KR100829836B1 - Molecular marker-assisted detection of rice weevil in stored rice - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분자마커를 이용하여 저장미에 서식하는 쌀바구미, 화랑곡나방 및 보리나방을 조기에 진단하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 상기 해충 각각에 특이적인 서열에 대한 프라이머쌍, 그리고 그 프라이머쌍을 이용하여 적은 양의 쌀로부터 추출한 DNA를 PCR을 이용하여 증폭시키고, 그 결과 특정의 단일밴드가 나타나는지 여부를 전기영동을 통해 확인함으로써 상기 해충을 조기에 진단할 수 있는 진단방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 적은 양의 쌀로도 상기 해충에 의한 감염 여부를 확인하는 것이 가능하여 조기진단에 유용할 뿐 아니라, 그에 대한 해충방제를 적기에 소량으로 살포할 수 있어 경제적으로도 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. The present invention relates to a method for the early diagnosis of rice weevil, Hwaranggok moth and barley moth in the storage rice using molecular markers, more specifically, a pair of primers for the sequence specific to each of the pests, and the primer By using a pair of DNA extracted from a small amount of rice using a pair amplification by PCR, and as a result of the present invention relates to a diagnostic method that can diagnose the pest early by electrophoresis to determine whether a specific single band appears. According to the present invention, even with a small amount of rice, it is possible to confirm the infection caused by the pest, which is not only useful for early diagnosis, but also spraying a small amount of pest control in a timely manner, thereby economically reducing costs. It can be effective.

해충, 조기감별, PCR Pests, Early Detection, PCR

Description

저장미 서식해충(쌀바구미, 화랑곡나방, 보리나방)의 조기감별 분자마커의 개발{MOLECULAR MARKER-ASSISTED DETECTION OF RICE WEEVIL IN STORED RICE}MOLECULAR MARKER-ASSISTED DETECTION OF RICE WEEVIL IN STORED RICE}

도 1은 쌀바구미의 5.8S 리보솜 RNA(ribosomal RNA) 유전자 중 internal transcribed spacer 영역의 DNA 서열을 나타낸 것이다. Figure 1 shows the DNA sequence of the internal transcribed spacer region of the rice weevil 5.8S ribosomal RNA (ribosomal RNA) gene.

도 2는 쌀바구미의 5.8S 리보솜 RNA 유전자 중 internal transcribed spacer 영역의 DNA 서열에서 만든 특이적인 6개의 프라이머쌍을 나타낸 것이다. Figure 2 shows a specific six primer pairs made from the DNA sequence of the internal transcribed spacer region of the rice weevil 5.8S ribosomal RNA gene.

도 3의 (A)는 쌀바구미에서 제작된 프라이머쌍 중 프라이머쌍 1을 이용한 DNA 연쇄중합(PCR) 결과를 나타낸 것이고, 도 3의 (B)는 쌀바구미에서 제작된 프라이머쌍 중 프라이머쌍 2(서열번호 4와 서열번호 5)와 프라이머쌍 3(서열번호 6과 서열번호 7)을 이용한 DNA 연쇄중합반응(PCR) 결과를 나타낸 것이다. Figure 3 (A) shows the DNA chain polymerization (PCR) results using primer pair 1 of the primer pairs made from rice weevil, Figure 3 (B) is a primer pair 2 ( DNA chain polymerization (PCR) results using SEQ ID NO: 4 and SEQ ID NO: 5) and primer pair 3 (SEQ ID NO: 6 and SEQ ID NO: 7) are shown.

도 4의 (A)는 쌀바구미에서 제작된 프라이머쌍 중 프라이머쌍 4(서열번호 8과 서열번호 9)와 프라이머쌍 5(서열번호 10과 서열번호 11)를 이용한 DNA 연쇄중합반응(PCR) 결과를 나타낸 것이고, 도 4의 (B)는 쌀바구미에서 제작된 프라이머쌍 중 프라이머쌍 6(서열번호 12와 서열번호 13)을 이용한 DNA 연쇄중합반응(PCR) 결과를 나타낸 것이다. 4 (A) shows DNA chain polymerization (PCR) results using primer pair 4 (SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 9) and primer pair 5 (SEQ ID NO: 10 and SEQ ID NO: 11) among primer pairs prepared from rice weevil. 4 (B) shows a DNA chain polymerization (PCR) result using primer pair 6 (SEQ ID NO: 12 and SEQ ID NO: 13) among primer pairs prepared from rice weevil.

도 5는 쌀바구미에서 제작된 프라이머쌍 중 프라이머쌍 4(서열번호 8과 서열번호 9)의 PCR 반응 결과로 나타난 DNA 단편을 시퀀싱한 결과를 나타낸 것이다. Figure 5 shows the results of sequencing the DNA fragments resulting from the PCR reaction of the primer pair 4 (SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 9) of the primer pairs prepared in rice weevil.

도 6은 쌀바구미의 감염이 없는 쌀(Rice), 쌀바구미에 의해 감염된 지 1개월 정도 된 쌀(W-Rice(N)), 쌀바구미에 의해 감염된 지 6개월이 넘어 거의 형체가 없어진 쌀(W-Rice(O))로부터 게놈 DNA(genomic DNA)를 추출하여 프라이머쌍 1(서열번호 2와 서열번호 3), 프라이머쌍 4(서열번호 8과 서열번호 9), 프라이머쌍 5(서열번호 10과 서열번호 11)로 DNA 연쇄중합반응(PCR)을 시킨 결과를 나타낸 것이다. 6 is a rice (Rice) without infection of rice weevil, rice about one month after being infected by rice weevil (W-Rice (N)), rice that has almost disappeared after more than six months of infection by rice weevil ( Genomic DNA was extracted from W-Rice (O)), followed by primer pair 1 (SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 3), primer pair 4 (SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 9), and primer pair 5 (SEQ ID NO: 10). And SEQ ID NO: 11) shows the result of DNA chain polymerization (PCR).

도 7은 쌀바구미의 양에 따른 DNA 연쇄중합반응 (PCR) 결과로, 쌀바구미 애벌레 1마리를 이용하여 프라이머쌍 1(서열번호 2와 서열번호 3), 프라이머쌍 4(서열번호 8과 서열번호 9), 프라이머쌍 5(서열번호 10과 서열번호 11)로 DNA 연쇄중합반응(PCR)을 시킨 결과를 나타낸 것이다.Figure 7 shows the DNA chain polymerization reaction (PCR) according to the amount of rice weevil, using a pair of rice weevil larvae primer pair 1 (SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 3), primer pair 4 (SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 9), DNA chain polymerization (PCR) was performed with primer pair 5 (SEQ ID NO: 10 and SEQ ID NO: 11).

