus of genotype ERIC type I, the American rot fungus of genotype ERIC type II, and the American rot fungus of genotypes other than ERIC types I and II. A method for simultaneous detection of a European rot fungus that can simultaneously and easily detect a diseased fungus, a phenotypically atypical European rot fungus, and a phenotypical European rot fungus, and a method that can be suitably used for this method. It becomes possible to provide primer kits.

全遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌の標的配列(16S rRNA遺伝子)を検出するためのプライマーの、配列番号1のヌクレオチド配列における設計部位を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the design site in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 of a primer for detecting the target sequence (16S rRNA gene) of all genotypes of the American rot fungus. 表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌の標的配列(Na/H antiporter遺伝子)を検出するためのプライマーの、配列番号5のヌクレオチド配列における設計部位を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the design site in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 of a primer for detecting a target sequence (Na + /H + antiporter gene) of a phenotypic typical European rot fungus. 遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌の標的配列(Toxin 1遺伝子)を検出するためのプライマーの、配列番号2のヌクレオチド配列における設計部位を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the design site in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 of a primer for detecting the target sequence (Toxin 1 gene) of the American rot fungus of genotype ERIC type I. 遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌の標的配列(GenBankアクセッション番号FI763267で登録されている配列)を検出するためのプライマーの、配列番号3のヌクレオチド配列における設計部位を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the design site in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 of a primer for detecting the target sequence of the American rot fungus of genotype ERIC type II (sequence registered with GenBank accession number FI763267). 表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌の標的配列(Fur family transcriptional regulator遺伝子)を検出するためのプライマーの、配列番号4のヌクレオチド配列における設計部位を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a design site in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 of a primer for detecting a target sequence (Fur family transcriptional regulator gene) of a phenotypically atypical European rot fungus. 試験例1の各プライマーセットの組み合わせでのマルチプレックスPCR後の2%アガロースゲル電気泳動で得られた電気泳動像である。1 is an electrophoretic image obtained by 2% agarose gel electrophoresis after multiplex PCR using each primer set combination in Test Example 1. 試験例1の各プライマーセットの組み合わせでのマルチプレックスPCR後の2%アガロースゲル電気泳動で得られた電気泳動像である。1 is an electrophoretic image obtained by 2% agarose gel electrophoresis after multiplex PCR using each primer set combination in Test Example 1. 試験例1の1-A-aのプライマーセットの組み合わせでのマルチプレックスPCR後の2%アガロースゲル電気泳動で得られた電気泳動像である。This is an electrophoretic image obtained by 2% agarose gel electrophoresis after multiplex PCR using the primer set combination 1-Aa of Test Example 1. 試験例2の各菌株(菌株No.1~24)から抽出したゲノムDNAを鋳型DNAとしたマルチプレックスPCR後の2%アガロースゲル電気泳動で得られた電気泳動像である。This is an electrophoresis image obtained by 2% agarose gel electrophoresis after multiplex PCR using genomic DNA extracted from each strain (strain No. 1 to 24) of Test Example 2 as template DNA. 試験例2の各菌株(菌株No.25~48)から抽出したゲノムDNAを鋳型DNAとしたマルチプレックスPCR後の2%アガロースゲル電気泳動で得られた電気泳動像である。This is an electrophoresis image obtained by 2% agarose gel electrophoresis after multiplex PCR using genomic DNA extracted from each strain (strain No. 25 to 48) of Test Example 2 as template DNA. 試験例2の各菌株(菌株No.49~72)から抽出したゲノムDNAを鋳型DNAとしたマルチプレックスPCR後の2%アガロースゲル電気泳動で得られた電気泳動像である。This is an electrophoresis image obtained by 2% agarose gel electrophoresis after multiplex PCR using genomic DNA extracted from each strain (strain No. 49 to 72) of Test Example 2 as template DNA. 試験例2の各菌株(菌株No.73~96)から抽出したゲノムDNAを鋳型DNAとしたマルチプレックスPCR後の2%アガロースゲル電気泳動で得られた電気泳動像である。This is an electrophoresis image obtained by 2% agarose gel electrophoresis after multiplex PCR using genomic DNA extracted from each strain of Test Example 2 (strain Nos. 73 to 96) as template DNA. 試験例2の各菌株(菌株No.97~105)から抽出したゲノムDNAを鋳型DNAとしたマルチプレックスPCR後の2%アガロースゲル電気泳動で得られた電気泳動像である。This is an electrophoretic image obtained by 2% agarose gel electrophoresis after multiplex PCR using genomic DNA extracted from each strain of Test Example 2 (strain Nos. 97 to 105) as template DNA. 試験例3の段階希釈を行なった各ゲノムDNAを鋳型DNAとしたマルチプレックスPCR後の2%アガロースゲル電気泳動で得られた電気泳動像である。This is an electrophoretic image obtained by 2% agarose gel electrophoresis after multiplex PCR using each serially diluted genomic DNA of Test Example 3 as a template DNA. 試験例4のハチミツ試料を用いたマルチプレックスPCR後の2%アガロースゲル電気泳動で得られた電気泳動像である。This is an electrophoretic image obtained by 2% agarose gel electrophoresis after multiplex PCR using the honey sample of Test Example 4. 試験例5のマルチプレックスPCRを用いた国産ハチミツの腐蛆病菌汚染状況調査結果を示す円グラフである(a:2つの腐蛆病菌による汚染状況、b:遺伝子型ERIC I型又はII型のアメリカ腐蛆病菌による汚染状況、c:表現型典型又は非典型のヨーロッパ腐蛆病菌による汚染状況)。This is a pie chart showing the results of an investigation of the contamination status of domestic honey with rot fungi using multiplex PCR in Test Example 5 (a: contamination status with two rot fungi, b: genotype ERIC type I or type II American). Contamination status with a European rot fungus, c: Contamination status with a phenotypically typical or atypical European rot fungus).

以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on its preferred embodiments.

<腐蛆病菌>
本発明の腐蛆病菌の同時検出方法によれば、遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌(Paenibacillus larvae ERIC I)、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌(Paenibacillus larvae ERIC II)、ERIC I型及びII型以外の遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌、表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌(atypical Melissococcus plutonius)、及び表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌(typical Melissococcus plutonius)を同時に検出することが可能である。検出される腐蛆病菌としては、そのDNAが存在し得る限り、菌体の一部や死菌であってもよい。
<Root fungus>
According to the method for simultaneous detection of Paenibacillus larvae ERIC I of the present invention, Paenibacillus larvae ERIC I of genotype ERIC type I, Paenibacillus larvae ERIC II of genotype ERIC II, ERIC I It is possible to simultaneously detect genotypes of American rot fungi other than type II and type II, atypical European rot fungi (atypical Melissococcus plutonius), and phenotypically typical European rot fungi (Typical Melissococcus plutonius). It is. The rot fungus to be detected may be a part of the fungus body or a dead fungus, as long as its DNA can be present.

(アメリカ腐蛆病菌、Paenibacillus larvae)
アメリカ腐蛆病菌は、グラム陽性の有芽胞桿菌であり、現時点では、5つの遺伝子型(遺伝子型ERIC I型~V型)が知られている。ERIC型は、Genersch et al.,2006,Int.J.Syst.Evol.Microbiol.56:501-511及びBeims et al.,2020,Int.J.Med.Microbiol.310:151394の方法により区別される。いずれの遺伝子型株も蜂児に対する毒性が強いが、遺伝子型ERIC I型株は蜂児に対する毒性が比較的弱く、発症までに時間がかかるため、蛹になるときに巣房に蓋がされた後の有蓋蜂児期での死亡率が高くなる。他方、遺伝子型ERIC II型株は蜂児に対する毒性が強いため、巣房に蓋がされる前に早期に幼虫を死に至らしめる。また、蜂群に対しては、遺伝子型ERIC I型株では、感染蜂児が有蓋蜂児期に死亡することが多いため、働きバチによる死亡蜂児の発見と除去が遅れ、結果として蜂群全体への菌の蔓延が早まり蜂群の崩壊が早くなる傾向がある。他方、遺伝子型ERIC II型株では、感染した蜂児は早期に死亡し、働きバチによって早期に発見されて巣から除去されるため、蜂群全体に菌が広がりにくく、蜂群が崩壊するほど重症になるまでには時間がかかる傾向がある。さらに、どちらの遺伝子型株も消毒薬(例えば、微酸性次亜塩素酸水や亜塩素酸水)に対する抵抗性が強いが、遺伝子型ERIC II型株は特に強いことが知られている(Ohashi et al.,2020,J.Vet.Med.Sci.82:261-271)。
(Paenibacillus larvae)
The American rot fungus is a Gram-positive spore-forming bacillus, and five genotypes (genotypes ERIC types I to V) are known at present. The ERIC type was described by Genersch et al. , 2006, Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 56:501-511 and Beims et al. , 2020, Int. J. Med. Microbiol. 310:151394. All genotype strains are highly toxic to bee larvae, but the genotype ERIC type I strain is relatively less toxic to bee broods and takes a long time to develop, so the hive cell is covered when it pupates. Mortality rate during the later larva stage is high. On the other hand, the genotype ERIC type II strain is highly toxic to bee larvae and causes the larvae to die early before the hive is capped. In addition, for bee colonies, with genotype ERIC type I strains, infected bee larvae often die during the operculum stage, which delays the discovery and removal of dead larvae by worker bees, resulting in damage to the entire bee colony. There is a tendency for the bacteria to spread quickly and the colony to collapse quickly. On the other hand, with the genotype ERIC type II strain, infected bee larvae die early and are detected early by worker bees and removed from the hive, making it difficult for the bacterium to spread throughout the colony, and the disease is severe enough to cause the colony to collapse. It tends to take some time for it to happen. Furthermore, although both genotype strains have strong resistance to disinfectants (e.g., slightly acidic hypochlorous acid water and chlorous acid water), the genotype ERIC type II strain is known to be particularly resistant (Ohashi et al. et al., 2020, J. Vet. Med. Sci. 82:261-271).

(ヨーロッパ腐蛆病菌、Melissococcus plutonius)
ヨーロッパ腐蛆病菌としては、世界各国でヨーロッパ腐蛆病症例から一般的に分離され、古くから知られる典型的な性状を示す株(典型株)と、典型株とは性状が大きく異なる株(非典型株)とが知られている。表現型典型株は、Haynes et al.,2013,Environ.Microbiol.Rep.,5:525-529の方法に従ったMLST分類により、CC3又はCC13に分類され、表現型非典型株は、同MLST分類により、CC12に分類される。いずれの表現型株も嫌気又は微好気条件で発育可能であるが、表現型非典型株は、発育が比較的早く、また、Na/K比<1の培地では好気条件でも発育可能である。さらに、表現型非典型株は、L アラビノース、D セロビオース、及びサリシンからの酸産生能、並びに、エスクリンの加水分解能を有し、βグルコシダーゼ活性を有する株が多いのに対して、表現型典型株はいずれも有さない。
(European rot fungus, Melissococcus plutonius)
The European rot fungus is commonly isolated from cases of European rot and has long been known as a typical strain (typical strain), and a strain with characteristics significantly different from the typical strain (atypical strain). type strain) is known. Phenotypic typical strains were described by Haynes et al. , 2013, Environ. Microbiol. Rep. , 5:525-529, and the phenotypic atypical strain is classified as CC12 according to the same MLST classification. All phenotypic strains can grow under anaerobic or microaerophilic conditions, but phenotypic atypical strains grow relatively quickly and can also grow under aerobic conditions in a medium with a Na/K ratio <1. be. Furthermore, phenotypic atypical strains have the ability to produce acids from L-arabinose, D-cellobiose, and salicin, as well as the ability to hydrolyze esculin, and many have β-glucosidase activity, whereas phenotypic typical strains has neither.

<腐蛆病菌の同時検出方法>
本発明の腐蛆病菌の同時検出方法は、試料中の、遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌、ERIC I型及びII型以外の遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌、表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌、及び表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌を同時に検出する方法であり、
前記試料由来のDNAを鋳型として、下記の5種の標的領域:
配列番号1に記載のヌクレオチド配列における53~1024番目の第1の標的領域、
配列番号2に記載のヌクレオチド配列における794~2101番目の第2の標的領域、
配列番号3に記載のヌクレオチド配列における2~339番目の第3の標的領域、
配列番号4に記載のヌクレオチド配列における109~367番目の第4の標的領域、及び
配列番号5に記載のヌクレオチド配列における36~222番目の第5の標的領域、
をそれぞれ増幅可能なプライマーの組み合わせであるプライマーセットを5種用いて、マルチプレックスPCRを行なうPCR工程と、
前記PCR工程で得られたPCR産物を検出する検出工程と、
を含む方法である。
<Method for simultaneous detection of rot fungi>
The method for simultaneously detecting ERIC fungi of the present invention includes, in a sample, American ERIC fungi having genotype ERIC type I; A method for simultaneously detecting a European rot fungus, a phenotypically atypical European rot fungus, and a phenotypically typical European rot fungus,
Using the DNA derived from the sample as a template, the following five target regions:
The first target region from 53rd to 1024th in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1,
a second target region from positions 794 to 2101 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 2;
the third target region from positions 2 to 339 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 3;
A fourth target region from positions 109 to 367 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 4, and a fifth target region from positions 36 to 222 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 5,
A PCR step in which multiplex PCR is performed using five types of primer sets, each of which is a combination of primers that can amplify the
a detection step of detecting the PCR product obtained in the PCR step;
This is a method that includes

[試料]
本発明の腐蛆病菌の同時検出方法の対象となる「試料」としては、腐蛆病菌由来のDNAが存在し得る試料である限り特に制限はなく、例えば、ミツバチ(成虫、蛹、幼虫)、ミツバチの死骸、ミツバチの腐蛆(ミツバチの幼虫や蛹が腐敗したもの);蜂群の巣、ハチミツ、ローヤルゼリー、プロポリス、花粉、土壌、ミツバチの糞、蜂群の巣の底に落ちた様々な堆積物(デブリ)等の巣内又は巣周辺から採取される環境材料が挙げられる。本発明に係る試料としてはこれらのうちのいずれであってもよいが、例えば、蜂群の腐蛆病菌汚染状況調査を目的とする場合にはハチミツが好ましい。腐蛆病菌は、ハチミツに混入することが知られており、かかるハチミツが幼虫の感染源になったり、農場全体に感染が拡がる原因となったりするためや、腐蛆病が発症する数年前からハチミツに腐蛆病菌が混入し始めるという報告もされているためである。本発明によれば、ハチミツのように腐蛆病菌のDNA含有量が比較的微量の試料を用いても、下記のマルチプレックスPCRで効率よく腐蛆病菌由来のDNAを増幅することができるため、培養を介さずに、迅速かつ簡便に、高い精度で目的の腐蛆病菌を検出することが可能である。
[sample]
There is no particular restriction on the "sample" to be subjected to the simultaneous detection method of the rot fungus of the present invention, as long as DNA derived from the rot fungus can be present; for example, honey bees (adults, pupae, larvae), Dead bees, bee maggots (decomposing bee larvae and pupae); beehives, honey, royal jelly, propolis, pollen, soil, bee droppings, various things that have fallen to the bottom of beehives. Examples include environmental materials collected from inside or around the nest, such as sediment (debris). The sample according to the present invention may be any of these, but for example, honey is preferable when the purpose is to investigate the contamination status of bee colonies with rot fungi. The rot fungus is known to contaminate honey, which can become a source of infection for larvae and spread throughout the farm, or several years before the onset of rot. This is because it has been reported that honey begins to be contaminated with rot fungi. According to the present invention, even when using a sample such as honey that contains a relatively small amount of DNA of the rot fungus, the DNA derived from the rot fungus can be efficiently amplified by the multiplex PCR described below. It is possible to detect the target rot fungus quickly, easily, and with high precision without using culture.