도 8은 화랑곡나방의 부수체(microsatellite) 영역의 DNA 서열과 각각의 프라이머 제작에 관한 정보를 나타낸 것으로, 5가지 종류의 부수체(microsatellite) 영역에서 각각 1개씩 총 5개의 프라이머쌍을 제작한 것이다. FIG. 8 shows DNA sequence information of each microsatellite region of Hwaranggok moth and information on the preparation of each primer. A total of five primer pairs were prepared in each of five kinds of microsatellite regions. .

도 9는 화랑곡나방에서 제작된 프라이머쌍 1 내지 5를 이용한 DNA 연쇄중합반응(PCR) 결과를 나타낸 것이다. 9 shows DNA chain polymerization (PCR) results using primer pairs 1 to 5 prepared from Hwaranggok moths.

도 10은 화랑곡나방에서 제작된 프라이머쌍 중 프라이머쌍 4(서열번호 20과서열번호 21)의 PCR 반응 결과로 나타난 DNA 단편을 시퀀싱한 결과를 나타낸 것이다. Figure 10 shows the results of sequencing the DNA fragments as a result of the PCR reaction of the primer pair 4 (SEQ ID NO: 20 and SEQ ID NO: 21) of the primer pairs produced in Hwarangok moth.

도 11은 화랑곡나방 알에서 DNA를 추출하여 프라이머쌍 중 프라이머쌍 3(서열번호 18과 서열번호 19)을 사용하여 DNA 연쇄중합반응(PCR)시킨 결과를 나타낸 것이다. Figure 11 shows the results of DNA chain polymerization reaction (PCR) using the primer pair 3 (SEQ ID NO: 18 and SEQ ID NO: 19) of the primer pair extracted DNA from Hwaranggok moth eggs.

도 12는 보리나방 외부 표면 단백질 전구체(out surface protein precursor (WSP)) 영역의 DNA 서열과 이것을 이용한 프라이머쌍을 나타낸 것이다.FIG. 12 shows DNA sequences of barley moth out surface protein precursor (WSP) regions and primer pairs using the same.

도 13은 보리나방에서 제작된 프라이머쌍을 이용한 DNA 연쇄중합반응(PCR) 결과를 나타낸 것이다. Figure 13 shows the DNA chain polymerization (PCR) results using a primer pair prepared from barley moth.

도 14는 보리나방에서 제작된 프라이머쌍의 PCR반응 결과로 나타난 DNA 단편을 시퀀싱한 결과를 나타낸 것이다. Figure 14 shows the results of sequencing the DNA fragments resulting from the PCR reaction of the primer pair prepared from barley moth.

도 15는 쌀바구미와 화랑곡나방, 보리나방 및 쌀에서 DNA를 추출하고 각각 제작된 대표 프라이머쌍(프라이머쌍 1: 쌀바구미, 프라이머쌍 2: 화랑곡나방, 프라이머쌍: 보리나방)으로 DNA 연쇄중합반응(PCR)한 결과를 나타낸 것이다. 15 is DNA chain polymerization of rice weevil, Hwaranggok moth, barley moth and rice extract DNA from representative primer pairs (primer pair 1: rice weevil, primer pair 2: Hwagok moth, primer pair: barley moth) (PCR) shows the result.

본 발명은 DNA 연쇄중합반응(PCR)을 이용하여 저장미의 서식 해충을 조기에 감별하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 쌀바구미, 화랑곡나방 및 보리나방 각각에 특이적인 DNA 마커 및 이를 이용하여 조기에 해충의 감염 여부를 감별하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for early discrimination of pests in storage rice using DNA chain polymerization (PCR), and more specifically, DNA markers specific to rice weevil, Hwaranggok moth and barley moth, and using the same. The present invention relates to a method for discriminating whether a pest is infected early.

쌀과 보리 등은 우리 식생활에 꼭 필요한 중요한 곡물들이다. 그러나 이러한 저장 곡물들은 저장과정에서 쌀바구미, 화랑곡나방 및 보리나방과 같은 작은 곤충 의 숙주로 이용될 수 있으며, 그 파괴 양상이 아주 심각하다.Rice and barley are important grains for our diet. However, these storage grains can be used as a host of small insects such as rice weevil, gorge moth and barley moth in the storage process, and its destruction is very serious.

쌀바구미(Sitophilus oryzae)의 암컷은 낟알에 구멍을 뚫고 대개 한 구멍에 1개씩 알을 낳으며 끈적끈적한 물질을 분비해 구멍을 막는데, 때로는 2∼3개씩 낳는 경우도 있다. 알의 개수는 알을 낳는 시기에 따라 약간 다르나 암컷 1마리가 300∼500개의 알을 낳으며, 알은 낟알 속에서 부화해 어른벌레가 될 때까지 그 안에서 자라며, 이때부터 시작하여 알 밖으로 나와서까지 낟알을 갉아먹는다. 성충과 애벌레는 딱딱한 먹이를 즐기는 습성이 있어서 쌀·보리·밀·수수·옥수수 등의 저장 곡물에 피해를 끼친다. 피해를 입은 곡물은 양적 손실뿐 아니라 낟알 안에서 자라고 있는 애벌레의 호흡으로 인해 수분이 높아지고 열이 발생해 변질·부패되어 질적으로 품질이 떨어진다. Females of rice weevil (Sitophilus oryzae) drill holes in the grain, lay one egg per hole, and secrete a sticky substance to block the hole, sometimes two to three. The number of eggs varies slightly depending on the time of laying eggs, but one female lays 300 to 500 eggs. The eggs hatch in the grain until they grow into adult worms. Eat it. Adults and larvae tend to enjoy hard food, causing damage to stored grains such as rice, barley, wheat, corn, and corn. Damaged grains are not only quantitatively lost, but also due to the breathing of the larvae growing in the grains, resulting in high water content, heat generation, deterioration and deterioration, and so on.

화랑곡나방(Plodia interpunctella)의 성충은 한 해에 3 내지 4회 발생하며 애벌레 상태로 겨울을 보내며, 발생이 불규칙하여 계절에 상관없이 다양한 성장단계의 애벌레와 번데기, 어른벌레를 볼 수 있다. 어른벌레는 보통 짚가마니 위나 쌀통 주위에 알을 낳고, 평균산란수는 200여개이다. 애벌레는 입에서 실을 토해서 쌀이나 곡식알을 얽어매고 먼저 쌀눈을 먹은 다음 바깥부분을 갉아먹고, 성장을 마친 애벌레는 가마니 밖으로 기어나와 두께가 얇은 고치를 만들고 번데기가 된다. 비슷한 장소에서 같이 살아가는 쌀바구미보다 더 건조한 곡물이나 식품에서도 살 수 있다. 콩이나 고추에서 사는 경우 애벌레는 열매의 안을 갉아먹으면서 들어간 후 그 구멍을 통해서 밖으로 똥을 배출하며, 쌀과 콩, 고추 등의 상품 가치를 떨어뜨리는 농업 해충이다. Adults of Plodia interpunctella occur 3 to 4 times a year and spend the winter as larvae. The larvae are irregular and can see larvae, pupa and adult worms at various stages of growth. Adult worms usually lay eggs on straw bales or around rice barrels, with an average of 200 eggs. The caterpillar vomits thread in the mouth to entangle rice or grains, eats the rice eye first, and then eats the outer part. After growth, the caterpillar crawls out of the bale and becomes a pupa. It can also be found in more dry grains and foods than rice weavers living in similar places. If they live in beans or peppers, the larvae eat the inside of the fruit and then discharge the poop out through the holes, and are agricultural pests that reduce the value of commodities such as rice, beans and peppers.

보리나방(Sitotroga cerealella)의 몸통은 회갈색이고 앞날개는 회황색, 뒷날개는 회색이거나 은백색이다. 앞날개 뒷모서리에 몇 개의 검은 점이 흩어져 있다. 알은 납작한 타원형이며 애벌레는 머리가 황갈색이고 몸통의 제8마디 윗쪽에 흑자색의 둥근 점무늬가 1쌍 있다. 어른벌레는 한 해에 3회 발생하며 곡물 속에서 애벌레 상태로 겨울을 보낸다. 애벌레는 밀·보리·기장·옥수수·메밀·현미 등의 저장곡물을 가해하는데, 주로 저장 중인 보리 낟알의 눈(배젖[胚乳])을 먹는다. 4~5월에 번데기가 되는데, 저장 중인 현미에서 살던 애벌레는 현미 낟알을 몇 알씩 입에서 품은 실로 모아 붙인 다음 그 안에서 연한 노란색의 고치를 만들고 번데기가 된다. 어른벌레가 된 다음에는 구멍을 뚫고 나가는데 이때 보리는 완전히 빈 껍질만 남게 된다. 야생에서는 나방이 출수 후의 보리, 밀에 날아와서 이삭에 알을 낳는다. 부화한 애벌레는 곡물 낟알의 안을 갉아먹고 들어가 그 속에서 자라므로, 보리와 밀, 현미 등의 곡물의 상품 가치를 떨어뜨리는 주요 농업 해충이다.The body of barley moth (Sitotroga cerealella) is greyish brown, the front wing is grayish yellow, the rear wing is gray or silver white. Some black spots are scattered on the rear edge of the fore wing. The eggs are flat oval, and the larva has a yellowish brown head and a pair of black purple spots on the upper part of the 8th segment of the trunk. Adult worms occur three times a year and spend the winter as larvae in cereals. The larvae add to the stored grains such as wheat, barley, millet, corn, buckwheat, and brown rice. The larvae eat mainly the eyes of barley grains stored in the stomach. The pupa comes from April to May, and the larvae that lived in the stored brown rice gather a few grains of brown rice into the threads of their mouths, and then make light yellow cocoons. After becoming an adult beetle, a hole is drilled out, leaving barley with a completely empty shell. In the wild, moths fly to barley and wheat after they leave, laying eggs on Isaac. Hatched larvae feed on and grow inside grain kernels, making them a major agricultural pest that reduces the commodity value of grains such as barley, wheat, and brown rice.

따라서, 저장 곡물을 저장할 때 이들 곤충에 의한 피해를 감소시키려면 해충을 조기 감별하는 것이 매우 중요하다. 따라서 저장미에 서식하면서 저장미의 품질을 떨어뜨리는 쌀바구미, 화랑곡나방, 보리나방 등 해충에 대한 구제방법이 많이 연구되고 있는 실정이다. 그러나 해충방제를 위한 약제들은 해충 군집이 저장미에서 어느 정도 발견이 되어서야 사용되어 왔기 때문에, 이와 같이 이미 육안으로 해충의 존재를 파악한 뒤에 실시되는 구제는 그 효율이 현저히 떨어진다. 따라서, 해충이 서식하기 시작하는 초기에 그 존재를 진단할 수 있다면 훨씬 적은 양의 약제를 사용함으로써 해충을 박멸할 수 있으므로, 더욱 경제적이고 친환경적인 방법이 라 할 수 있다. 그러나 상기 해충들의 조기 감별법은 아직 개발되지 않은 실정이다.  Therefore, early storage of pests is very important in order to reduce the damage caused by these insects when storing stored cereals. Therefore, there is a lot of research on how to control pests such as rice weevil, Hwaranggok moth, barley moth, which inhabit in storage rice and reduce the quality of storage rice. However, since pest control agents have been used only when the pest community has been found to some extent in storage rice, the remedy carried out after the presence of pests with the naked eye has been significantly reduced. Therefore, if the existence of the pest can be diagnosed at the early stage of infestation, the pest can be eradicated by using a much smaller amount of the drug, which is a more economical and environmentally friendly method. However, the early differentiation of the pests has not been developed yet.

따라서 본 발명자들은 쌀바구미와 화랑곡나방, 그리고 보리나방을 특이적으로 보다 쉽게 찾을 수 있는 방법으로, 상기 해충에 대한 DNA마커를 개발하고자 수년 동안 연구한 결과, 농작물 자체의 특정한 프라이머 서열이 아닌 상기 곤충 각각의 게놈에서 특이하게 찾은 염기서열에 대한 프라이머를 찾게 되었고, 또한 분자마커에 의해 조기에 상기 곤충의 존재를 감별할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다. Therefore, the present inventors have studied for several years to develop a DNA marker for the pest in a way that can be more easily find a rice weevil, Hwaranggok moth, and barley moth, the insects that are not a specific primer sequence of the crop itself The present invention was completed by identifying primers for the nucleotide sequences specifically found in each genome, and confirming that the presence of the insects can be discriminated early by molecular markers.

본 발명의 목적은 쌀바구미(Sitophilus oryzae)의 특이적인 염기서열에 대한 프라이머쌍을 이용하여 쌀바구미 감염의 진단방법을 제공하는데 있다. It is an object of the present invention to provide a method for diagnosing rice weevil infection using primer pairs for specific sequences of rice weevil (Sitophilus oryzae).

본 발명의 다른 목적은 화랑곡나방(Plodia interpunctella)의 특이적인 염기서열에 대한 프라이머쌍을 이용하여 화랑곡나방 감염의 진단방법을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a method for diagnosing Hwarangok Moth infection using primer pairs for specific sequences of Plodia interpunctella.

본 발명의 또 다른 목적은 보리나방(Sitotroga cerealella)의 특이적인 염기서열에 대한 프라이머쌍을 이용하여 보리나방 감염의 진단방법을 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a method for diagnosing barley moth infection using primer pairs for specific sequences of barley moth (Sitotroga cerealella).