前記試料としては、粉砕や凍結等の処理がなされたものであっても、適宜、希釈液で希釈又は懸濁したものであってもよい。前記希釈液としては、例えば、水;生理食塩水;リン酸緩衝液、Tris緩衝液、グッド緩衝液、ホウ酸緩衝液等の緩衝液が挙げられる。 The sample may be one that has been subjected to treatments such as pulverization or freezing, or it may be diluted or suspended with a diluent as appropriate. Examples of the diluent include water; physiological saline; buffers such as phosphate buffer, Tris buffer, Good buffer, and borate buffer.

[標的領域]
本発明によれば、本発明者らが見出した下記の5種の標的領域:
配列番号1に記載のヌクレオチド配列における53~1024番目の第1の標的領域、
配列番号2に記載のヌクレオチド配列における794~2101番目の第2の標的領域、
配列番号3に記載のヌクレオチド配列における2~339番目の第3の標的領域、
配列番号4に記載のヌクレオチド配列における109~367番目の第4の標的領域、及び
配列番号5に記載のヌクレオチド配列における36~222番目の第5の標的領域、
をそれぞれ増幅可能なようにプライマーを設計することにより、マルチプレックスPCRで前記腐蛆病菌を全て同時に検出することができる。
[Target area]
According to the present invention, the following five target regions discovered by the present inventors:
The first target region from 53rd to 1024th in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1,
a second target region from positions 794 to 2101 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 2;
the third target region from positions 2 to 339 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 3;
A fourth target region from positions 109 to 367 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 4, and a fifth target region from positions 36 to 222 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 5,
By designing primers that can amplify each of the above-mentioned rot fungi, it is possible to simultaneously detect all of the above-mentioned rot fungi using multiplex PCR.

第1の標的領域は、全遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌(現時点では遺伝子型ERIC I型~V型の全ての遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌)が共通に保有し、かつ、遺伝子型ERIC I~V型のアメリカ腐蛆病菌に特異的である16S rRNA遺伝子(GenBankアクセッション番号:X60619(Govan et al.,1999,Appl.Environ.Microbiol.,65:2243-2245);以下、場合によりこの遺伝子の配列を「第1の標的配列」という)上の領域である。第1の標的配列の一部の、第1の標的領域を含む典型的なヌクレオチド配列を配列番号1に示す。配列番号1で示されるヌクレオチド配列において、「n」は、a、c、g、又はtを示す。 The first target region is common to all genotypes of the American rot fungus (currently, all genotypes of the American rot fungus of genotypes ERIC I to V), and is common to all genotypes of the American rot fungus, and 16S rRNA gene specific to type V American rot fungus (GenBank accession number: X60619 (Govan et al., 1999, Appl. Environ. Microbiol., 65:2243-2245); This sequence is referred to as the "first target sequence"). A typical nucleotide sequence of a portion of the first target sequence, including the first target region, is shown in SEQ ID NO:1. In the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1, "n" represents a, c, g, or t.

第2の標的領域は、遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌に特異的なToxin 1遺伝子(plx1)(GenBankアクセッション番号:KC456421(Beims et al.,2020,Open Vet.J.,10:53-58);以下、場合によりこの遺伝子の配列を「第2の標的配列」という)上の領域である。第2の標的配列の典型的なヌクレオチド配列を配列番号2に示す。第2の標的領域としては、配列番号2に記載のヌクレオチド配列における1369~1922番目であることがより好ましい。 The second target region is the Toxin 1 gene (plx1) specific to the American rot fungus of genotype ERIC type I (GenBank accession number: KC456421 (Beims et al., 2020, Open Vet. J., 10: 53-58); hereinafter, the sequence of this gene will be referred to as the "second target sequence" in some cases). A typical nucleotide sequence of the second target sequence is shown in SEQ ID NO:2. As the second target region, positions 1369 to 1922 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 2 are more preferable.

第3の標的領域は、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌に特異的な配列であることを本発明者らが見出したGenBankアクセッション番号FI763267で登録されている配列(以下、場合により「第3の標的配列」という)上の領域である。第3の標的配列の典型的なヌクレオチド配列を配列番号3に示す。第3の標的領域としては、配列番号3に記載のヌクレオチド配列における3~335番目であることがより好ましい。 The third target region is a sequence registered with GenBank accession number FI763267 (hereinafter referred to as " The region on the third target sequence (referred to as "third target sequence"). A typical nucleotide sequence of the third target sequence is shown in SEQ ID NO:3. As the third target region, positions 3 to 335 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 3 are more preferable.

第4の標的領域は、表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌に特異的な遺伝子であるFur family transcriptional regulator遺伝子(GenBankアクセッション番号:AP012282(ローカスタグ:MPD5_0863)(Arai et al.,2014,J.Vet.Med.Sci.,76:491-498);以下、場合によりこの遺伝子の配列を「第4の標的配列」という)上の領域である。第4の標的配列の典型的なヌクレオチド配列を配列番号4に示す。第4の標的領域としては、配列番号4に記載のヌクレオチド配列における111~367番目であることがより好ましい。 The fourth target region is the Fur family transcriptional regulator gene (GenBank accession number: AP012282 (locus tag: MPD5_0863)), which is a gene specific to the phenotypic atypical European rot fungus (Arai et al., 2014, J .Vet.Med.Sci., 76:491-498); hereinafter, the sequence of this gene will be referred to as the "fourth target sequence" in some cases). A typical nucleotide sequence of the fourth target sequence is shown in SEQ ID NO:4. The fourth target region is more preferably positions 111 to 367 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 4.

第5の標的領域は、表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌に特異的な遺伝子であるNa/H antiporter遺伝子(napA)(GenBankアクセッション番号:AP012200(ローカスタグ:MPTP_0420)(Arai et al.,2014,J.Vet.Med.Sci.,76:491-498);以下、場合によりこの遺伝子の配列を「第5の標的配列」という)上の領域である。第5の標的配列の典型的なヌクレオチド配列を配列番号5に示す。 The fifth target region is the Na + /H + antiporter gene (napA) (GenBank accession number: AP012200 (locus tag: MPTP_0420)), which is a gene specific to the phenotypical European rot fungus (Arai et al. , 2014, J. Vet. Med. Sci., 76:491-498); hereinafter, the sequence of this gene will be referred to as the "fifth target sequence" in some cases). A typical nucleotide sequence of the fifth target sequence is shown in SEQ ID NO:5.

なお、上記第1~第5の各標的配列のヌクレオチド配列については、多型などによって株レベルでの個体差が生じ得ることは理解されたい。 It should be understood that individual differences may occur at the strain level due to polymorphisms and the like in the nucleotide sequences of each of the first to fifth target sequences.

上記第1~第5の各標的領域において、下記のプライマーセットにより増幅する範囲は、互いに異なる塩基数の範囲、すなわち、5種の標的領域毎に異なる長さのヌクレオチド断片の範囲、つまり、下記のマルチプレックスPCRで得られるPCR産物サイズ(塩基数(bp))が互いに異なる範囲であればよく、それぞれ独立に、各標的領域内の一部分であっても、全範囲であってもよい。上記第1~第5の各標的領域において、増幅する範囲の塩基数としては、互いに異なる数で、100~1500塩基であることが好ましく、150~1000塩基であることがより好ましい。 In each of the first to fifth target regions, the range amplified by the following primer sets is a range of different base numbers, that is, a range of nucleotide fragments of different lengths for each of the five target regions, that is, the following: It is sufficient that the PCR product sizes (number of bases (bp)) obtained by multiplex PCR are in different ranges, and may be a part or the entire range of each target region independently. In each of the first to fifth target regions, the number of bases to be amplified is different from each other, preferably 100 to 1500 bases, more preferably 150 to 1000 bases.

これらの中でも、上記第1~第5の各標的領域において、下記のプライマーセットで増幅するように選択する範囲としては、特に非特異反応が低減され、電気泳動等による各PCR産物の区別がより明確となり、かつ、各標的領域のPCRによる増幅効率が互いに同等になる観点から、それぞれ、以下の範囲:
第1の標的領域では、配列番号1に記載のヌクレオチド配列における53~1024番目の範囲(同配列では972塩基)、
第2の標的領域では、配列番号2に記載のヌクレオチド配列における1369~1922番目の範囲(同配列では554塩基)、
第3の標的領域では、配列番号3に記載のヌクレオチド配列における3~335番目の範囲(同配列では333塩基)、
第4の標的領域では、配列番号4に記載のヌクレオチド配列における111~367番目の範囲(同配列では257塩基)、及び
第5の標的領域では、配列番号5に記載のヌクレオチド配列における36~222番目の範囲(同配列では187塩基)
であることが好ましい。
Among these, in each of the first to fifth target regions, the range selected for amplification with the following primer set is particularly effective in reducing non-specific reactions and making it easier to differentiate each PCR product by electrophoresis etc. From the viewpoint of clarity and the amplification efficiency of each target region by PCR being equivalent to each other, the following ranges are respectively:
In the first target region, the range from 53rd to 1024th in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1 (972 bases in the same sequence),
In the second target region, the 1369th to 1922nd range in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 2 (554 bases in the same sequence),
In the third target region, the range from 3rd to 335th in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 3 (333 bases in the same sequence),
In the fourth target region, the range from 111 to 367 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 4 (257 bases in the same sequence), and in the fifth target region, the range from 36 to 222 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 5. range (187 bases in the same sequence)
It is preferable that

[プライマー設計部位]
本発明においては、上記第1~第5の各標的領域をそれぞれ増幅可能なように、すなわち、上記第1~第5の各標的領域上のそれぞれ互いに異なる2つの部位(以下、場合により「プライマー設計部位」という)にそれぞれハイブリダイズするように、プライマーを設計する。1つの標的領域上の2つのプライマー設計部位は、互いに一部重複していてもよい。
[Primer design site]
In the present invention, in order to be able to amplify each of the first to fifth target regions, that is, two different sites (hereinafter referred to as "primer primer" in some cases) on each of the first to fifth target regions are Primers are designed so that they hybridize to the respective designated sites (referred to as "designed sites"). Two primer design sites on one target region may partially overlap with each other.

前記プライマー設計部位の塩基数としては、15塩基以上であることが好ましく、17~30塩基であることがより好ましく、20~28塩基であることがさらに好ましい。 The number of bases in the primer design site is preferably 15 or more bases, more preferably 17 to 30 bases, and even more preferably 20 to 28 bases.

このようなプライマー設計部位としては、それぞれ、第1~第5の各標的領域において上記の増幅する範囲(塩基数)の条件を満たす限り特に制限はなく、好ましくは、下記のプライマーが他の部位や他のプライマーにハイブリダイズすることがないように、また、GC含量が互いに近くかつ好ましい範囲内になるように、適宜選択することができる。 There are no particular restrictions on such primer design sites as long as they satisfy the conditions for the amplification range (number of bases) described above in each of the first to fifth target regions, and preferably, the following primers are used for other sites. These primers can be appropriately selected so that they do not hybridize with other primers, and their GC contents are close to each other and within a preferable range.

これらの中でも、前記プライマー設計部位としては、特に非特異反応が低減され、電気泳動等による各PCR産物の区別がより明確となり、かつ、各標的領域のPCRによる増幅効率が互いに同等になる観点から、それぞれ、下記の部位:
第1の標的領域では、配列番号1のヌクレオチド配列における53~75番目の部位、及び配列番号1のヌクレオチド配列における1002~1024番目の部位、好ましくはこれらの組み合わせ、
第2の標的領域では、配列番号2のヌクレオチド配列における1369~1396番目の部位、及び配列番号2のヌクレオチド配列における1895~1922番目の部位、好ましくはこれらの組み合わせ、
第3の標的領域では、配列番号3のヌクレオチド配列における3~30番目の部位、及び配列番号3のヌクレオチド配列における312~335番目の部位、好ましくはこれらの組み合わせ、
第4の標的領域では、配列番号4のヌクレオチド配列における111~138番目の部位、及び配列番号4のヌクレオチド配列における340~367番目の部位、好ましくはこれらの組み合わせ、
第5の標的領域では、配列番号5のヌクレオチド配列における36~55番目の部位、配列番号5のヌクレオチド配列における201~222番目の部位、好ましくはこれらの組み合わせ、
が挙げられる。
Among these, the primer design site is particularly selected from the viewpoints of reducing non-specific reactions, making it clearer to differentiate each PCR product by electrophoresis, etc., and making the amplification efficiency of each target region equal to each other. , respectively, the following parts:
In the first target region, the 53rd to 75th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and the 1002nd to 1024th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, preferably a combination thereof,
In the second target region, the 1369th to 1396th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 and the 1895th to 1922nd sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2, preferably a combination thereof,
In the third target region, the 3rd to 30th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and the 312nd to 335th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3, preferably a combination thereof,
In the fourth target region, the 111th to 138th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 and the 340th to 367th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4, preferably a combination thereof,
In the fifth target region, the 36th to 55th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5, the 201st to 222nd sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5, preferably a combination thereof,
can be mentioned.

[プライマーセット]
本発明に係るプライマーセットは、上記第1~第5の各標的領域のうち、互いに異なる2つのプライマー設計部位にそれぞれハイブリダイズするプライマーの組み合わせである。
[Primer set]
The primer set according to the present invention is a combination of primers that hybridize to two different primer design sites among the first to fifth target regions.

本発明において、プライマーが前記プライマー設計部位に対して「ハイブリダイズする」には、プライマーが前記プライマー設計部位のセンス鎖(例えば、配列番号1~5で示されるヌクレオチド配列上の部位)にハイブリダイズすることに加えて、その相補鎖にハイブリダイズすることも含む。 In the present invention, "hybridizing" of a primer to the primer design site means that the primer hybridizes to the sense strand of the primer design site (for example, a site on the nucleotide sequence shown in SEQ ID NOS: 1 to 5). In addition to hybridizing to its complementary strand.