본 발명의 또 다른 목적은 쌀바구미, 화랑곡나방 및 보리나방 각각의 특정 뉴클레오티드 밴드를 발현시키는 특이적인 프라이머쌍을 제공하는데 있다. It is another object of the present invention to provide specific pairs of primers that express specific nucleotide bands of rice weevil, granola moth and barley moth.

하나의 양태로서, 본 발명은 (ⅰ)서열번호 2와 서열번호 3, 서열번호 8과 서열번호 9, 및 서열번호 10과 서열번호 11로 이루어진 그룹으로부터 선택된 프라이머쌍에 의해 증폭시켜 쌀바구미 특정 뉴클레오티드 밴드를 발현시키는 공정; 또는In one embodiment, the present invention provides a rice weevil specific nucleotide by amplifying by a pair of primers selected from the group consisting of (SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 9, and SEQ ID NO: 10 and SEQ ID NO: 11). Expressing the band; or

(ⅱ)서열번호 14와 서열번호 15, 서열번호 16과 서열번호 17, 서열번호 18과 서열번호 19, 및 서열번호 22와 서열번호 23으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 프라이머쌍에 의해 증폭시켜 화랑곡나방 특정 뉴클레오티드 밴드를 발현시키는 공정; 또는(Ii) amplified by primer pairs selected from the group consisting of SEQ ID NO: 14 and SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 16 and SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 19, and SEQ ID NO: 22 and SEQ ID NO: 23 Expressing the band; or

(ⅲ)서열번호 24와 서열번호 25의 프라이머쌍에 의해 증폭시켜 보리나방 특정 뉴클레오티드 밴드를 발현시키는 공정을 포함하는 각 해충에 특이적인 염기서열에 특이적인 프라이머쌍을 이용한 해충 감염의 진단방법에 관한 것이다. (Iii) a method of diagnosing a pest infection using a primer pair specific to a nucleotide sequence specific to each pest, including amplifying by primer pairs of SEQ ID NO: 24 and SEQ ID NO: 25 to express a barley moth specific nucleotide band. will be.

본 발명은 바람직한 양태로서, 상기 해충이 쌀바구미인 것을 특징으로 하는 농작물의 해충 감염 진단방법을 제공한다. The present invention provides a method for diagnosing pest infection of a crop, characterized in that the pest is rice weevil.

쌀바구미의 5.8S 리보솜 RNA유전자 중 internal transcribed spacer 영역이 각 종마다 특이하다고 알려져 있다. 본 발명자들은 이러한 영역을 이용하면 쌀바구미에만 특이적으로 존재하는 DNA 서열을 특이하게 검출할 수 있는 프라이머를 설계할 수 있다는 것에 착안하여, 미국 생물정보 사이트 NCBI 유전자 뱅크에 개시된 쌀바구미의 염기서열로부터 쌀바구미에서만 특이적인 뉴클레오티드 밴드를 PCR 증폭시킬 수 있는 6종류의 프라이머쌍을 제작하였다. 그리고 이들 분자마커가 쌀바구미를 특이적으로 감별할 수 있는지 PCR을 통해 각 프라이머쌍마다 실험을 수행하여, 세 쌍의 프라이머가 PCR 반응을 통해 최소 1g의 쌀에서도 정확하고 신속하게 뉴클레오티드 밴드를 증폭시켜 쌀바구미를 검출할 수 있음을 확인하였다. 따라서, 이러한 프라이머쌍은 본 발명에서 쌀바구미의 감염여부를 조기에 확인할 수 있는 진단용 마커로서 사용될 수 있다. The internal transcribed spacer region of rice weevil 5.8S ribosomal RNA gene is known to be specific to each species. The inventors have focused on the use of this region to design primers that can specifically detect DNA sequences specific to rice weevil, and from the base sequence of rice weevil disclosed in the NCBI gene bank of the US biological information site. Six primer pairs were prepared to PCR amplify specific nucleotide bands only in rice weevil. In addition, experiments are performed for each primer pair by PCR to determine whether these molecular markers can discriminate rice weevil specifically, so that three pairs of primers amplify nucleotide bands accurately and quickly even at least 1 g of rice by PCR reaction. It was confirmed that rice weevil could be detected. Therefore, this primer pair can be used as a diagnostic marker for early detection of rice weevil infection in the present invention.

본 발명은 바람직한 양태로서, 상기 해충이 화랑곡나방인 것을 특징으로 하는 해충 감염의 진단방법을 제공한다. The present invention provides a method for diagnosing a pest infection, characterized in that the pest is a granola moth.

본 발명에서 화랑곡나방에 대한 특이적인 분자마커를 개발하기 위하여, 각 종마다 특이적인 DNA 서열을 가지고 있다고 하는 부수체 서열(microsatellite sequence) 영역을 이용하게 되면, 화랑곡나방에만 특이적으로 존재하는 DNA 서열을 특이하게 검출할 수 있는 프라이머를 설계할 수 있다는 것에 착안하여, 미국 생물정보 사이트 NCBI유전자 뱅크에 개시된 화랑곡나방의 염기서열로부터 화랑곡나방에만 특이적인 뉴클레오티드 밴드를 PCR 증폭시킬 수 있는 5종류의 프라이머쌍을 제작하였다. 그리고 이들 분자마커가 화랑곡나방을 특이적으로 감별할 수 있는지 PCR을 통해 프라이머쌍 각각에 대한 실험을 수행하여, 세 쌍의 프라이머가 PCR 반응을 통해 뉴클레오티드 밴드를 증폭시켜 화랑곡나방의 애벌레뿐 아니라, 알의 형태도 검출할 수 있음을 확인하였다. 따라서, 이들 프라이머쌍은 본 발명에서 화랑곡나방의 감염여부를 조기에 확인할 수 있는 진단용 마커로서 사용될 수 있다. 화랑곡나방의 경우는 상당기간 알의 형태로 쌀에서 머무르게 되므로, 알도 검출할 수 있는 분자마커를 개발하는 것이 매우 유용한 바, 본 발명의 분자마커는 이러한 요구에도 부응할 수 있다(도 11).In the present invention, in order to develop molecular markers specific to Hwaranggok moths, when using a microsatellite sequence region that each species has a specific DNA sequence, a DNA sequence that is specifically present only in Hwaranggok moths In view of the possibility of designing a primer capable of specifically detecting the nucleotide sequence, five types of primer pairs capable of PCR amplifying nucleotide bands specific to Hwarangok moths from the nucleotide sequences of Hwarangok moths disclosed in the US biological information site NCBI Gene Bank Was produced. In addition, experiments were carried out on each of the primer pairs by PCR to determine whether these molecular markers could specifically discriminate Hwaranggok moths, and the three pairs of primers amplified the nucleotide bands through PCR reactions. It was confirmed that the form can also be detected. Therefore, these primer pairs can be used as a diagnostic marker that can confirm early infection of Hwakkok moth in the present invention. Hwaranggok moth stays in rice in the form of eggs for a long time, so it is very useful to develop a molecular marker that can detect eggs, the molecular marker of the present invention can also meet this demand (Fig. 11).

본 발명은 바람직한 양태로서, 상기 해충이 보리나방인 것을 특징으로 하는 해충 감염의 진단방법을 제공한다.The present invention provides a method for diagnosing a pest infection, wherein the pest is barley moth.

본 발명에서 보리나방에 대한 특이적인 분자마커를 개발하기 위하여, 미국 생물정보 사이트 NCBI의 유전자 뱅크에 개시된 보리나방의 외부 표면 단백질 전구체(out surface protein precursor(WSP)) 영역의 서열로부터 보리나방에 특이적인 뉴클레오티드 밴드를 PCR 증폭시킬 수 있는 프라이머쌍을 제작하였다. 그리고 이 분자마커가 보리나방을 특이적으로 감별할 수 있는지를 PCR을 통해 실험을 수행한 결과, 보리나방에 분명한 PCR 산물이 생성됨을 알 수 있었다. 다만, 상기 PCR 수행시 쌀바구미에서도 뉴클레오티드 밴드가 형성됨을 살펴볼 수 있었으나, 보리나방의 경우 더욱 분명한 PCR 산물이 검출됨으로써, 보리나방의 존재를 검출할 수 있는 마커로 사용될 수 있음을 확인하였다. To develop molecular markers specific for barley moth in the present invention, it is specific to barley moth from the sequence of the out surface protein precursor (WSP) region of barley moths disclosed in the gene bank of the US biological information site NCBI. Primer pairs were prepared to PCR amplify a specific nucleotide band. In addition, PCR experiments showed that the molecular markers could distinguish barley moths specifically. As a result, clear PCR products were produced in barley moths. However, it could be seen that the nucleotide bands are formed in the rice weevil during the PCR, but in the case of barley moth, a clearer PCR product is detected, thereby confirming that it can be used as a marker for detecting the presence of barley moth.

상기와 같이, 쌀바구미, 화랑곡나방, 보리나방 각각에 대한 본 발명의 특이적인 프라이머쌍을 이용하여 쌀 샘플에 대해 각각 PCR 반응을 수행하는 경우, 상기 해충에 의해 감염된 경우는 그에 대한 PCR 산물이 생성된다. 이에 따라, 본 발명에 의해 제공되는 프라이머쌍을 사용하면 눈에 보이지 않는 정도의 해충이라 하더라도 감염 여부를 손쉽게 알 수 있어, 해충이 서식하기 이전에 이의 존재를 진단할 수 있어 저장 곡물의 해충에 의한 피해를 최소화할 수 있다. 이러한 본 발명의 방법은 쌀 이외에 상기 해충들이 서식할 수 있는 모든 곡물에 대해 적용될 수 있다. 그러 한 곡물로는 쌀, 보리, 밀, 수수, 옥수수, 고추, 현미, 콩 등이 있으며, 이에 제한되지 않는다. As described above, when each PCR reaction is performed on a rice sample using specific primer pairs of the present invention for rice weevil, Hwaranggok moth, and barley moth, the PCR product is generated when infected by the pest. do. Accordingly, the use of the primer pair provided by the present invention makes it easy to know whether an insect is infected even if the pest is invisible, so that its presence can be diagnosed before the pest inhabits. Damage can be minimized. This method of the present invention can be applied to all grains in which the pests can inhabit other than rice. Such grains include, but are not limited to, rice, barley, wheat, sorghum, corn, peppers, brown rice, and soybeans.

또한 본 발명은 바람직한 양태로서, 상기 해충 감염 진단방법에 사용되는 프라이머쌍을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a primer pair for use in the pest infection diagnosis method.

이하 본 발명의 내용을 실시예에 의해 보다 상세하게 설명하기로 한다. 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 예시적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위가 이에 국한되는 것은 아니다. Hereinafter, the content of the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are for illustrative purposes only for understanding the contents of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예 1 : 쌀바구미(Sitophilus oryzae)의 DNA마커 개발과 그 성과Example 1 Development of DNA Marker of Rice Weevil (Sitophilus oryzae)

1. 쌀바구미에만 특이적으로 존재하는 DNA 서열 영역 조사 및 프라이머쌍의 제작1. Investigation of DNA sequence region and primer pairs specific to rice weevil

5.8S 리보솜 RNA 유전자 중 각 종마다 특이하다고 알려져 있는 internal transcribed spacer 영역의 DNA 서열을 이용하였다. 이것은 미국 생물정보 사이트 NCBI 유전자뱅크를 통해서 검색하였다. 이 영역 중에서, 쌀바구미에 특이적일 것으로 추정되는 아래와 같은 6종류의 프라이머쌍(서열번호 2 내지 서열번호 13)을 제작하였다(도 1).The DNA sequence of the internal transcribed spacer region known to be specific for each species of 5.8S ribosomal RNA gene was used. This was retrieved through the US biological information site NCBI Genebank. In this region, six types of primer pairs (SEQ ID NO: 2 to SEQ ID NO: 13), which are assumed to be specific to rice weevil, were prepared (Fig. 1).

프라이머쌍 1: 5'-CTTGACGTTTATTTTCGATGC-3'(서열번호 2) 및 5'- TGGTTAATTTTGGCGTCCC-3'(서열번호 3)Primer pair 1: 5'-CTTGACGTTTATTTTCGATGC-3 '(SEQ ID NO: 2) and 5'- TGGTTAATTTTGGCGTCCC-3' (SEQ ID NO: 3)

프라이머쌍 2: 5'-GCATCGATGAAGAACGCAGC-3'(서열번호 4) 및 5'- TCAGACGTCGATTTCCGT-3'(서열번호 5)Primer pair 2: 5'-GCATCGATGAAGAACGCAGC-3 '(SEQ ID NO: 4) and 5'- TCAGACGTCGATTTCCGT-3' (SEQ ID NO: 5)

프라이머쌍 3: 5'-TCGGAGCGTGTTGGGTGTTT-3'-(서열번호 6) 및 5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3'(서열번호 7)Primer pair 3: 5'-TCGGAGCGTGTTGGGTGTTT-3'- (SEQ ID NO: 6) and 5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3 '(SEQ ID NO: 7)

프라이머쌍 4: 5'-CTTGACGTTTATTTTCGATGC-3'(서열번호 8) 및 5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3'-(서열번호 9)Primer pair 4: 5'-CTTGACGTTTATTTTCGATGC-3 '(SEQ ID NO: 8) and 5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3'- (SEQ ID NO: 9)