また、本発明において、プライマーが前記プライマー設計部位に対して「ハイブリダイズする」とは、当該プライマーの少なくとも一部と前記プライマー設計部位とが二本鎖を形成可能なヌクレオチド配列であればよく、完全に相補的でなくともよい。本発明において、かかるハイブリダイズの条件としては、当該プライマーと前記プライマー設計部位とのヌクレオチド配列の配列相補性が、80%以上、90%以上、95%以上、(例えば、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上)であることが好ましい。なお、前記配列相補性は、当業者であれば公知の手法(例えば、BLAST(NCBI))を用いて適宜計算することができる。また、本発明において、前記ハイブリダイズの条件としては、前記プライマーのヌクレオチド配列が、前記プライマー設計部位のヌクレオチド配列の全長に対して完全に相補的なヌクレオチド配列の1~複数個所において、連続して1~5塩基(好ましくは1~3塩基、例えば、3塩基、2塩基、1塩基)の塩基が挿入、欠失、又は置換されたものであってもよい。 In addition, in the present invention, the expression that a primer "hybridizes" with the primer design site may be any nucleotide sequence that allows at least a portion of the primer and the primer design site to form a double strand; They do not have to be completely complementary. In the present invention, such conditions for hybridization include that the sequence complementarity of the nucleotide sequence between the primer and the primer design site is 80% or more, 90% or more, 95% or more (for example, 96% or more, 97% or more). 98% or more, 99% or more). Note that the sequence complementarity can be calculated as appropriate by those skilled in the art using a known method (for example, BLAST (NCBI)). In addition, in the present invention, the hybridization conditions include that the nucleotide sequence of the primer is continuous at one or more positions of a nucleotide sequence that is completely complementary to the entire length of the nucleotide sequence of the primer design site. 1 to 5 bases (preferably 1 to 3 bases, eg, 3 bases, 2 bases, 1 base) may be inserted, deleted, or substituted.

このようなプライマーを構成するヌクレオチド配列は、上記ハイブリダイズの条件を満たすように、前記プライマー設計部位のヌクレオチド配列に合わせて、より好ましくは他の部位や他のプライマーにハイブリダイズすることがないように、また、GC含量が互いに近くかつ好ましい範囲内になるように、適宜設計することができる。 The nucleotide sequence constituting such a primer should be matched to the nucleotide sequence of the primer design site so as to satisfy the above-mentioned hybridization conditions, and more preferably so as not to hybridize to other sites or other primers. Furthermore, the GC contents can be appropriately designed so that they are close to each other and within a preferable range.

本発明に係るプライマーの長さとしては、それぞれ独立に、15塩基以上であることが好ましく、17~30塩基であることがより好ましく、20~28塩基であることがさらに好ましい。また、本発明に係るプライマーにおけるGC含量としては、それぞれ独立に、40~60%であることが好ましく、45~55%であることがより好ましい。 The length of the primers according to the present invention is independently preferably 15 bases or more, more preferably 17 to 30 bases, and even more preferably 20 to 28 bases. Furthermore, the GC content of the primers according to the present invention is preferably 40 to 60%, more preferably 45 to 55%.

本発明に係るプライマーは、例えば、市販のオリゴヌクレオチド合成機により合成することができる。また、本発明に係るプライマーは、天然のヌクレオチド(デオキシリボヌクレオチド及び/又はリボヌクレオチド)のみから構成されていなくともよく、例えば、PNA(polyamide nucleic acid)、LNA(登録商標、locked nucleic acid)、ENA(登録商標、2’-O,4’-C-Ethylene-bridged nucleic acids)等の非天然型のヌクレオチドにてその一部又は全部が構成されていてもよい。 The primer according to the present invention can be synthesized using, for example, a commercially available oligonucleotide synthesizer. Furthermore, the primer according to the present invention does not need to be composed only of natural nucleotides (deoxyribonucleotides and/or ribonucleotides), and includes, for example, PNA (polyamide nucleic acid), LNA (registered trademark, locked nucleic acid), ENA (Registered trademark, 2'-O,4'-C-Ethylene-bridged nucleotides) may be partially or entirely composed of non-natural nucleotides.

このようなプライマーセットとして、より具体的には、
配列番号1のヌクレオチド配列における53~75番目の部位にハイブリダイズするフォーワードプライマーIと、配列番号1のヌクレオチド配列における1002~1024番目の部位にハイブリダイズするリバースプライマーIと、の組み合わせであるプライマーセットI、
配列番号2のヌクレオチド配列における1369~1396番目の部位にハイブリダイズするフォーワードプライマーIIと、配列番号2のヌクレオチド配列における1895~1922番目の部位にハイブリダイズするリバースプライマーIIと、の組み合わせであるプライマーセットII、
配列番号3のヌクレオチド配列における3~30番目の部位にハイブリダイズするフォーワードプライマーIIIと、配列番号3のヌクレオチド配列における312~335番目の部位にハイブリダイズするリバースプライマーIIIと、の組み合わせであるプライマーセットIII、
配列番号4のヌクレオチド配列における111~138番目の部位にハイブリダイズするフォーワードプライマーIVと、配列番号4のヌクレオチド配列における340~367番目の部位にハイブリダイズするリバースプライマーIVと、の組み合わせであるプライマーセットIV、及び
配列番号5のヌクレオチド配列における36~55番目の部位にハイブリダイズするフォーワードプライマーVと、配列番号5のヌクレオチド配列における201~222番目の部位にハイブリダイズするリバースプライマーVと、の組み合わせであるプライマーセットV、
が挙げられる。
More specifically, as such a primer set,
A primer that is a combination of forward primer I that hybridizes to the 53rd to 75th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and reverse primer I that hybridizes to the 1002nd to 1024th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1. set I,
A primer that is a combination of forward primer II that hybridizes to the 1369th to 1396th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 and reverse primer II that hybridizes to the 1895th to 1922nd sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2. Set II,
A primer that is a combination of a forward primer III that hybridizes to positions 3 to 30 in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and a reverse primer III that hybridizes to positions 312 to 335 in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3. Set III,
A primer that is a combination of a forward primer IV that hybridizes to positions 111 to 138 in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 and a reverse primer IV that hybridizes to positions 340 to 367 in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4. Set IV, and a forward primer V that hybridizes to the 36th to 55th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5, and a reverse primer V that hybridizes to the 201st to 222nd sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5. Primer set V, which is a combination,
can be mentioned.

上記のように菌株間で数塩基の欠失、挿入等による個体差は生じ得るため、各プライマーセットによれば、それぞれ次のPCR産物:
プライマーセットIによれば、好ましくは、配列番号1に記載のヌクレオチド配列における53~1024番目の範囲(972塩基)、若しくは、配列番号1に記載のヌクレオチド配列における53~1024番目の範囲に対応する範囲(好ましくは972~974塩基)が増幅されたPCR産物;
プライマーセットIIによれば、好ましくは、配列番号2に記載のヌクレオチド配列における1369~1922番目の範囲(554塩基)、若しくは、配列番号2に記載のヌクレオチド配列における1369~1922番目の範囲に対応する範囲(好ましくは551~557塩基)が増幅されたPCR産物;
プライマーセットIIIによれば、好ましくは、配列番号3に記載のヌクレオチド配列における3~335番目の範囲(333塩基)、若しくは、配列番号3に記載のヌクレオチド配列における3~335番目の範囲に対応する範囲(好ましくは330~336塩基)が増幅されたPCR産物;
プライマーセットIVによれば、好ましくは、配列番号4に記載のヌクレオチド配列における111~367番目の範囲(257塩基)、若しくは、配列番号4に記載のヌクレオチド配列における111~367番目の範囲に対応する範囲(好ましくは254~260塩基)が増幅されたPCR産物;
プライマーセットVによれば、好ましくは、配列番号5に記載のヌクレオチド配列における36~222番目の範囲(187塩基)若しくは、配列番号4に記載のヌクレオチド配列における36~222番目の範囲に対応する範囲(好ましくは184~190塩基)が増幅されたPCR産物
が得られる。
As mentioned above, individual differences may occur between bacterial strains due to deletions or insertions of several bases, so according to each primer set, the following PCR products:
According to primer set I, preferably corresponds to the 53rd to 1024th range (972 bases) in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1, or the 53rd to 1024th range in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1. A PCR product amplified in a range (preferably 972 to 974 bases);
According to Primer Set II, preferably corresponds to the 1369th to 1922nd range (554 bases) in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 2, or the 1369th to 1922nd range in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 2. A PCR product amplified in a range (preferably 551 to 557 bases);
According to primer set III, preferably corresponds to the range from 3rd to 335th (333 bases) in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 3, or the range from 3rd to 335th in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 3. PCR products amplified in a range (preferably 330 to 336 bases);
According to Primer Set IV, preferably corresponds to the 111st to 367th range (257 bases) in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 4, or the 111st to 367th range in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 4. PCR products amplified in a range (preferably 254 to 260 bases);
According to primer set V, preferably the range corresponding to the 36th to 222nd range (187 bases) in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 5 or the range corresponding to the 36th to 222nd range in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 4. (preferably 184 to 190 bases) is obtained.

上記において、ヌクレオチド配列の各範囲に「対応する」範囲とは、BLAST(Basic Local Alignment Search Tool at the National Center for Biological Information(米国国立生物学情報センターの基本ローカルアラインメント検索ツール))等を用いて(例えば、パラメータ:デフォルト値(すなわち初期設定値))、ヌクレオチド配列を整列させた際に、各対照の範囲(例えば、上記プライマーセットIの場合には配列番号1に記載のヌクレオチド配列における53~1024番目の範囲)と同列になるヌクレオチド配列の範囲のことである。 In the above, the range that "corresponds" to each range of the nucleotide sequence is defined as BLAST (Basic Local Alignment Search Tool at the National Center for Biological Information). ) etc. (for example, parameter: default value (i.e., initial setting value)), when the nucleotide sequences are aligned, the range of each control (for example, in the case of primer set I above, 53 to 53 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1) 1024th range).

プライマーセットIとしては、配列番号6のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIと、配列番号7のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIと、の組み合わせであることが好ましく、
プライマーセットIIとしては、配列番号8のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIと、配列番号9のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIと、の組み合わせであるプライマーセットIIであることが好ましく、
プライマーセットIIIとしては、配列番号10のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIIと、配列番号11のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIIと、の組み合わせであることが好ましく、
プライマーセットIVとしては、配列番号12のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIVと、配列番号13のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIVと、の組み合わせであることが好ましく、
プライマーセットVとしては、配列番号14のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーVと、配列番号15のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーVと、の組み合わせであることが好ましい。
Primer set I is preferably a combination of forward primer I consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6 and reverse primer I consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7,
Primer set II is preferably a combination of forward primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8 and reverse primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9,
Primer set III is preferably a combination of forward primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 and reverse primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 11,
Primer set IV is preferably a combination of forward primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 12 and reverse primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 13,
Primer set V is preferably a combination of forward primer V consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 14 and reverse primer V consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 15.

さらに、5種のプライマーセットの組み合わせとしては、特に非特異反応が低減され、電気泳動等による各PCR産物の区別がより明確となり、かつ、各標的領域のPCRによる増幅効率が互いに同等になる観点から、上記の好ましいプライマーセットII~IV(配列番号8及び9、配列番号10及び11、配列番号12及び13)のうちの少なくとも1セットを含むことが好ましく、上記の好ましいプライマーセットIII(配列番号10及び11)を少なくとも含むことがより好ましく、上記の好ましいプライマーセットII~IVを全て含むことがさらに好ましく、上記の好ましいプライマーセットI~Vを全て含むことがさらにより好ましい。 Furthermore, the combination of the five types of primer sets is particularly important from the viewpoint of reducing non-specific reactions, making it clearer to distinguish each PCR product by electrophoresis, etc., and achieving the same amplification efficiency by PCR for each target region. The preferred primer set III (SEQ ID NO: 8 and 9, SEQ ID NO: 10 and 11, SEQ ID NO: 12 and 13) is preferred. 10 and 11), more preferably all of the above preferred primer sets II to IV, and even more preferably all of the above preferred primer sets IV.

[DNA抽出工程]
本発明の腐蛆病菌の同時検出方法としては、前記PCR工程の前に、前記試料からDNAを抽出する工程をさらに含んでいてもよい。DNAの抽出方法としては特に制限されず、従来公知の方法を適宜用いることができ、例えば、アルカリ-SDS法、フェノール抽出法、市販の核酸抽出・精製キット(例えば、InstaGene Matrix(Bio-Rad)、DNeasy PowerSoil Kit(QIAGEN)、DNeasy Plant Mini Kit(QIAGEN)、ヨーネスピン(ファスマック)、ヨーネ・ピュアスピン(ファスマック))を用いる方法、及びこれらに準じた方法が挙げられる。中でも、前記試料としてハチミツを用いる場合の好ましい方法としては、ハチミツ中で外的刺激に強い硬い殻に覆われた芽胞の状態で存在しているアメリカ腐蛆病菌のDNAと、ハチミツ中で外的刺激に比較的脆弱な栄養体の形態で存在しているヨーロッパ腐蛆病菌のDNAと、をいずれもハチミツからより効率よくかつ同時に抽出できる観点から、ヨーネスピン及びヨーネピュアスピンを用いる方法が挙げられる。
[DNA extraction process]
The method for simultaneous detection of rot fungi of the present invention may further include a step of extracting DNA from the sample before the PCR step. The DNA extraction method is not particularly limited, and conventionally known methods can be used as appropriate, such as the alkaline-SDS method, phenol extraction method, and commercially available nucleic acid extraction/purification kits (e.g., InstaGene Matrix (Bio-Rad)). , DNeasy PowerSoil Kit (QIAGEN), DNeasy Plant Mini Kit (QIAGEN), Johnespin (Fasmac), Johnes Purespin (Fasmac)), and methods similar thereto. Among these, a preferred method when using honey as the sample is to extract the DNA of the American rot fungus, which exists in honey in the form of spores covered with a hard shell that is resistant to external stimuli, and to A method using Johnespin and Johnepurespin can be mentioned from the viewpoint of being able to more efficiently and simultaneously extract the DNA of the European rot fungus, which exists in the form of a trophozoite that is relatively vulnerable to stimulation, from honey.

[PCR工程(増幅工程)]
本発明の腐蛆病菌の同時検出方法は、上記の第1~第5の各標的領域をそれぞれ増幅可能なプライマーの組み合わせである前記プライマーセットを5種用いて、マルチプレックスPCRを行なうPCR工程を含む。
[PCR process (amplification process)]
The method for simultaneous detection of rot fungi of the present invention includes a PCR step of performing multiplex PCR using five types of primer sets, each of which is a combination of primers capable of amplifying each of the first to fifth target regions. include.