프라이머쌍 5: 5'-GCATCGATGAAGAACGCAGC-3'-(서열번호 10) 및 5'-TGGTTAATTTTGGCGTCCC-3'(서열번호 11)Primer Pair 5: 5'-GCATCGATGAAGAACGCAGC-3'- (SEQ ID NO: 10) and 5'-TGGTTAATTTTGGCGTCCC-3 '(SEQ ID NO: 11)

프라이머쌍 6: 5'-TCGGAGCGTGTTGGGTGTTT-3'(서열번호 12) 및 5'-TCAGACGTCGATTTCCGT-3'(서열번호 13)Primer pair 6: 5'-TCGGAGCGTGTTGGGTGTTT-3 '(SEQ ID NO: 12) and 5'-TCAGACGTCGATTTCCGT-3' (SEQ ID NO: 13)

2. 추출한 쌀바구미 DNA에서 연쇄중합반응(PCR)을 이용하여 가장 특이적이고 명확한 DNA 마커 탐색  2. Searching for the Most Specific and Clear DNA Marker in the Extracted Rice Weevil DNA Using Chain Polymerization (PCR)

이들 분자마커가 쌀바구미를 특이적으로 감별할 수 있는지 PCR을 통해 프라이머쌍 각각에 대해 실험을 수행하였다(도 3, 도 4). 실험 결과 프라이머쌍 2(서열번호 4와 서열번호 5), 프라이머쌍 3(서열번호 6과 서열번호 7) 및 프라이머쌍 6(서열번호 12와 서열번호 13)의 경우는, 쌀바구미 뿐만 아니라 화랑곡나방 (Plodia)이나 쌀에서도 동일한 DNA 단편이 증폭된다는 것을 알 수 있었다. 그러나 프라이머쌍 1(서열번호 2와 서열번호 3), 프라이머쌍 4(서열번호 8과 서열번호 9) 및 프라이머쌍 5(서열번호 10과 서열번호 11)의 경우는, 쌀바구미에서만 특이적인 DNA 단편이 증폭되었다. 그리고 단편의 크기도 우리가 예상했던 크기와 동일하며 명확하게 나타난다는 것을 발견할 수 있었다. Experiments were carried out for each of the primer pairs by PCR to determine whether these molecular markers could specifically discriminate rice weevil (Fig. 3, Fig. 4). Experimental results In the case of primer pair 2 (SEQ ID NO: 4 and SEQ ID NO: 5), primer pair 3 (SEQ ID NO: 6 and SEQ ID NO: 7), and primer pair 6 (SEQ ID NO: 12 and SEQ ID NO: 13), not only rice weevil but also Hwaranggok moth The same DNA fragment was amplified in either Plodia or rice. However, for primer pair 1 (SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 3), primer pair 4 (SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 9), and primer pair 5 (SEQ ID NO: 10 and SEQ ID NO: 11), DNA fragments specific only in rice weevil This was amplified. And we found that the size of the fragments is the same as we expected and appears to be clear.

증폭된 DNA 단편이 우리가 제작한 internal transcribed spacer 영역의 서열이 맞는지 확인한 결과 동일 영역임을 확인할 수 있었다(도 5). 이는 프라이머쌍 4(서열번호 8과 서열번호 9)를 통해서 확인하였다.As a result of confirming that the amplified DNA fragments were identical in the sequence of the internal transcribed spacer region, we produced the same region (FIG. 5). This was confirmed through primer pair 4 (SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 9).

3. 쌀바구미에서 찾아낸 특이적인 프라이머쌍 1, 4 및 5 DNA 마커를 통한 쌀바구미 검출. 3. Detection of rice weevil using specific primer pairs 1, 4 and 5 DNA markers found in rice weevil.

다양한 쌀 샘플을 이용하여, 본 발명의 DNA 마커를 이용하여 쌀바구미를 검출할 수 있는지 조사해 보았다(도 6). 쌀바구미의 감염 정도가 심각한 W-Rice (O)(바구미 감염 후 6개월), 쌀바구미의 감염이 이제 막 시작되어 겉보기에는 손상이 없는 W-Rice(N) (바구미 감염 후 1개월) 및 감염이 전혀 없는 정상적인 쌀 샘플(Rice)을 이용하여 실험을 수행하였다. Using various rice samples, it was examined whether rice weevil can be detected using the DNA marker of the present invention (FIG. 6). W-Rice (O) severely infected with rice weevil (6 months after weevil infection), W-Rice (N) (one month after weevil infection) and infection that rice weevil has just begun Experiments were performed using a normal rice sample (Rice) without any at all.

도 6을 보면 W-Rice(N)는 프라이머쌍 1(서열번호 2와 서열번호 3)에서 PCR 산물이 생겨 있음을 발견할 수 있다. 그러나 W-Rice(O)이나 정상적인 쌀에서는 PCR 산물이 생기지 않았다. 쌀바구미의 성충은 알을 쌀 안에 낳고 애벌레도 쌀 안에서 자란다. 그래서 무작위로 추출한 W-Rice (N) 안에 쌀바구미의 애벌레가 함께 들어 있었기 때문에 PCR 산물이 증폭될 수 있었음을 예측할 수 있다. 6, it can be found that W-Rice (N) has a PCR product generated from primer pair 1 (SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 3). However, no PCR product was produced in W-Rice (O) or normal rice. Adults of rice weevil lay eggs in rice, and larvae grow in rice. Therefore, we could predict that PCR products could be amplified because rice weevil larvae were contained in randomly extracted W-Rice (N).

그러나 W-Rice (O)는 감염 이후 너무 오래되었기에, 이미 쌀 조직이 다 파괴 되어 오히려 쌀바구미 애벌레가 살지 못하였음을 예측할 수 있었다. 이 실험에서도 알 수 있듯이, 쌀바구미로 감염 후 1개월 정도 된 쌀을 무작위로 추출하여 본 발명에서 제작한 프라이머쌍을 이용하면, 아주 적은 양의 쌀(쌀 1g)로도 감염여부를 효과적으로 검출할 수 있음을 알 수 있었다. However, since W-Rice (O) was too long after infection, it was predicted that rice weevil larvae could not live because the rice tissue had already been destroyed. As can be seen from this experiment, by using rice weevil and randomly extracting rice about 1 month after infection by using the primer pair produced in the present invention, even a small amount of rice (1 g of rice) can effectively detect the infection. I could see that.