本発明に係るPCR工程では、例えば、前記試料から抽出したDNAに、前記5種のプライマーセット及び相補鎖合成酵素(例えば、DNAポリメラーゼ)を添加してマルチプレックスPCR反応を行なうことにより、前記試料中に目的の標的領域、すなわち目的の腐蛆病菌に特異的な目的の標的配列が存在する場合には、これに前記プライマーがハイブリダイズし、前記プライマーセットに挟まれる領域を鋳型として前記標的領域上のヌクレオチド断片が合成され、かかるヌクレオチド断片が増幅された増幅産物(PCR産物)を得ることができる。本発明に係る5種のプライマーセットを用いたマルチプレックスPCRによれば、前記試料中に5種の腐蛆病菌に特異的な目的の標的配列が存在する場合には、5種のPCR産物を得ることができる。 In the PCR step according to the present invention, for example, the five types of primer sets and complementary strand synthase (e.g., DNA polymerase) are added to the DNA extracted from the sample to perform a multiplex PCR reaction. If there is a desired target region, that is, a desired target sequence specific to the desired rot fungus, the primers hybridize to this, and the region sandwiched between the primer sets is used as a template to target the target region. The above nucleotide fragments are synthesized, and an amplification product (PCR product) in which such nucleotide fragments are amplified can be obtained. According to multiplex PCR using five types of primer sets according to the present invention, if target sequences specific to five types of rot fungi are present in the sample, five types of PCR products are Obtainable.

前記マルチプレックスPCRにおける相補鎖合成酵素の種類、反応液の組成、反応温度、時間、及びサイクル数等の反応条件としては、特に制限なく適宜選択することができる。例えば、本発明において、上記の好ましいプライマーセットI~V(配列番号6及び7、配列番号8及び9、配列番号10及び11、配列番号12及び13、配列番号14及び15)を用いる場合には、一般的なPCR条件を採用することができ、例えば、相補鎖合成、より好ましくはDNAポリメラーゼによるDNA伸長化の温度を、50~75℃、より好ましくは52~72℃の範囲とすることができる。 Reaction conditions such as the type of complementary strand synthase, the composition of the reaction solution, the reaction temperature, time, and number of cycles in the multiplex PCR can be appropriately selected without particular limitations. For example, in the present invention, when using the above-mentioned preferred primer sets IV (SEQ ID NO: 6 and 7, SEQ ID NO: 8 and 9, SEQ ID NO: 10 and 11, SEQ ID NO: 12 and 13, SEQ ID NO: 14 and 15), , general PCR conditions can be adopted, for example, the temperature for complementary strand synthesis, more preferably DNA elongation by DNA polymerase, can be in the range of 50 to 75°C, more preferably 52 to 72°C. can.

[検出工程]
前記PCR工程で得られたPCR産物は、適宜公知の方法又はそれに準じた方法で検出することができる。これにより、目的の標的配列の検出、すなわち、目的の腐蛆病菌に特異的な配列の存在を検出することが可能となり、間接的に前記試料中の目的の腐蛆病菌を検出することが可能となる。
[Detection process]
The PCR product obtained in the PCR step can be detected appropriately by a known method or a method analogous thereto. This makes it possible to detect the desired target sequence, that is, to detect the presence of a sequence specific to the desired rot fungus, and indirectly to detect the target rot fungus in the sample. becomes.

前記検出方法としては、例えば、アガロースゲル等の電気泳動によって前記PCR産物を分離して検出する方法;前記PCR産物にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプローブが固定された基板を用いて測定するDNAアレイ法等が挙げられる。 Examples of the detection method include a method of separating and detecting the PCR product by electrophoresis such as agarose gel; a DNA array method of measuring using a substrate immobilized with an oligonucleotide probe that hybridizes to the PCR product, etc. can be mentioned.

また、得られたPCR産物は、それぞれ、例えば、蛍光色素(例えば、臭化エチジウム、Syber Green(登録商標)、SYTO63、GelRed、GelGreen等)をインターカレートしてその蛍光を検出する方法;他の蛍光物質(FITC、FAM、DEAC、R6G、TexRed、Cy5、BODIPY FL等)、放射性同位体(H、14C、32P、35S、123I等)、発光物質(ルミノール、ルシフェリン、ルシゲニン等)等の標識物質で標識し、前記標識物質に応じたシグナル(呈色(発色)、反射光、発光、消光、蛍光、放射性同位体による放射線等)を検出する方法で確認することができる。さらに、必要に応じて前記シグナルの強度を測定して前記PCR産物を定量し、目的の標的配列又はそれに示される遺伝子の量を推定してもよい。 In addition, the obtained PCR products can be detected by a method of intercalating a fluorescent dye (e.g., ethidium bromide, Syber Green (registered trademark), SYTO63, GelRed, GelGreen, etc.) and detecting the fluorescence; Fluorescent substances (FITC, FAM, DEAC, R6G, TexRed, Cy5, BODIPY FL, etc.), radioisotopes ( 3H , 14C , 32P , 35S , 123I , etc.), luminescent substances (luminol, luciferin, lucigenin, etc.) Confirmation can be performed by labeling with a labeling substance such as (e.g.) and detecting a signal (coloration (coloring), reflected light, luminescence, quenching, fluorescence, radiation due to radioactive isotopes, etc.) according to the labeling substance. . Furthermore, if necessary, the intensity of the signal may be measured to quantify the PCR product to estimate the amount of the target sequence of interest or the gene expressed therein.

前記検出方法としては、上記の方法に限定されず、また、上記の方法や従来公知の方法を適宜組み合わせてもよい。中でも、本発明に係る5種のプライマーセットを用いる場合には、特に容易にPCR産物の分離が可能であることから、前記検出方法としては、前記電気泳動により前記PCR産物を分離する工程を含むことが好ましい。この場合には、例えば、アガロースゲル(例えば2%)のゲルに、得られたPCR産物を電気泳動し、前記蛍光色素(例えば、臭化エチジウム、GelRed、GelGreen等)で染色して、分離されたPCR産物のバンドの有無を蛍光によって確認することで、目的のPCR産物の有無、すなわち、目的の標的配列の有無、つまり前記試料中の目的の腐蛆病菌の有無を検出することができる。本発明に係る5種のプライマーセットを用いたマルチプレックスPCRによれば、PCR産物が5種とも得られた場合でも、それらを明確に分離し、区別して検出することができる。 The detection method is not limited to the above method, and the above methods and conventionally known methods may be combined as appropriate. Among them, when using the five types of primer sets according to the present invention, it is possible to separate the PCR products particularly easily, so the detection method includes a step of separating the PCR products by the electrophoresis. It is preferable. In this case, for example, the obtained PCR product is electrophoresed on an agarose gel (e.g., 2%), stained with the fluorescent dye (e.g., ethidium bromide, GelRed, GelGreen, etc.) and separated. By confirming the presence or absence of a band of the PCR product using fluorescence, it is possible to detect the presence or absence of the desired PCR product, that is, the presence or absence of the desired target sequence, that is, the presence or absence of the desired rot fungus in the sample. According to multiplex PCR using the five types of primer sets according to the present invention, even if all five types of PCR products are obtained, they can be clearly separated and detected separately.

<プライマーキット>
本発明は、
配列番号8のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIと、配列番号9のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIと、の組み合わせであるプライマーセットII、
配列番号10のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIIと、配列番号11のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIIと、の組み合わせであるプライマーセットIII、及び
配列番号12のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIVと、配列番号13のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIVと、の組み合わせであるプライマーセットIV、
からなる群から選択される少なくとも1種のプライマーセットを含む、プライマーキットも提供する。
<Primer kit>
The present invention
Primer set II, which is a combination of forward primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8 and reverse primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9;
Primer set III is a combination of forward primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 and reverse primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 11; and forward primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 12. Reverse primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 13, and primer set IV, which is a combination of
Also provided is a primer kit comprising at least one primer set selected from the group consisting of:

本発明のプライマーキットに含まれるプライマーセットは、それぞれ、上述したように、
プライマーセットIIは、配列番号2に記載のヌクレオチド配列における1369~1922番目の範囲(554塩基)若しくはそれに対応する範囲(好ましくは551~557塩基)を増幅することで、第2の標的配列を検出、つまり遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌を特異的に検出可能なプライマーセットであり、
プライマーセットIIIは、配列番号3に記載のヌクレオチド配列における3~335番目の範囲(333塩基)若しくはそれに対応する範囲(好ましくは330~336塩基)を増幅することで、第3の標的配列を検出、つまり遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌を特異的に検出可能なプライマーセットであり、
プライマーセットIVは、配列番号4に記載のヌクレオチド配列における111~367番目の範囲(257塩基)若しくはそれに対応する範囲(好ましくは254~260塩基)を増幅することで、第4の標的配列を検出、つまり表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌を特異的に検出可能なプライマーセットである。
As described above, the primer sets included in the primer kit of the present invention each include:
Primer set II detects the second target sequence by amplifying the 1369th to 1922nd range (554 bases) or the corresponding range (preferably 551 to 557 bases) in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 2. , that is, a primer set that can specifically detect the American rot fungus of genotype ERIC type I,
Primer set III detects the third target sequence by amplifying the 3rd to 335th range (333 bases) or the corresponding range (preferably 330 to 336 bases) in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 3. , that is, a primer set that can specifically detect the American rot fungus of genotype ERIC type II,
Primer set IV detects the fourth target sequence by amplifying the 111st to 367th range (257 bases) or the corresponding range (preferably 254 to 260 bases) in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 4. , that is, a primer set that can specifically detect a phenotypically atypical European rot fungus.

これらのプライマーセットはいずれも、本発明者らが新規に見出したプライマーセットである。本発明のプライマーキットとしては、プライマーセットIIIを少なくとも含むことが好ましく、プライマーセットII、III、及びIVを全て含むことがより好ましい。 All of these primer sets are newly discovered by the present inventors. The primer kit of the present invention preferably includes at least primer set III, and more preferably includes all of primer sets II, III, and IV.

さらに、本発明のプライマーキットとしては、
配列番号6のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIと、配列番号7のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIと、の組み合わせであるプライマーセットI、及び/又は
配列番号14のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーVと、配列番号15のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーVと、の組み合わせであるプライマーセットV、
をさらに含むことも好ましい。
Furthermore, the primer kit of the present invention includes:
Primer set I is a combination of forward primer I consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6 and reverse primer I consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7, and/or forward primer V consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 14. and a reverse primer V consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 15, a primer set V, which is a combination of
It is also preferable to further include.

プライマーセットIは、配列番号1に記載のヌクレオチド配列における53~1024番目の範囲(972塩基)若しくはそれに対応する範囲(好ましくは972~974塩基)を増幅することで、第1の標的配列を検出、つまり全遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌を検出可能なプライマーセットである。上記の遺伝子型ERIC I型又はII型の遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌をそれぞれ特異的に検出可能なプライマー(プライマーセットII及びプライマーセットIII)と組み合わせることで、ERIC I型及びII型以外の遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌を検出可能である。すなわち、プライマーセットII~IIIのいずれによってもPCR産物が確認されず、かつ、プライマーセットIのみによってPCR産物が確認された場合には、遺伝子型ERIC I型及びII型以外の遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌が検出されたと判断することができる。 Primer set I detects the first target sequence by amplifying the 53rd to 1024th range (972 bases) or the corresponding range (preferably 972 to 974 bases) in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1. In other words, this is a primer set that can detect all genotypes of the American rot fungus. By combining the above-mentioned ERIC type I or II genotype genotypes with primers (primer set II and primer set III) that can specifically detect American rot fungi, genes other than ERIC type I and II can be detected. type of American rot fungus can be detected. In other words, if a PCR product is not confirmed with any of primer sets II to III, and a PCR product is confirmed only with primer set I, it is possible to confirm that a PCR product with a genotype other than ERIC type I or type II is detected. It can be determined that the maggot pathogen has been detected.

プライマーセットVは、配列番号5に記載のヌクレオチド配列における36~222番目の範囲(187塩基)若しくはそれに対応する範囲(好ましくは184~190塩基)を増幅することで、第5の標的配列を検出、つまり表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌を特異的に検出可能なプライマーセットである。 Primer set V detects the fifth target sequence by amplifying the 36th to 222nd range (187 bases) or the corresponding range (preferably 184 to 190 bases) in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 5. In other words, it is a primer set that can specifically detect a phenotypic typical European rot fungus.

本発明のプライマーキットは、上記の各腐蛆病菌の検出方法に加えて、上記の本発明の腐蛆病菌の同時検出方法に好適に用いることができる。本発明のプライマーキットに含まれる各プライマーとしては、それぞれ、緩衝液、安定剤、保存剤、防腐剤等の他の成分が添加してあってもよい。また、本発明のプライマーキットとしては、前記試料の希釈液;DNAを抽出、精製するための試薬;マルチプレックスPCRに必要な酵素、緩衝液、pH調整剤等の試薬;検出工程に必要な試薬;標準核酸;使用説明書等をさらに備えていてもよい。 The primer kit of the present invention can be suitably used in the above-described method for simultaneously detecting rot fungi of the present invention, in addition to the methods for detecting each rot fungus described above. Each primer included in the primer kit of the present invention may contain other components such as a buffer, a stabilizer, a preservative, and a preservative. In addition, the primer kit of the present invention includes a diluted solution of the sample; reagents for extracting and purifying DNA; reagents such as enzymes, buffers, and pH adjusters necessary for multiplex PCR; reagents necessary for the detection process. ; standard nucleic acid; instructions for use, etc. may further be provided.

以下、試験例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の試験例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on test examples, but the present invention is not limited to the following test examples.

1.マルチプレックスPCRの標的配列の選定
1.1.アメリカ腐蛆病菌の標的配列
(ERIC I型)
遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌に特異的な標的配列としては、Beims et al.,2020,Open Vet.J.,10:53-58に記載のToxin 1遺伝子(plx1)の配列を用いた。遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌の標的配列(Toxin 1遺伝子)の典型的なヌクレオチド配列を配列番号2に示す。
1. Selection of target sequence for multiplex PCR 1.1. Target sequence of American rot fungus (ERIC type I)
As a target sequence specific to the American rot fungus of genotype ERIC type I, Beims et al. , 2020, Open Vet. J. The sequence of the Toxin 1 gene (plx1) described in 10:53-58 was used. A typical nucleotide sequence of the target sequence (Toxin 1 gene) of the American rot fungus of genotype ERIC type I is shown in SEQ ID NO: 2.

(ERIC II型)
遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌に特異的な標的配列は次のように選択した。すなわち、先ず、Funfhaus et al.,2009,Environ.Microbiol.Rep.,1:240-250においてERIC II型株にのみ存在することが報告されている9つの配列をGenBankデータベースから取得した。次いで、GenBankデータベースに登録されている、他の遺伝子型(ERIC I型、III型、IV型、V型)のアメリカ腐蛆病菌株の完全長ゲノムと比較し、ERIC II型株のみが保有するといえる配列は1つ(GenBankアクセッション番号FI763267で登録されている配列)であることを見出し、標的配列とした。なお、下記の表11~12の菌株No.72~86に記載の、遺伝子型が既知のアメリカ腐蛆病菌株における、同標的配列の有無を、下記のプライマーセットIIIによるPCRで調べたところ、当該標的配列が確かに真にERIC II型株に特異的な配列であることが確認された。遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌の標的配列の典型的なヌクレオチド配列を配列番号3に示す。
(ERIC type II)
A target sequence specific to the American rot fungus of genotype ERIC type II was selected as follows. That is, first, Funfhaus et al. , 2009, Environ. Microbiol. Rep. , 1:240-250, nine sequences reported to be present only in ERIC type II strains were obtained from the GenBank database. Next, we compared the full-length genomes of American rot fungus strains of other genotypes (ERIC types I, III, IV, and V) registered in the GenBank database, and found that only ERIC type II strains possessed the genomes. It was found that there was only one sequence (registered with GenBank accession number FI763267), which was selected as the target sequence. In addition, strain No. 1 in Tables 11 and 12 below. The presence or absence of the same target sequence in the American rot fungus strains described in 72 to 86 with known genotypes was investigated by PCR using the following primer set III, and it was found that the target sequence was indeed true for ERIC type II strains. It was confirmed that the sequence was specific to . A typical nucleotide sequence of the target sequence of the American rot fungus of genotype ERIC type II is shown in SEQ ID NO: 3.