4. 쌀바구미의 감별 감도 4. Differential sensitivity of rice weevil

쌀바구미의 감별 감도를 조사하기 위해 다음과 같은 실험을 수행하였다. 쌀 (쌀 1g)과 쌀바구미 애벌레 한마리를 섞어서 게놈 DNA를 추출한 후, 프라이머쌍 1(서열번호 2와 서열번호 3), 프라이머쌍 4(서열번호 8과 서열번호 9) 및 프라이머쌍 5(서열번호 10과 서열번호 11)로 검색할 수 있는지를 실험하였다(도 7). 3가지 프라이머쌍에서 PCR 산물이 생성됨을 관찰하였다. 특히 프라이머쌍 5는 굉장히 많은 양의 PCR 산물을 생성함을 알 수 있었다. 본 실험을 통해 쌀 1g당 쌀바구미 한 마리 정도의 양은, 비록 이 쌀바구미가 쌀 내부에 존재하여 눈에 보이지 않은 경우라 하더라도 본 발명의 프라이머쌍을 이용하면 충분히 검출할 수 있음을 알 수 있었다. In order to investigate the differentiation sensitivity of rice weevil, the following experiment was performed. Genomic DNA was extracted by mixing rice (rice 1g) with a single weevil larvae, followed by primer pair 1 (SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 3), primer pair 4 (SEQ ID NO: 8 and SEQ ID NO: 9), and primer pair 5 (SEQ ID NO: 10 and SEQ ID NO: 11) it was tested whether the search (Fig. 7). It was observed that PCR products were produced from three primer pairs. In particular, primer pair 5 was found to produce a very large amount of PCR products. Through this experiment, the amount of rice weevil per one gram of rice, even if the rice weevil is present inside the rice, even if it is invisible it can be seen that using the primer pair of the present invention can be sufficiently detected.

실시예 2 : 화랑곡나방(Plodia interpunctella)에 특이적인 DNA마커 개발Example 2 Development of DNA Marker Specific to Plodia Interpunctella

1. 화랑곡나방에만 특이적으로 존재하는 DNA 서열 영역의 조사와 그 프라이머쌍의 제작1. Investigation of DNA sequence region specific to Hwaranggok Moth and its primer pair preparation

각 종마다 특이적인 DNA 서열을 가지고 있다고 하는 부수체(microsatellite sequence)영역을 이용하여 아래와 같이, 5종류의 프라이머쌍을 제작하였다(도 8). 이는 미국 생물정보 사이트 NCBI 유전자뱅크를 통해 검색하였다. Five types of primer pairs were prepared as follows using a microsatellite sequence region that each species had a specific DNA sequence (FIG. 8). This was retrieved through the US biological information site NCBI Genebank.

프라이머쌍 1: 5'-CAGATGAGACAATAACGAAAC-3'(서열번호 14) 및 5'-GAACACCGCTCAAATTAC-3'(서열번호 15)Primer pair 1: 5'-CAGATGAGACAATAACGAAAC-3 '(SEQ ID NO: 14) and 5'-GAACACCGCTCAAATTAC-3' (SEQ ID NO: 15)

프라이머쌍 2: 5'-CGAGTCGCATTCACGTATGT-3'(서열번호 16) 및 5'-GTCACTAACTTCAACGGTGT-3'(서열번호 17)Primer pair 2: 5'-CGAGTCGCATTCACGTATGT-3 '(SEQ ID NO: 16) and 5'-GTCACTAACTTCAACGGTGT-3' (SEQ ID NO: 17)

프라이머쌍 3: 5'-GCACGCACAACGCTATGTA-3'(서열번호 18) 및 5'-TGGTCTTTTCCATCCGTT-3'(서열번호 19)Primer pair 3: 5'-GCACGCACAACGCTATGTA-3 '(SEQ ID NO: 18) and 5'-TGGTCTTTTCCATCCGTT-3' (SEQ ID NO: 19)

프라이머쌍 4: 5'-GCTCTTATTACCGCTGCGT-3'(서열번호 20) 및 5'-GAGGACAAACTTACTTTGGC-3'(서열번호 21)Primer Pair 4: 5'-GCTCTTATTACCGCTGCGT-3 '(SEQ ID NO: 20) and 5'-GAGGACAAACTTACTTTGGC-3' (SEQ ID NO: 21)

프라이머쌍 5: 5'-CCGGTCTCAATTTTCGTT-3'(서열번호 22) 및 5'-CCAACATCGTGCTGATCA-3'(서열번호 23)Primer pair 5: 5'-CCGGTCTCAATTTTCGTT-3 '(SEQ ID NO: 22) and 5'-CCAACATCGTGCTGATCA-3' (SEQ ID NO: 23)

2. PCR을 이용한 화랑곡나방 특이적 DNA 마커 개발 2. Development of Hwaranggok Moth Specific DNA Marker Using PCR

각 프라이머쌍에 의해 화랑곡나방을 특이적으로 감별할 수 있는지 알아보기 위해 PCR을 수행하였다. 실험 결과, 뚜렷하고 선명한 PCR product가 화랑곡나방 DNA 샘플을 이용한 반응에서 나타남을 알 수 있다(도 9). 단, 프라이머쌍 4(서열번호 20과 서열번호 21)의 경우, 쌀바구미에서도 PCR 산물이 생성되었는바, 이는 화랑곡나방만을 특이적으로 검출하기에는 알맞지 않은 것이라 판명하였다. 그러나 프 라이머쌍 1(서열번호 14와 서열번호 15) 내지 프라이머쌍 3(서열번호 18과 서열번호 19) 및 프라이머쌍 5(서열번호 22와 서열번호 23)는 화랑곡나방에서만 특이적으로 검출되었다. 검출된 산물이 실시예 2.1에서 제작한 부수체(microsatellite) 서열이 맞는지 확인하기 위해, 프라이머쌍 2(서열번호 16과 서열번호 17)에 의해 검출된 PCR산물의 시퀀싱 분석을 수행하였다(도 10). 그 결과 검출된 산물과 제작한 부수체 서열이 일치함을 확인할 수 있었다.PCR was performed to determine whether Hwaranggok moths could be specifically identified by each primer pair. As a result of the experiment, clear and clear PCR products can be seen in the reaction using the Hwarangok Moth DNA sample (Fig. 9). However, in the case of primer pair 4 (SEQ ID NO: 20 and SEQ ID NO: 21), a PCR product was also produced in rice weevil, which was found to be unsuitable for specifically detecting Hwarangok moths. However, primer pair 1 (SEQ ID NO: 14 and SEQ ID NO: 15) to primer pair 3 (SEQ ID NO: 18 and SEQ ID NO: 19) and primer pair 5 (SEQ ID NO: 22 and SEQ ID NO: 23) were specifically detected only in Hwarangok moths. Sequencing analysis of the PCR product detected by primer pair 2 (SEQ ID NO: 16 and SEQ ID NO: 17) was performed to confirm that the detected product was the microsatellite sequence prepared in Example 2.1 (FIG. 10). . As a result, it was confirmed that the detected product and the prepared subunit sequence were identical.