(全遺伝子型)
遺伝子型ERIC I型及びII型を含む全ての遺伝子型(ERIC I~V型)のアメリカ腐蛆病菌が共通に保有する16S rRNA遺伝子の配列を、全遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌に特異的な標的配列とした。全遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌の標的配列(16S rRNA遺伝子)の典型的なヌクレオチド配列を配列番号1に示す。この標的配列を上記の遺伝子型ERIC I型及びII型のアメリカ腐蛆病菌の両標的配列と組み合わせて検出対象とすることにより、上記の遺伝子型ERIC I型及びII型の標的配列のいずれも検出されず、かつ、全遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌の標的配列(16S rRNA遺伝子)のみが検出されることで、ERIC I型及びII型以外の遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌を検出することができる。
(all genotypes)
The sequence of the 16S rRNA gene, which is commonly possessed by all genotypes of American saprophytic fungi, including ERIC types I and II (ERIC types I to V), was combined with the sequence of the 16S rRNA gene, which is common to all genotypes of American saprophytic fungi, including ERIC types I and II. This was used as the target sequence. A typical nucleotide sequence of the target sequence (16S rRNA gene) of all genotypes of the American rot fungus is shown in SEQ ID NO: 1. By combining this target sequence with the target sequences of the above-mentioned ERIC type I and type II American rot fungi, both of the target sequences of the above-mentioned genotype ERIC type I and II can be detected. By detecting only the target sequence (16S rRNA gene) of all genotypes of American rot fungi, it is possible to detect American rot fungi of genotypes other than ERIC type I and II. .

1.2.ヨーロッパ腐蛆病菌の標的配列
(非典型)
表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌に特異的な標的配列としては、Arai et al.,2014,J.Vet.Med.Sci.,76:491-498に記載のFur family transcriptional regulator遺伝子の配列を用いた。表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌の標的配列(Fur family transcriptional regulator遺伝子)の典型的なヌクレオチド配列を配列番号4に示す。
1.2. Target sequence of European rot fungus (atypical)
Target sequences specific to the phenotypic atypical European rot fungus include Arai et al. , 2014, J. Vet. Med. Sci. The sequence of the Fur family transcriptional regulatory gene described in J. Phys., 76:491-498 was used. A typical nucleotide sequence of the target sequence (Fur family transcriptional regulator gene) of the phenotypically atypical European rot fungus is shown in SEQ ID NO: 4.

(典型)
表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌に特異的な標的配列としては、Arai et al.,2014,J.Vet.Med.Sci.,76:491-498に記載のNa/H antiporter遺伝子(napA)の配列を用いた。表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌の標的配列(Na/H antiporter遺伝子)の典型的なヌクレオチド配列を配列番号5に示す。
(typical)
As a target sequence specific to a phenotypic typical European rot fungus, Arai et al. , 2014, J. Vet. Med. Sci. The sequence of the Na + /H + antiporter gene (napA) described in J. Phys., 76:491-498 was used. A typical nucleotide sequence of the target sequence (Na + /H + antiporter gene) of a phenotypic typical European rot fungus is shown in SEQ ID NO: 5.

2.プライマーセットの設計
2.1 全遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌に共通の標的配列
全遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌の標的配列(16S rRNA遺伝子)を特異的に検出するプライマーとして、Govan et al.,Appl.Environ.Microbiol.,65:2243-2245、及び、de Graaf et al.,2013,J.Apic.Res.,52:1-28に記載のプライマーを用いた。全遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌の標的配列(16S rRNA遺伝子)を検出するためのプライマー、そのヌクレオチド配列を示す配列番号、及び同プライマーセット(プライマーセットI)で増幅され得るヌクレオチド断片の期待されるサイズ(PCR産物サイズ)を下記の表1に示し、各プライマーの配列番号1のヌクレオチド配列における設計部位を示す概略図を図1に示す。
2. Design of Primer Set 2.1 Target Sequence Common to All Genotypes of American Scabies As a primer that specifically detects the target sequence (16S rRNA gene) of all genotypes of American Scabies, Govan et al. , Appl. Environ. Microbiol. , 65:2243-2245, and de Graaf et al. , 2013, J. Apic. Res. , 52:1-28 were used. Primers for detecting the target sequence (16S rRNA gene) of all genotypes of the American rot fungus, the sequence number indicating the nucleotide sequence, and the expected nucleotide fragment that can be amplified with the primer set (primer set I) The size (PCR product size) is shown in Table 1 below, and a schematic diagram showing the design site in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 of each primer is shown in FIG.

2.2 表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌の標的配列
表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌の標的配列(Na/H antiporter遺伝子)を特異的に検出するプライマーとしては、Arai et al.,2014,J.Vet.Med.Sci.,76:491-498に記載のプライマーを用いた。表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌の標的配列(Na/H antiporter遺伝子)を検出するためのプライマー、そのヌクレオチド配列を示す配列番号、及び同プライマーセット(プライマーセットV)で増幅され得るヌクレオチド断片の期待されるサイズ(PCR産物サイズ)を下記の表2に示し、各プライマーの配列番号5のヌクレオチド配列における設計部位を示す概略図を図2に示す。
2.2 Target sequence of a phenotypically typical European rot fungus As a primer for specifically detecting a target sequence (Na + /H + antiporter gene) of a phenotypically typical European rot fungus, Arai et al. , 2014, J. Vet. Med. Sci. , 76:491-498 were used. Primers for detecting the target sequence (Na + /H + antiporter gene) of the European rot fungus with a typical phenotype, the sequence number indicating the nucleotide sequence thereof, and the nucleotide fragment that can be amplified with the same primer set (primer set V) The expected size (PCR product size) of each primer is shown in Table 2 below, and a schematic diagram showing the design site in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 of each primer is shown in FIG.

2.3 遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌、表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌の各標的配列
上記2.1~2.2以外の標的配列については、より精度の高いマルチプレックスPCRを構築するために、複数のフォワードプライマー(F)及びリバースプライマー(R)を設計した。各プライマーの設計には、遺伝子配列解析ソフトSequencher 5.4.6(Gene Codes Corp.)を使用し、長さが20~28bp、GC含量が40~60%となるように設計した。また、プライマーの特異性を上げるために3’末端の塩基がTとなる配列は避け、マルチプレックスPCRを行なった時に標的配列毎に異なる大きさのヌクレオチド断片が増幅されるように、すなわち、得られるPCR産物が異なる大きさとなるように、プライマーを設計した。また、BLAST検索(http://blast.ncbi.nlm.nih.gov)によりGenBankのデータベース上にある全ての細菌の遺伝子配列と比較することによって、設計したプライマーが標的菌に高い特異性を持つことを確認した。
2.3 Target sequences of genotype ERIC type I American rot fungus, genotype ERIC type II American rot fungus, and phenotypically atypical European rot fungus Target sequences other than those in 2.1 to 2.2 above For this, multiple forward primers (F) and reverse primers (R) were designed in order to construct multiplex PCR with higher accuracy. Gene sequence analysis software Sequencher 5.4.6 (Gene Codes Corp.) was used to design each primer, and the primers were designed to have a length of 20 to 28 bp and a GC content of 40 to 60%. In addition, in order to increase the specificity of the primers, we avoided sequences in which the base at the 3' end is T, so that when multiplex PCR was performed, nucleotide fragments of different sizes for each target sequence were amplified. Primers were designed so that the resulting PCR products were of different sizes. In addition, by comparing the gene sequences of all bacteria on the GenBank database through BLAST search (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov), we can confirm that the designed primers have high specificity for the target bacteria. It was confirmed.

遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌の標的配列(Toxin 1遺伝子)を検出するためのプライマー(12種類)及びそのヌクレオチド配列を示す配列番号を下記の表3に示し、各プライマーの配列番号2のヌクレオチド配列における設計部位を示す概略図を図3に示す。また、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌の標的配列(GenBankアクセッション番号FI763267で登録されている配列)を検出するためのプライマー(6種類)及びそのヌクレオチド配列を示す配列番号を下記の表4に示し、各プライマーの配列番号3のヌクレオチド配列における設計部位を示す概略図を図4に示す。さらに、表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌の標的配列(Fur family transcriptional regulator遺伝子)を検出するためのプライマー(4種類)及びそのヌクレオチド配列を示す配列番号を下記の表5に示し、各プライマーの配列番号4のヌクレオチド配列における設計部位を示す概略図を図5に示す。 The primers (12 types) for detecting the target sequence (Toxin 1 gene) of the American rot fungus of genotype ERIC type I and the sequence numbers indicating their nucleotide sequences are shown in Table 3 below. A schematic diagram showing the design site in the nucleotide sequence of is shown in FIG. In addition, the table below lists primers (six types) for detecting the target sequence of the American rot fungus of genotype ERIC type II (sequence registered with GenBank accession number FI763267) and the sequence numbers indicating their nucleotide sequences. 4, and a schematic diagram showing the designed site in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 of each primer is shown in FIG. Furthermore, the primers (four types) for detecting the target sequence (Fur family transcriptional regulator gene) of the phenotypic atypical European rot fungus and the sequence numbers indicating their nucleotide sequences are shown in Table 5 below. A schematic diagram showing the design site in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 is shown in FIG.

2.4 プライマーセットの組み合わせ
最適なマルチプレックスPCR用のプライマーセットの組み合わせを選出するため、上記で設計した表3~5に記載の複数のプライマーについて、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌の標的配列に9セット(1~9)、遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌の標的配列に10セット(A~J)、表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌の標的配列に4セット(a~d)のプライマーセットを設計した。下記の表6に、各プライマーセットにおけるフォワードプライマー(F)とリバースプライマー(R)との組み合わせ、及び、各プライマーセットで増幅され得るヌクレオチド断片の期待されるサイズ(PCR産物サイズ)を示す。
2.4 Combination of Primer Sets In order to select the optimal combination of primer sets for multiplex PCR, the multiple primers listed in Tables 3 to 5 designed above were tested for the American rot fungus of genotype ERIC type II. 9 sets (1-9) for the target sequence, 10 sets (A-J) for the target sequence of the American rot fungus with genotype ERIC type I, and 4 sets (a) for the target sequence of the phenotypically atypical European rot fungus. Primer sets for ~d) were designed. Table 6 below shows the combination of forward primer (F) and reverse primer (R) in each primer set, and the expected size of the nucleotide fragment that can be amplified with each primer set (PCR product size).

3.マルチプレックスPCR
PCR反応の酵素には、QIAGEN Multiplex PCR Kit(QIAGEN)を使用し、1反応あたり、2×QIAGEN Multiplex PCR Master Mixを10μL、Q solutionを2μL、及び鋳型DNAを2μLずつ含む全20μLの系で実施した。反応液中の各プライマーの最終濃度は、全遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌の標的配列(16S rRNA遺伝子)を検出するプライマー(表1に記載のプライマー)は0.1μM、それ以外のプライマー(表2~5に記載のプライマー)は全て0.2μMとした。
3. multiplex PCR
The QIAGEN Multiplex PCR Kit (QIAGEN) was used as the enzyme for the PCR reaction, and each reaction consisted of a total 20 μL system containing 10 μL of 2×QIAGEN Multiplex PCR Master Mix, 2 μL of Q solution, and 2 μL of template DNA. carried out in did. The final concentration of each primer in the reaction solution was 0.1 μM for the primers (primers listed in Table 1) that detect the target sequence (16S rRNA gene) of all genotypes of the American rot fungus, and 0.1 μM for the other primers (primers listed in Table 1). The primers described in 2 to 5) were all 0.2 μM.

PCR反応条件は、98℃ 15分;94℃ 30秒、60℃ 1分30秒、72℃ 1分 (×35サイクル);72℃ 10分で行なった。全てのPCR反応はT100TM Thermal Cycler(Bio-Rad Laboratories)で行ない、6μLのPCR反応液を2%アガロースゲル電気泳動に供した。2%アガロースゲル電気泳動は、100V、30分の条件で行なった後、臭化エチジウムでDNAを染色し、UV照射下でPCR産物のバンドを観察することにより各標的配列由来のヌクレオチド断片の増幅を確認した。 The PCR reaction conditions were as follows: 98°C for 15 minutes; 94°C for 30 seconds, 60°C for 1 minute and 30 seconds, 72°C for 1 minute (x35 cycles); and 72°C for 10 minutes. All PCR reactions were performed on a T100 Thermal Cycler (Bio-Rad Laboratories), and 6 μL of the PCR reaction solution was subjected to 2% agarose gel electrophoresis. After 2% agarose gel electrophoresis was performed at 100V for 30 minutes, the DNA was stained with ethidium bromide and the nucleotide fragments derived from each target sequence were amplified by observing the PCR product bands under UV irradiation. It was confirmed.

<試験例1> 最適なプライマーセットの組み合わせの検討
下記の表7に記載の、遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌の代表株(DTK386株)、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌の代表株(DTK384株)、表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌の代表株(DAT606株)、及び表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌の代表株(DAT561株)から、それぞれ、InstaGene Matrix(Bio-Rad)を用いて、その取扱説明書に従ってゲノムDNAを抽出した。これら4株から抽出したゲノムDNA濃度をそれぞれNanoDrop ND-1000(Thermo Scientific)で測定後、各菌株のゲノムDNAが最終濃度0.25ng/μLになるように調整して混合した混合物2μLを陽性コントロール用の鋳型DNAとして用いた。
<Test Example 1> Examination of the optimal primer set combination A representative strain of the American rot fungus with the genotype ERIC type I (DTK386 strain) and a representative strain of the American rot fungus with the genotype ERIC type II, as shown in Table 7 below. InstaGene Matrix (Bio-Rad ) to extract genomic DNA according to its instruction manual. After measuring the concentration of genomic DNA extracted from these four strains using NanoDrop ND-1000 (Thermo Scientific), 2 μL of a mixture of genomic DNA of each strain adjusted to a final concentration of 0.25 ng/μL was used as a positive control. It was used as a template DNA for.