3. 화랑곡나방 DNA marker를 통한 화랑곡나방 검출. 3. Gallery Moth detection through Gallery Moth DNA marker.

본 발명에서 제작된 화랑곡나방의 부수체(microsatellite)에 대한 프라이머가 화랑곡나방 애벌레의 게놈DNA에서도 검출되는지 실험하였다(도 11).  화랑곡나방의 성충은 알을 쌀에 뿌려 놓는데, 알은 상당 기간을 알의 형태로 있다. 따라서 화랑곡나방의 알을 검출할 수 있다면 화랑곡나방의 조기감염을 진단함에 있어서 매우 유용할 것이라고 생각되어 상기 실험을 수행하였다. 약 20개 정도의 알로부터 게놈 DNA를 추출하여 PCR을 수행하였다. PCR 수행 결과, 아주 옅은 밴드가 검출됨을 확인할 수 있었다. 도 11의 결과는 PCR 싸이클을 35번으로 하여 더욱 명확하고 정확한 밴드를 검색한 것을 보여주고 있다.It was tested whether the primers for the microsatellite of Hwaranggok moth prepared in the present invention were also detected in genomic DNA of Hwaranggok moth larvae (FIG. 11). Adults of Hwaranggok moths lay eggs on rice, which have been in the form of eggs for a long time. Therefore, if the eggs of the Hwaranggok moth can be detected, it was considered to be very useful in diagnosing the early infection of Hwaranggok Moth. PCR was performed by extracting genomic DNA from about 20 eggs. As a result of PCR, it was confirmed that a very light band was detected. The results of FIG. 11 show that the PCR cycle was set at 35 to search for a clearer and more accurate band.

실시예 3 : 보리나방(Sitotroga cerealella)에 특이적인 DNA마커 개발Example 3 Development of DNA Marker Specific to Barley Moth (Sitotroga cerealella)

1. 보리나방에만 특이적으로 존재하는 DNA 서열 영역의 조사와 프라이머쌍 제작 1. Investigation of DNA sequence region specific to barley moth and preparation of primer pair

보리나방의 DNA 서열 중, NCBI의 유전자뱅크를 통해 밝혀진 외부 표면 단백질 전구체(out surface protein precursor (WSP)) 영역의 서열을 이용하여 아래와 같이, DNA 마커를 제작하였다(도 12).Among the DNA sequences of barley moth, DNA markers were prepared using the sequence of the out surface protein precursor (WSP) region found through the NCBI gene bank (FIG. 12).

TAGCTGGTGGTGGTGCGTTT(서열번호 24)TAGCTGGTGGTGGTGCGTTT (SEQ ID NO: 24)

TCTCACCACCGCTTTTATCG(서열번호 25)TCTCACCACCGCTTTTATCG (SEQ ID NO: 25)

2. PCR을 이용한 보리나방 특이적 DNA 마커의 개발 2. Development of Barley Moth Specific DNA Marker Using PCR

상기 실시예 3.1에서 제작한 프라이머로 PCR을 수행한 결과, 보리나방에서 분명한 PCR 산물이 생성됨을 알 수 있었다(도 13). 그러나 쌀바구미에서도 아주 옅은 밴드가 형성되었다. 그러나 보리나방의 경우 생성된 PCR 산물이 보리나방의 경우보다 밴드가 더욱 명확하며, 또한 그 크기에 있어서도 차이가 있음을 확인할 수 있다. 또한 30분 정도 전기영동을 더 실시한 경우, 쌀바구미의 PCR 산물과는 구별되는, 분명한 PCR 산물을 검출할 수 있었다(도 13). 그리고 이렇게 검출된 PCR 산물은 시퀀싱 분석에 의해, 상기에서 제작된 외부 표면 단백질 전구체(WSP) 영역의 서열과 일치하다는 것도 확인할 수 있었다(도 14). As a result of performing PCR with the primer prepared in Example 3.1, it was found that a clear PCR product was produced from barley moth (FIG. 13). But even rice weevil has a very light band. However, in the case of barley moth, the generated PCR product has a clearer band than in the case of barley moth, and it can be confirmed that there is a difference in the size. In addition, when electrophoresis was further performed for about 30 minutes, clear PCR products distinguished from the PCR products of rice weevil could be detected (FIG. 13). The PCR product thus detected was confirmed by sequencing analysis to match the sequence of the outer surface protein precursor (WSP) region prepared above (FIG. 14).

상술한 바와 같이, 본 발명에서 제작한 프라이머쌍을 사용하는 경우, 중합연쇄반응(PCR)을 통하여 저장미 해충을 특이적으로 검출할 수 있으며, 아주 적은 양 의 쌀로부터도 감염 여부를 검출할 수 있기 때문에, 이러한 특성은 저장미 해충의 조기감별에 매우 유용하다. As described above, in the case of using the primer pair produced in the present invention, it is possible to specifically detect untreated pests through PCR, and to detect an infection from a very small amount of rice. As such, these properties are very useful for the early identification of stored rice pests.

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서열번호 24와 서열번호 25의 프라이머쌍에 의해 증폭시켜 보리나방 특정 뉴클레오티드 밴드를 발현시키는 단계를 포함하는 보리나방에 특이적인 염기서열에 특이적인 프라이머쌍을 이용한 농작물의 보리나방 해충 감염 진단방법. A method for diagnosing barley moth pest infection of a crop using a primer pair specific for a nucleotide sequence specific to barley moth, comprising amplifying by a pair of primers of SEQ ID NO: 24 and SEQ ID NO: 25 to express a barley moth specific nucleotide band. 제1항에 있어서, 상기 농작물이 쌀, 보리, 밀, 현미, 수수, 옥수수, 고추 및 콩으로 이루어진 군으로부터 선택된 농작물인 것을 특징으로 하는 해충 감염 진단방법.The method of claim 1, wherein the crop is a crop selected from the group consisting of rice, barley, wheat, brown rice, sorghum, corn, red pepper, and soybeans. 보리나방 특정 뉴클레오티드 밴드를 발현시키는 서열번호 24와 서열번호 25로 이루어지는 프라이머쌍.A primer pair consisting of SEQ ID NO: 24 and SEQ ID NO: 25 expressing a barley moth specific nucleotide band. 제3항의 프라이머쌍을 포함하는 농작물의 보리나방 해충 감염 진단용 조성물.Composition for diagnosing barley moth pest infection of a crop comprising a primer pair of claim 3. 제4항에 있어서, 상기 농작물이 쌀, 보리, 밀, 현미, 수수, 옥수수, 고추 및 콩으로 이루어진 군으로부터 선택된 농작물인 것을 특징으로 하는 진단용 조성물.The diagnostic composition according to claim 4, wherein the crop is a crop selected from the group consisting of rice, barley, wheat, brown rice, sorghum, corn, red pepper and soybean.
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