表6に記載のプライマーセットから、各標的配列に対して1つのプライマーセットをそれぞれ選び、全遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌の標的配列(16S rRNA遺伝子)を検出するプライマーセットI(表1)及び表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌の標的配列(Na/H antiporter遺伝子)を検出するプライマーセットV(表2)と組み合わせ、全360とおりの組み合わせについて、上記陽性コントロールを鋳型として、上記3に記載の条件でマルチプレックスPCRを行なった。 One primer set was selected for each target sequence from the primer sets listed in Table 6, and primer set I (Table 1) and In combination with primer set V (Table 2) that detects the target sequence (Na + /H + antiporter gene) of the European rot fungus with a typical phenotype, a total of 360 combinations were prepared using the above positive control as a template and in accordance with 3 above. Multiplex PCR was performed under the conditions described.

本試験例において、マルチプレックスPCRにより全てのプライマーセットが正しく前記陽性コントロールの標的配列上の目的のヌクレオチド断片を増幅した場合、電気泳動像では、上から、全遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌(PCR産物サイズ:973bp)、遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌(PCR産物サイズ:475~836bp)、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌(PCR産物サイズ:326~338bp)、表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌(PCR産物サイズ:239~259bp)、表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌(PCR産物サイズ:187bp)に由来する5つの特異的PCR産物が増幅される。 In this test example, if all the primer sets correctly amplified the desired nucleotide fragment on the target sequence of the positive control by multiplex PCR, the electrophoresis image shows, from the top, all genotypes of the American rot fungus (PCR (Product size: 973 bp), Genotype ERIC type I of American saprophyte (PCR product size: 475-836 bp), Genotype ERIC type II of American saprophyte (PCR product size: 326-338 bp), Phenotype atypical Five specific PCR products derived from a phenotypically typical European rot fungus (PCR product size: 187 bp) are amplified.

マルチプレックスPCR後の2%アガロースゲル電気泳動で得られた電気泳動像の一部を図6~図7に示す。前記電気泳動の結果、非特異反応(標的配列以外からの非特異的なDNAの増幅)が確認された場合、5種類の目的の特異的PCR産物が確認できなかった場合、又は、5種類の目的の特異的PCR産物が確認できても一部のPCR産物の増幅効率が悪く、電気泳動像の輝度が低い場合には、マルチプレックスPCRに好適ではないプライマーセットの組み合わせと判断した。他方、5種類の目的の特異的PCR産物が予想されるサイズで確認され、かつ、電気泳動像で全てのPCR産物が同程度の輝度で確認できた場合を、マルチプレックスPCRに特に適したプライマーセットの組み合わせと判断した。 Part of the electrophoretic image obtained by 2% agarose gel electrophoresis after multiplex PCR is shown in FIGS. 6 and 7. As a result of the electrophoresis, if a non-specific reaction (amplification of non-specific DNA from a source other than the target sequence) is confirmed, if the five types of desired specific PCR products cannot be confirmed, or if the five types of target specific PCR products cannot be confirmed, Even if the desired specific PCR product was confirmed, if the amplification efficiency of some of the PCR products was poor and the brightness of the electrophoretic image was low, it was determined that the primer set combination was not suitable for multiplex PCR. On the other hand, when five specific PCR products of interest are confirmed with the expected size and all PCR products are confirmed with similar brightness in the electrophoretic image, primers particularly suitable for multiplex PCR are determined. It was determined that it was a combination of sets.

その結果、非特異反応はどの組み合わせでも確認されなかったが、1~2種類のPCR産物が増幅されない組み合わせがほとんどを占めた。しかしながら、1-A-aの組み合わせ、すなわち、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌の標的配列を検出するプライマーセットが、配列番号10のヌクレオチド配列からなるP1-II-F1(フォーワードプライマーIII)と、配列番号11のヌクレオチド配列からなるP1-II-R1(リバースプライマーIII)と、の組み合わせであるプライマーセット1(プライマーセットIII)、遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌の標的配列を検出するプライマーセットが、配列番号8のヌクレオチド配列からなるP1-I-F1(フォーワードプライマーII)と、配列番号9のヌクレオチド配列からなるP1-I-R1(リバースプライマーII)と、の組み合わせであるプライマーセットA(プライマーセットII)、表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌の標的配列を検出するプライマーセットが、配列番号12のヌクレオチド配列からなるMp-A-F1(フォーワードプライマーIV)と、配列番号13のヌクレオチド配列からなるMp-A-R1(リバースプライマーIV)と、の組み合わせであるプライマーセットa(プライマーセットIV)、である組み合わせは、マルチプレックスPCRに特に適したプライマーセットの組み合わせであることが確認された。図6~図7に示したように、1-A-aの組み合わせは、この組み合わせでなければマルチプレックスPCRの安定性が低く、1のプライマーセット、Aのプライマーセット、及びaのプライマーセットのいずれかを他のプライマーセットに代えると、5種類の目的の特異的PCR産物が安定して増幅されない傾向にあった。 As a result, non-specific reactions were not observed in any of the combinations, but most of the combinations did not amplify one or two types of PCR products. However, the combination 1-Aa, that is, the primer set for detecting the target sequence of the American rot fungus of genotype ERIC type II, is P1-II-F1 (forward primer III) consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10. ) and P1-II-R1 (reverse primer III) consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 11. The primer set to be detected is a combination of P1-I-F1 (forward primer II) consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8 and P1-I-R1 (reverse primer II) consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9. A certain primer set A (primer set II), a primer set for detecting a target sequence of a phenotypically atypical European rot fungus, is Mp-A-F1 (forward primer IV) consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 12, The combination of Mp-A-R1 (reverse primer IV) consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 13 and primer set a (primer set IV) is a combination of primer sets particularly suitable for multiplex PCR. It was confirmed that there is. As shown in Figures 6 and 7, unless the combination 1-A-a is used, the stability of multiplex PCR is low. When any of the primer sets was replaced with another primer set, the five target specific PCR products tended not to be stably amplified.

上記1-A-aのプライマーセットの組み合わせで、上記陽性コントロール又は滅菌水(陰性コントロール)を鋳型DNAとして上記3に記載の条件でマルチプレックスPCRを行ない、2%アガロースゲル電気泳動で得られた電気泳動像を図8に示す。 Using the combination of the primer set 1-A-a above, multiplex PCR was performed under the conditions described in 3 above using the above positive control or sterilized water (negative control) as template DNA, and the results were obtained by 2% agarose gel electrophoresis. The electrophoretic image is shown in FIG.

<試験例2> マルチプレックスPCRの特異性確認試験
1-A-aのプライマーセットの組み合わせの特異性を確認するために、下記の表8~12に記載の腐蛆病菌を含む105株の菌株から抽出したゲノムDNAを鋳型DNAとして、マルチプレックスPCRを行なった。
<Test Example 2> Multiplex PCR specificity confirmation test In order to confirm the specificity of the primer set combination of 1-A-a, 105 strains including the rot fungi listed in Tables 8 to 12 below were used. Multiplex PCR was performed using genomic DNA extracted from the following as template DNA.

表11~12に記載のどの腐蛆病菌も、Multilocus Sequence Typingという遺伝子型別法でより詳細な遺伝子型(Sequence Type、ST)に分けることができるが、本試験では国内の腐蛆病症例からこれまでに分離された全ての遺伝子型を網羅するために、15株のアメリカ腐蛆病菌(ERIC I型が9株、ERIC II型が6株)と、19株のヨーロッパ腐蛆病菌(典型が10株、非典型が9株)とを使用した。ヨーロッパ腐蛆病菌の基準株であるATCC 35311株(菌株No.89)は、American Type Culture Collectionから購入した。さらに、腐蛆病菌ではない菌種として、国産ハチミツから分離された58株(Okamoto et al.,2021,Front.Microbiol.12:667096)と、ミツバチの幼虫から分離された13株(Arai et al.,2014,J.Vet.Med.Sci.,76:491-498)とを加えた。 All of the rot fungi listed in Tables 11 and 12 can be divided into more detailed genotypes (sequence types (ST)) using a genotyping method called Multilocus Sequence Typing, but in this study, we used a genotyping method called Multilocus Sequence Typing. In order to cover all genotypes isolated to date, 15 strains of American rot fungi (9 strains of ERIC type I and 6 strains of ERIC type II) and 19 strains of European rot fungi (typically 10 strains and 9 atypical strains) were used. ATCC 35311 strain (strain No. 89), which is a type strain of European rot fungus, was purchased from American Type Culture Collection. Furthermore, as bacterial species that are not rot maggots, 58 strains isolated from domestic honey (Okamoto et al., 2021, Front. Microbiol. 12:667096) and 13 strains isolated from honey bee larvae (Arai et al. ., 2014, J. Vet. Med. Sci., 76:491-498).

各菌株のゲノムDNAは、InstaGene Matrix(Bio-Rad)を用いて、その取扱説明書に従って抽出した。抽出したゲノムDNA濃度をそれぞれNanoDrop ND-1000(Thermo Scientific)で測定後、0.25ng/μLに調整して鋳型DNAとした。また、上記の表7に記載の4株から試験例1と同様にして調製した混合物を陽性コントロール(P)用の鋳型DNAとして用いた。 Genomic DNA of each strain was extracted using InstaGene Matrix (Bio-Rad) according to its instruction manual. After measuring the concentration of each extracted genomic DNA using NanoDrop ND-1000 (Thermo Scientific), the concentration was adjusted to 0.25 ng/μL and used as template DNA. In addition, a mixture prepared from the four strains listed in Table 7 above in the same manner as in Test Example 1 was used as template DNA for positive control (P).

上記1-A-aのプライマーセットの組み合わせで、各菌株から調製した鋳型DNA、陽性コントロール(P)、又は滅菌水(陰性コントロール、N)を鋳型DNAとして、上記3に記載の条件でマルチプレックスPCRを行ない、2%アガロースゲル電気泳動で得られた電気泳動像を図9A~図9Eに示す。 Multiplex with the combination of the primer set 1-A-a above under the conditions described in 3 above using template DNA prepared from each strain, positive control (P), or sterile water (negative control, N) as template DNA. PCR was performed and electrophoretic images obtained by 2% agarose gel electrophoresis are shown in FIGS. 9A to 9E.

また、前記電気泳動により、遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌(期待されるPCR産物サイズ:972~974bp及び551~557bp)、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌(期待されるPCR産物サイズ:972~974bp及び330~336bp)、表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌(期待されるPCR産物サイズ:254~260bp)、表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌(期待されるPCR産物サイズ:184~190bp)に由来する特異的PCR産物のバンドの有無を確認し、当該バンドが確認された菌株を当該腐蛆病菌陽性(+)であると判断し、確認されなかった菌株を当該腐蛆病菌陰性(-)であると判断した。結果を下記の表8~12に合わせて示す。 In addition, the electrophoresis revealed that the genotype ERIC type I (expected PCR product size: 972-974 bp and 551-557 bp) and the genotype ERIC type II (expected PCR product) size: 972-974 bp and 330-336 bp), phenotypically atypical European rot fungus (expected PCR product size: 254-260 bp), phenotypically typical European rot fungus (expected PCR product size: 184 The presence or absence of a band of a specific PCR product derived from 190 bp) was confirmed, and the strains in which the band was confirmed were judged to be positive (+) for the said rot fungus, and the strains that were not confirmed were determined to be positive (+) for the said rot fungus. It was judged to be negative (-). The results are shown in Tables 8 to 12 below.

図9A~図9E及び表8~12に示したように、本マルチプレックスPCRの特異性確認試験では、供試した全ての腐蛆病菌株を正確に、遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌、表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌、又は表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌に判別した(図9C~図9E及び表11~12の菌株No.72~105)。また、腐蛆病菌ではない細菌のゲノムDNAからの非特異的なDNAの増幅は全く観察されなかった(図9A~図9C及び表8~11の菌株No.1~71)。 As shown in Figures 9A to 9E and Tables 8 to 12, in this multiplex PCR specificity confirmation test, all of the tested bacterial strains were accurately identified as ERIC type I American sarcoptic bacteria. , the genotype was ERIC type II, the American rot fungus, the phenotypically atypical European rot fungus, or the phenotypically typical European rot fungus (strain No. 72 in Figures 9C to 9E and Tables 11 to 12). ~105). Furthermore, no non-specific DNA amplification was observed from the genomic DNA of bacteria that were not pathogenic fungi (strains No. 1 to 71 in Figures 9A to 9C and Tables 8 to 11).

<試験例3> マルチプレックスPCRの感度確認試験
鋳型DNAとして、上記の表7に記載の4株から、それぞれ次の方法で抽出したDNAを用いた。すなわち、アメリカ腐蛆病菌はMYPGP寒天培地を用いて35℃、5% CO条件下で2日間、ヨーロッパ腐蛆病菌はKSBHI寒天培地を用いて35℃、嫌気条件下で3日間、それぞれ培養した後、ゲノムDNAを、Okamoto et al.,2021,Front.Microbiol.,12:667096、及び、Arai et al.,2012,PLoS One,7:e33708に記載の方法で抽出した。
<Test Example 3> Multiplex PCR Sensitivity Confirmation Test As template DNA, DNA extracted from the four strains listed in Table 7 above by the following method was used. That is, the American rot fungus was cultured on MYPGP agar medium at 35°C under 5% CO2 conditions for 2 days, and the European rot fungus was cultured on KSBHI agar medium at 35°C under anaerobic conditions for 3 days. After that, the genomic DNA was obtained from Okamoto et al. , 2021, Front. Microbiol. , 12:667096, and Arai et al. , 2012, PLoS One, 7: e33708.

アメリカ腐蛆病菌の培養に用いたMYPGP寒天培地は、Mueller-Hinton broth(Oxoid CM0405)10g、酵母エキス15g、KHPO 3g、ピルビン酸ナトリウム1g、粉末寒天20gを1Lの蒸留水に加え、121℃で15分間のオートクレーブで滅菌・溶解後、フィルター滅菌処理済み10%グルコース溶液を20mL添加し、プラスチックシャーレに分注して作製した。また、ヨーロッパ腐蛆病菌の培養に用いたKSBHI寒天培地は、Brain heart infusion broth 37g、可溶性でんぷん10g、KHPO 20.4g、粉末寒天15gを1Lの蒸留水に加え、115℃で15分間のオートクレーブで滅菌・溶解後、プラスチックシャーレに分注して作製した。 The MYPGP agar medium used for culturing the American rot fungus was prepared by adding 10 g of Mueller-Hinton broth (Oxoid CM0405), 15 g of yeast extract, 3 g of K 2 HPO 4 , 1 g of sodium pyruvate, and 20 g of powdered agar to 1 L of distilled water. After sterilization and dissolution in an autoclave at 121° C. for 15 minutes, 20 mL of a filter-sterilized 10% glucose solution was added, and the mixture was dispensed into a plastic petri dish. In addition, the KSBHI agar medium used for culturing European rot fungus was prepared by adding 37 g of Brain heart infusion broth, 10 g of soluble starch, 20.4 g of KH 2 PO 4 , and 15 g of powdered agar to 1 L of distilled water, and incubating at 115°C for 15 minutes. After sterilization and dissolution in an autoclave, the solution was prepared by dispensing it into a plastic petri dish.

抽出したゲノムDNAは、NanoDrop ND-1000(Thermo Scientific)で濃度測定後、段階希釈を行ない、各2μLを鋳型DNAとした。上記1-A-aのプライマーセットの組み合わせを用い、上記3に記載の条件でマルチプレックスPCRを行ない、2%アガロースゲル電気泳動で得られた電気泳動像を図10に示す。 After measuring the concentration of the extracted genomic DNA using NanoDrop ND-1000 (Thermo Scientific), it was serially diluted, and 2 μL of each was used as template DNA. Multiplex PCR was performed using the combination of primer sets 1-Aa above under the conditions described in 3 above, and the electrophoretic image obtained by 2% agarose gel electrophoresis is shown in FIG.

図10に示したように、本マルチプレックスPCRの感度確認試験では、少なくとも100fgの各腐蛆病菌のゲノムDNAから全遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌の標的配列(16S rRNA遺伝子)を、少なくとも1pgの各腐蛆病菌のゲノムDNAから他の標的配列を、いずれも検出することができた。 As shown in Figure 10, in this multiplex PCR sensitivity confirmation test, the target sequence (16S rRNA gene) of all genotypes of the American saprophytic fungus was extracted from at least 100 fg of the genomic DNA of each saprophytic fungus and at least 1 pg of the target sequence (16S rRNA gene). All other target sequences could be detected from the genomic DNA of each rot fungus.

<試験例4> ハチミツ試料を用いたマルチプレックスPCR
(1)試料の調製
(1-1) アメリカ腐蛆病菌の芽胞液の調製
遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌の代表株、及び遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌の代表株として、それぞれ、表7に記載のDTK386株(別名:I株)及びDTK384株(別名:N株)(いずれもミツバチの腐蛆由来)を用いた。これらの菌株を、MYPGP寒天培地を用いて35℃、5% CO条件下で長期間培養し、ウィルツ芽胞染色キット(武藤化学)を用いた芽胞染色で70-90%以上の菌細胞が芽胞になったことを確認した後、寒天培地上の芽胞を回収した。回収芽胞は滅菌水で洗浄後、再び滅菌水に懸濁して芽胞液とした。各芽胞液は実験に使用するまで4℃で保管した。芽胞濃度は倒立顕微鏡(CKX41、OLYMPUS)を用いて血球計算盤上の芽胞数をカウントして算出した。
<Test Example 4> Multiplex PCR using honey sample
(1) Preparation of samples (1-1) Preparation of spore liquid of American scab fungus As a representative strain of American scab fungus of genotype ERIC type I and a representative strain of American scab fungus of genotype ERIC type II, The DTK386 strain (alias: I strain) and DTK384 strain (alias: N strain) (both derived from honey bee rot) listed in Table 7 were used. These strains were cultured for a long period of time on MYPGP agar medium at 35°C and 5% CO2 , and 70-90% of the bacterial cells turned into spores by spore staining using a Wiltz spore staining kit (Muto Chemical). After confirming that the spores were on the agar medium, the spores were collected. The recovered spores were washed with sterile water and then suspended in sterile water again to obtain a spore solution. Each spore solution was stored at 4°C until used in experiments. The spore concentration was calculated by counting the number of spores on a hemocytometer using an inverted microscope (CKX41, OLYMPUS).

(1-2) ヨーロッパ腐蛆病菌の菌液の調製
表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌の代表株、及び表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌の代表株として、それぞれ、表7に記載のDAT606株及びDAT561株を用いた(いずれもミツバチの腐蛆由来)。これらの菌株を、KSBHI寒天培地を用いて35℃、嫌気条件下で3日間培養後、生えてきたコロニーを滅菌綿棒で集め、10%グリセリン加KSBHI液体培地に懸濁し、各菌液を-80℃で保管した。菌液のコロニー形成単位濃度(Colony Forming Unit[CFU]/mL)は、10倍段階希釈した菌液をBasal寒天培地(酵母エキス 10g、グルコース 10g、可溶性でんぷん 10g、L-システイン 0.25g、粉末寒天 20g、1M KHPO 100mL/L[pH 6.6]を、115℃で15分間オートクレーブ処理したもの;Forsgren et al.,2013,J.Apic.Res.,52:1-14)に滴下し、35℃で3日間嫌気培養を行なった後に生えてきたコロニーの数を数えて計測した。ヨーロッパ腐蛆病菌は連鎖状に配列しており、1つの連鎖から1つのコロニーが形成されるため、グラム染色した各菌液を顕微鏡下で観察して100連鎖の平均連鎖菌細胞数を計測し、正確な菌濃度(菌細胞/mL)を「CFU/mL×平均連鎖菌細胞数」の式により算出した。
(1-2) Preparation of bacterial suspension of European rot fungus The DAT606 strain listed in Table 7 was used as a representative strain of a phenotypically typical European rot fungus and a representative strain of a phenotypically atypical European rot fungus. and DAT561 strain (all derived from bee rot maggots). After culturing these strains on KSBHI agar medium at 35°C under anaerobic conditions for 3 days, the colonies that grew were collected with a sterile cotton swab, suspended in KSBHI liquid medium supplemented with 10% glycerin, and each bacterial solution was incubated at -80°C. Stored at °C. The colony forming unit concentration (Colony Forming Unit [CFU]/mL) of the bacterial solution was determined by diluting the bacterial solution serially 10 times on Basal agar medium (yeast extract 10 g, glucose 10 g, soluble starch 10 g, L-cysteine 0.25 g, powder). 20g of agar, 100mL/L of 1M KH 2 PO 4 [pH 6.6] was autoclaved at 115°C for 15 minutes; Forsgren et al., 2013, J.Apic.Res., 52:1-14). After dripping and culturing anaerobically at 35°C for 3 days, the number of colonies that grew was counted. European rot fungi are arranged in chains, and each chain forms one colony, so each Gram-stained bacterial solution was observed under a microscope and the average number of streptococcal cells in 100 chains was counted. The accurate bacterial concentration (bacterial cells/mL) was calculated using the formula "CFU/mL x average number of streptococcal cells".

(1-3) 腐蛆病菌に汚染されていないハチミツの選択
ヨーロッパ腐蛆病の発生が報告されていない、すなわちヨーロッパ腐蛆病菌の混入がないニュージーランド産のハチミツを材料とし、培養法によりさらにアメリカ腐蛆病菌の混入を確認した。すなわち、先ず、滅菌水で50%(v/v)に希釈したハチミツを12,000×gで15分間遠心し、得られた沈渣を80℃、85℃、90℃、95℃、又は100℃で10分間加熱処理した。加熱処理後の沈渣をナリジクス酸20μg/mL及びピペミド酸10μg/mL添加MYPGP寒天培地に接種し、5% CO条件下で6日間培養し、寒天培地上のアメリカ腐蛆病菌のコロニーの有無を確認した。アメリカ腐蛆病菌の発育が見られなかったニュージーランド産ハチミツを、腐蛆病菌を人工的に接種するためのハチミツ(腐蛆病菌に汚染されていないハチミツ)として選択した。
(1-3) Selection of honey that is not contaminated with European rot fungi We use honey produced in New Zealand, where the occurrence of European rot fungi has not been reported, that is, there is no contamination with European rot fungi, and we use honey produced in New Zealand that is not contaminated with European rot fungi. Contamination with rot fungi was confirmed. That is, first, honey diluted to 50% (v/v) with sterile water is centrifuged at 12,000 x g for 15 minutes, and the resulting precipitate is centrifuged at 80°C, 85°C, 90°C, 95°C, or 100°C. The mixture was heat-treated for 10 minutes. The precipitate after heat treatment was inoculated onto a MYPGP agar medium supplemented with 20 μg/mL of nalidixic acid and 10 μg/mL of pipemidic acid, and cultured for 6 days under 5% CO 2 conditions to determine the presence or absence of colonies of the American rot fungus on the agar medium. confirmed. Honey produced in New Zealand, in which no growth of American scab fungi was observed, was selected as honey for artificially inoculating with scab fungi (honey not contaminated with scab fungi).

(1-4) ハチミツへの腐蛆病菌の接種
上記(1-3)で選択した腐蛆病菌に汚染されていないハチミツに、(1-1)で調製したアメリカ腐蛆病菌の芽胞液、及び(1-2)で調製したヨーロッパ腐蛆病菌の菌液を、ハチミツ中の各菌株の濃度がそれぞれ、1,000、100、10、又は1[菌細胞/mL]となるように添加し、既知の濃度の腐蛆病菌で汚染したハチミツ(腐蛆病菌接種ハチミツ)を調製した。
(1-4) Inoculation of honey with S. saprophyllum The honey that is not contaminated with the S. saprophyllum selected in (1-3) above is injected with the spore solution of the S. albicans prepared in (1-1), and Add the European rot fungus bacterial solution prepared in (1-2) so that the concentration of each bacterial strain in honey is 1,000, 100, 10, or 1 [bacterial cell/mL], Honey contaminated with a known concentration of S. rot fungi (S. rot fungus-inoculated honey) was prepared.

(2)試料からのDNA抽出
上記(1-4)で調製した腐蛆病菌接種ハチミツ5mLを滅菌水で50%(v/v)に希釈して12,000×gで15分間遠心分離を行ない、得られた沈渣を500μLの滅菌水に懸濁してDNA抽出材料とした。前記DNA抽出材料から、ヨーネスピン(ファスマック)又はヨーネピュアスピン(ファスマック)を用いて、それぞれこれらの取扱説明書に従ってDNAを抽出し、抽出されたDNAのうち2μLを鋳型DNAとして、下記のマルチプレックスPCRに供した。
(2) DNA extraction from the sample 5 mL of the honey inoculated with the rot fungus prepared in (1-4) above was diluted to 50% (v/v) with sterile water and centrifuged at 12,000 x g for 15 minutes. The resulting precipitate was suspended in 500 μL of sterile water to prepare a DNA extraction material. DNA was extracted from the DNA extraction material using Johnespin (Fasmac) or Johnes Pure Spin (Fasmac) according to their respective instruction manuals, and 2 μL of the extracted DNA was used as template DNA to infuse the following multi It was subjected to plex PCR.

(3)マルチプレックスPCR
上記1-A-aのプライマーセットの組み合わせで、上記3に記載の条件でマルチプレックスPCRを行なった。また、上記の表7に記載の4株から試験例1と同様にして調製した混合物(陽性コントロール)又は滅菌水(陰性コントロール)を鋳型DNAとして、同様にマルチプレックスPCRを行なった。マルチプレックスPCR後の2%アガロースゲル電気泳動で得られた電気泳動像を図11に示す。
(3) Multiplex PCR
Multiplex PCR was performed using the combination of primer set 1-Aa above under the conditions described in 3 above. In addition, multiplex PCR was performed in the same manner using a mixture (positive control) or sterilized water (negative control) prepared from the four strains listed in Table 7 in the same manner as in Test Example 1 or sterilized water (negative control) as template DNA. FIG. 11 shows an electrophoretic image obtained by 2% agarose gel electrophoresis after multiplex PCR.

図11に示したように、ヨーネスピン及びヨーネピュアスピンのどちらのキットを用いた場合も、100~1,000菌細胞/mLの濃度で腐蛆病菌を接種したハチミツからDNAが抽出でき、マルチプレックスPCRで5種類の目的の特異的PCR産物を検出することができた。 As shown in Figure 11, DNA can be extracted from honey inoculated with rot fungi at a concentration of 100 to 1,000 bacterial cells/mL, and multiplex Five types of target specific PCR products could be detected by PCR.

<試験例5> 国産ハチミツの腐蛆病菌汚染状況調査
上記1-A-aのプライマーセットの組み合わせを用いたマルチプレックスPCRの応用例として、ハチミツを用いた蜂群又は養蜂場の腐蛆病菌汚染状況調査法への有用性を確かめるため、国内で生産されたハチミツがどのくらいの割合で腐蛆病菌に汚染されているかを調査した。試料として、下記の表13~15に示す、可能な限り由来(産地、生産者、蜜源)が異なる116種類のハチミツを収集した。全てのハチミツは購入又は譲渡により2017年から2020年の間に入手された。J12、J24、及びJ42はニホンミツバチが生産したハチミツで、他は全てセイヨウミツバチが生産したハチミツである。ハチミツは全て常温で保管した。試験例4の(2)と同様の方法で、ヨーネピュアスピン(ファスマック)を用いてDNAを抽出し、抽出されたDNAのうち2μLを鋳型DNAとして、マルチプレックスPCRに供した。マルチプレックスPCRは、上記1-A-aのプライマーセットの組み合わせで、上記3に記載の条件で行なった。
<Test Example 5> Investigating the contamination status of domestic honey with rot fungi As an application example of multiplex PCR using the combination of the primer set 1-A-a above, we investigated the contamination of bee colonies or apiaries with honey with rot fungi. In order to confirm the usefulness of the method for surveying the situation, we investigated the percentage of domestically produced honey that is contaminated with rot fungi. As samples, we collected 116 types of honey shown in Tables 13 to 15 below, with as many different origins (place of origin, producer, and honey source) as possible. All honey was obtained between 2017 and 2020 by purchase or transfer. J12, J24, and J42 are honeys produced by Japanese honeybees, and all others are honeys produced by Western honeybees. All honey was stored at room temperature. DNA was extracted using Johne Pure Spin (Fasmac) in the same manner as in Test Example 4 (2), and 2 μL of the extracted DNA was used as template DNA for multiplex PCR. Multiplex PCR was performed using the combination of primer sets 1-Aa above under the conditions described in 3 above.

前記マルチプレックスPCR後の2%アガロースゲル電気泳動で得られた電気泳動像より、全遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌(期待されるPCR産物サイズ:972~974bp)、遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌(期待されるPCR産物サイズ:972~974bp及び551~557bp)、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌(期待されるPCR産物サイズ:972~974bp及び330~336bp)、表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌(期待されるPCR産物サイズ:254~260bp)、表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌(期待されるPCR産物サイズ:184~190bp)にそれぞれ由来するPCR産物のバンドの有無を確認し、当該バンドが確認されたハチミツを当該腐蛆病菌陽性(+)であると判断し、確認されなかったハチミツを当該腐蛆病菌陰性(-)であると判断した。結果を下記の表13~15に合わせて示す。また、116種類の国産ハチミツ中における各腐蛆病菌陽性ハチミツの割合(国産ハチミツにおける腐蛆病菌の陽性率)を算出した。結果を図12に示す。 From the electrophoretic image obtained by 2% agarose gel electrophoresis after the multiplex PCR, all genotypes of the American rot fungus (expected PCR product size: 972-974 bp), and the genotype ERIC type I of the American rot fungus were found. P. aeruginosa (expected PCR product size: 972-974 bp and 551-557 bp), genotype ERIC type II American P. aeruginosa (expected PCR product size: 972-974 bp and 330-336 bp), phenotypic atypical Confirm the presence or absence of bands of PCR products derived from the European rot fungus (expected PCR product size: 254 to 260 bp) and the phenotypic typical European rot fungus (expected PCR product size: 184 to 190 bp). The honey in which the band was confirmed was determined to be positive for the rot fungus (+), and the honey in which the band was not confirmed was determined to be negative for the rot fungus (-). The results are shown in Tables 13 to 15 below. In addition, the proportion of honey that was positive for each of the 116 types of domestically produced honey (the positive rate of the scrofulous fungi in domestically produced honey) was calculated. The results are shown in FIG.

表13~15及び図12に示したように、116種類の国産ハチミツを用いた腐蛆病菌汚染調査では、94.0%のハチミツからいずれかの腐蛆病菌が検出され、全ての腐蛆病菌が検出限界以下(未検出)を示したハチミツは6.0%だった(図12の(a))。アメリカ腐蛆病菌に着目すると、80.2%のハチミツから遺伝子型ERIC I型又はII型の腐蛆病菌が検出され、46.6%のハチミツからは遺伝子型ERIC I型及びII型の腐蛆病菌が同時に検出された(図12の(b))。ヨーロッパ腐蛆病菌は、88.8%のハチミツから検出され、56.9%のハチミツでは典型と非典型の両タイプが、31.9%のハチミツでは典型のみが検出された(図12の(c))。さらに、40検体(34.5%)のハチミツからは、全てのタイプの腐蛆病菌(遺伝子型ERIC I型及びII型のアメリカ腐蛆病菌、表現型典型及び非典型のヨーロッパ腐蛆病菌)が同時に検出された(表13~15)。このように、本発明のマルチプレックスPCRは、ハチミツなどの試料から全てのタイプの腐蛆病菌を一度に検出する方法として極めて有用であることが示された。 As shown in Tables 13 to 15 and Figure 12, in a survey of 116 types of domestically produced honey containing rot fungi, some type of rot fungus was detected in 94.0% of the honey; 6.0% of the honey was below the detection limit (undetected) ((a) in FIG. 12). Focusing on American rot fungi, 80.2% of honey was detected with genotype ERIC type I or II, and 46.6% of honey had genotype ERIC type I or II. Pathogenic bacteria were detected at the same time (FIG. 12(b)). European rot fungi were detected in 88.8% of the honey, both typical and atypical types were detected in 56.9% of the honey, and only the typical type was detected in 31.9% of the honey (see Figure 12). c)). Furthermore, 40 honey samples (34.5%) contained all types of rot fungi (genotype ERIC type I and II American rot fungi, phenotypic typical and atypical European rot fungi). were detected at the same time (Tables 13 to 15). Thus, the multiplex PCR of the present invention was shown to be extremely useful as a method for detecting all types of rot fungi from samples such as honey at once.

本発明によれば、ミツバチに感染する病原菌である、遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌、ERIC I型及びII型以外の遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌、表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌、及び表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌を同時に、かつ容易に検出することができる腐蛆病菌の同時検出方法、及びこれに好適に用いることができるプライマーキットを提供することが可能となる。 According to the present invention, pathogenic bacteria that infect honey bees include the American rot fungus of genotype ERIC type I, the American rot fungus of genotype ERIC type II, and the American rot fungus of genotypes other than ERIC types I and II. A method for simultaneously detecting a pathogenic fungus, a phenotypic atypical European fungus, and a phenotypical European fungus that can be simultaneously and easily detected, and primers that can be suitably used for this method kits can be provided.

配列番号:6
<223> Plarvae1/フォーワードプライマーI
配列番号:7
<223> Plarvae2/リバースプライマーI
配列番号:8
<223> Pl-I-F1/フォーワードプライマーII
配列番号:9
<223> Pl-I-R1/リバースプライマーII
配列番号:10
<223> Pl-II-F1/フォーワードプライマーIII
配列番号:11
<223> Pl-II-R1/リバースプライマーIII
配列番号:12
<223> Mp-A-F1/フォーワードプライマーIV
配列番号:13
<223> Mp-A-R1/リバースプライマーIV
配列番号:14
<223> Mp-T-F/フォーワードプライマーV
配列番号:15
<223> Mp-T-R/リバースプライマーV
配列番号:16
<223> Pl-I-F2
配列番号:17
<223> Pl-I-F3
配列番号:18
<223> Pl-I-F4
配列番号:19
<223> Pl-I-F5
配列番号:20
<223> Pl-I-F6
配列番号:21
<223> Pl-I-F7
配列番号:22
<223> Pl-I-R2
配列番号:23
<223> Pl-I-R3
配列番号:24
<223> Pl-I-R4
配列番号:25
<223> Pl-I-R5
配列番号:26
<223> Pl-II-F2
配列番号:27
<223> Pl-II-F3
配列番号:28
<223> Pl-II-R2
配列番号:29
<223> Pl-II-R3
配列番号:30
<223> Mp-A-F2
配列番号:31
<223> Mp-A-R2
Sequence number: 6
<223> Plarvae1/Forward Primer I
Sequence number: 7
<223> Plarvae2/Reverse Primer I
Sequence number: 8
<223> Pl-I-F1/Forward Primer II
Sequence number: 9
<223> Pl-I-R1/Reverse Primer II
Sequence number: 10
<223> Pl-II-F1/Forward Primer III
Sequence number: 11
<223> Pl-II-R1/Reverse Primer III
Sequence number: 12
<223> Mp-A-F1/Forward Primer IV
Sequence number: 13
<223> Mp-A-R1/reverse primer IV
Sequence number: 14
<223> Mp-TF/Forward Primer V
Sequence number: 15
<223> Mp-TR/Reverse Primer V
Sequence number: 16
<223> Pl-IF2
Sequence number: 17
<223> Pl-IF3
Sequence number: 18
<223> Pl-IF4
Sequence number: 19
<223> Pl-IF5
Sequence number: 20
<223> Pl-IF6
Sequence number: 21
<223> Pl-IF7
Sequence number: 22
<223> Pl-I-R2
Sequence number: 23
<223> Pl-I-R3
Sequence number: 24
<223> Pl-I-R4
Sequence number: 25
<223> Pl-I-R5
Sequence number: 26
<223> Pl-II-F2
Sequence number: 27
<223> Pl-II-F3
Sequence number: 28
<223> Pl-II-R2
Sequence number: 29
<223> Pl-II-R3
Sequence number: 30
<223> Mp-A-F2
Sequence number: 31
<223> Mp-A-R2

Claims (9)

試料中の、遺伝子型ERIC I型のアメリカ腐蛆病菌(Paenibacillus larvae ERIC I)、遺伝子型ERIC II型のアメリカ腐蛆病菌(Paenibacillus larvae ERIC II)、ERIC I型及びII型以外の遺伝子型のアメリカ腐蛆病菌、表現型非典型のヨーロッパ腐蛆病菌(atypical Melissococcus plutonius)、及び表現型典型のヨーロッパ腐蛆病菌(typical Melissococcus plutonius)を同時に検出する方法であり、
前記試料由来のDNAを鋳型として、下記の5種の標的領域:
配列番号1に記載のヌクレオチド配列における53~1024番目の第1の標的領域、
配列番号2に記載のヌクレオチド配列における1369~1922番目の第2の標的領域、
配列番号3に記載のヌクレオチド配列における3~335番目の第3の標的領域、
配列番号4に記載のヌクレオチド配列における111~367番目の第4の標的領域、及び
配列番号5に記載のヌクレオチド配列における36~222番目の第5の標的領域、
をそれぞれ増幅可能なプライマーの組み合わせであるプライマーセットを5種用いて、マルチプレックスPCRを行なうPCR工程と、
前記PCR工程で得られたPCR産物を検出する検出工程と、
を含み、かつ、
前記5種のプライマーセットが、
配列番号1のヌクレオチド配列における53~75番目の部位にハイブリダイズするフォーワードプライマーIと、配列番号1のヌクレオチド配列における1002~1024番目の部位にハイブリダイズするリバースプライマーIと、の組み合わせであるプライマーセットI、
配列番号2のヌクレオチド配列における1369~1396番目の部位にハイブリダイズするフォーワードプライマーIIと、配列番号2のヌクレオチド配列における1895~1922番目の部位にハイブリダイズするリバースプライマーIIと、の組み合わせであるプライマーセットII、
配列番号3のヌクレオチド配列における3~30番目の部位にハイブリダイズするフォーワードプライマーIIIと、配列番号3のヌクレオチド配列における312~335番目の部位にハイブリダイズするリバースプライマーIIIと、の組み合わせであるプライマーセットIII、
配列番号4のヌクレオチド配列における111~138番目の部位にハイブリダイズするフォーワードプライマーIVと、配列番号4のヌクレオチド配列における340~367番目の部位にハイブリダイズするリバースプライマーIVと、の組み合わせであるプライマーセットIV、及び
配列番号5のヌクレオチド配列における36~55番目の部位にハイブリダイズするフォーワードプライマーVと、配列番号5のヌクレオチド配列における201~222番目の部位にハイブリダイズするリバースプライマーVと、の組み合わせであるプライマーセットV、
であることを特徴とする、腐蛆病菌の同時検出方法。
Paenibacillus larvae ERIC I with genotype ERIC type I, Paenibacillus larvae ERIC II with genotype ERIC type II, and Paenibacillus larvae ERIC II with genotypes other than ERIC type I and II in the sample. A method for simultaneously detecting a phenotypic atypical Melissococcus plutonius, and a phenotypic typical Melissococcus plutonius,
Using the DNA derived from the sample as a template, the following five target regions:
The first target region from 53rd to 1024th in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1,
a second target region from positions 1369 to 1922 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 2;
the third target region from positions 3 to 335 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 3;
A fourth target region from positions 111 to 367 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 4, and a fifth target region from positions 36 to 222 in the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 5,
A PCR step in which multiplex PCR is performed using five types of primer sets, each of which is a combination of primers that can amplify the
a detection step of detecting the PCR product obtained in the PCR step;
including, and
The five types of primer sets are
A primer that is a combination of forward primer I that hybridizes to the 53rd to 75th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and reverse primer I that hybridizes to the 1002nd to 1024th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1. set I,
A primer that is a combination of forward primer II that hybridizes to the 1369th to 1396th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 and reverse primer II that hybridizes to the 1895th to 1922nd sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2. Set II,
A primer that is a combination of a forward primer III that hybridizes to positions 3 to 30 in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and a reverse primer III that hybridizes to positions 312 to 335 in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3. Set III,
A primer that is a combination of a forward primer IV that hybridizes to positions 111 to 138 in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 and a reverse primer IV that hybridizes to positions 340 to 367 in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4. set IV, and
A primer that is a combination of forward primer V that hybridizes to the 36th to 55th sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 and reverse primer V that hybridizes to the 201st to 222nd sites in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5. set V,
A method for simultaneously detecting rot fungi, characterized in that :
前記プライマーセットIIが、配列番号8のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIと、配列番号9のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIと、の組み合わせであることを特徴とする、請求項に記載の腐蛆病菌の同時検出方法。 The primer set II is a combination of a forward primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8 and a reverse primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9 . Method for simultaneous detection of maggot pathogens. 前記プライマーセットIIIが、配列番号10のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIIと、配列番号11のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIIと、の組み合わせであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の腐蛆病菌の同時検出方法。 3. The primer set III is a combination of a forward primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 and a reverse primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 11. A method for simultaneous detection of rot fungi. 前記プライマーセットIVが、配列番号12のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIVと、配列番号13のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIVと、の組み合わせであることを特徴とする、請求項1~3のうちのいずれか一項に記載の腐蛆病菌の同時検出方法。 Among claims 1 to 3, the primer set IV is a combination of a forward primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 12 and a reverse primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 13. The method for simultaneous detection of rot fungi according to any one of the above. 前記5種のプライマーセットが、
配列番号6のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIと、配列番号7のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIと、の組み合わせであるプライマーセットI、
配列番号8のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIと、配列番号9のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIと、の組み合わせであるプライマーセットII、
配列番号10のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIIと、配列番号11のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIIと、の組み合わせであるプライマーセットIII、
配列番号12のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIVと、配列番号13のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIVと、の組み合わせであるプライマーセットIV、及び
配列番号14のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーVと、配列番号15のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーVと、の組み合わせであるプライマーセットV、
であることを特徴とする、請求項1~のうちのいずれか一項に記載の腐蛆病菌の同時検出方法。
The five types of primer sets are
Primer set I, which is a combination of forward primer I consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6 and reverse primer I consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7;
Primer set II, which is a combination of forward primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8 and reverse primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9;
Primer set III, which is a combination of forward primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 and reverse primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 11;
Primer set IV is a combination of forward primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 12 and reverse primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 13; and forward primer V consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 14. A primer set V, which is a combination of a reverse primer V consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 15,
The method for simultaneous detection of rot fungi according to any one of claims 1 to 4 , characterized in that:
前記検出工程が、電気泳動により前記PCR産物を分離する工程を含むことを特徴とする、請求項1~のうちのいずれか一項に記載の腐蛆病菌の同時検出方法。 The method for simultaneous detection of rot fungi according to any one of claims 1 to 5 , wherein the detection step includes a step of separating the PCR product by electrophoresis. 配列番号8のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIと、配列番号9のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIと、の組み合わせであるプライマーセットII、
配列番号10のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIIと、配列番号11のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIIと、の組み合わせであるプライマーセットIII、及び
配列番号12のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIVと、配列番号13のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIVと、の組み合わせであるプライマーセットIV、
からなる群から選択される少なくとも1種のプライマーセットを含むことを特徴とする、プライマーキット。
Primer set II, which is a combination of forward primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8 and reverse primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9;
Primer set III is a combination of forward primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 and reverse primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 11; and forward primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 12. Reverse primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 13, and primer set IV, which is a combination of
A primer kit comprising at least one primer set selected from the group consisting of:
配列番号6のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIと、配列番号7のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIと、の組み合わせであるプライマーセットI、
配列番号8のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIと、配列番号9のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIと、の組み合わせであるプライマーセットII、
配列番号10のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIIIと、配列番号11のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIIIと、の組み合わせであるプライマーセットIII、
配列番号12のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーIVと、配列番号13のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーIVと、の組み合わせであるプライマーセットIV、及び
配列番号14のヌクレオチド配列からなるフォーワードプライマーVと、配列番号15のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーVと、の組み合わせであるプライマーセットV、
を含むことを特徴とする、請求項に記載のプライマーキット。
Primer set I, which is a combination of forward primer I consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6 and reverse primer I consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7;
Primer set II, which is a combination of forward primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8 and reverse primer II consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9;
Primer set III, which is a combination of forward primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 and reverse primer III consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 11;
Primer set IV is a combination of forward primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 12 and reverse primer IV consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 13; and forward primer V consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 14. A primer set V, which is a combination of a reverse primer V consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 15,
The primer kit according to claim 7 , comprising:
請求項1~のうちのいずれか一項に記載の腐蛆病菌の同時検出方法に用いるためのプライマーキットであることを特徴とする、請求項7又は8に記載のプライマーキット。 9. The primer kit according to claim 7 or 8 , which is a primer kit for use in the method for simultaneous detection of rot fungi according to any one of claims 1 to 6 .
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