KR101385106B1 - Disease diagnosis kit including species-specific primer, and detection and disease diagnosis method for Cylindrocarpon destructans - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인삼뿌리썩음병균(Cylindrocarpon destructans) 검출, 및 병원성 진단 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 인삼 뿌리썩음병균 검출 및 병원성을 진단하기 위한 프라이머 세트, 상기 프라이머 세트를 포함하는 인삼뿌리썩음병균의 검출 및 병원성 진단 용 키트 및 상기 프라이머 세트를 이용하여 인삼뿌리썩음병균의 검출, 계수 및 병원성을 진단하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 인삼뿌리썩음병균 진단에 필요한 시간과 비용을 절감하고 감염여부 판단의 정확성을 높일 수 있어 뿌리썩음병으로 인한 위험부담과 경제적 손실을 줄이는데 유용하게 사용할 수 있다. The present invention ginseng root rot bacteria ( Cylindrocarpon) destructans ) and a pathogenic diagnostic method, and more specifically, a set of primers for detecting and diagnosing ginseng root rot bacteria, a kit for detecting and pathogenic diagnosis of ginseng root rot bacteria including the primer set and the primers The present invention relates to a method for detecting, counting and pathogenicity of ginseng root rot bacteria using a set. The present invention can be used to reduce the time and cost required to diagnose ginseng root rot bacteria and to increase the accuracy of the determination of infection, thereby reducing the risk and economic loss caused by root rot disease.

Description

종특이적 프라이머를 포함하는 병진단 키트와 이를 이용한 인삼뿌리썩음병균의 검출 및 병진단 기술{Disease diagnosis kit including species-specific primer, and detection and disease diagnosis method for Cylindrocarpon destructans} Disease diagnosis kit including species-specific primer, and detection and disease diagnosis method for Cylindrocarpon destructans}

본 발명은 인삼뿌리썩음병균(Cylindrocarpon destructans) 검출 및/또는 병원성 진단 방법에 관한 것으로서 보다 구체적으로는 인삼 뿌리썩음병균 검출 및/또는 병원성을 진단하기 위한 프라이머 세트, 상기 프라이머 세트를 포함하는 인삼뿌리썩음병균의 검출 및 병원성 진단 용 키트 및 상기 프라이머 세트를 이용하여 인삼뿌리썩음병균의 검출, 계수 및 병원성을 진단하는 방법에 관한 것이다.The present invention ginseng root rot bacteria ( Cylindrocarpon) destructans ) and / or pathogenic diagnostic method, and more specifically, a set of primers for detecting and / or diagnosing ginseng root rot bacteria, a kit for detecting and pathogenic diagnostics of ginseng root rot bacteria comprising said primer set, and It relates to a method for detecting, counting and pathogenicity of ginseng root rot bacteria using the primer set.

인삼은 식물학적으로 오가과(araliace)의 인삼속(人蔘屬)에 속하며 학명은 파낙스 진생(Panax ginseng C.A Meyer)으로서 그 뿌리를 약용으로 하는 초본식물(草本植物)이다.Ginseng is botanically belonging to the genus Ginseng of araliace, and its scientific name is Panax ginseng C.A Meyer, a herbaceous plant whose roots are medicinal.

고려인삼(Panax ginseng C.A. Meyer)은 과거부터 우리나라를 비롯하여 중국, 일본 등에서 주로 건강증진을 위한 목적으로 널리 사용하여 왔다. 인삼의 유효성분들은 인삼의 종류, 뿌리 부위, 수확 년생, 수확 시기, 제조방법에 따라 현저한 차이가 있는 것으로 알려져 있는데, 인삼의 연근별로는 일반적으로 저년근에는 당 함량이 많고 고년근에서는 사포닌 함량이 많은 것으로 알려져 있다. Korean ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer) has been widely used in Korea, China, Japan and other countries for the purpose of health promotion. The effective components of ginseng are known to be significantly different depending on the type of ginseng, root area, harvest age, harvesting time, and manufacturing method. The ginseng root is generally known to have a high sugar content in low-grade roots and a high saponin content in high roots .

인삼은 운동능력, 스트레스반응효과, 인지능력, 심리안정 등 피로회복 능력을 보유한 물질임이 Bahrke 등(2000)의 인삼연구문헌에서 밝혀져 있으며, 신체의 감염물질과 같은 이물질에 대항하는 비특이적인 방어작용을 활성화시키는 물질로서 면역력 강화 효과를 나타냄을 과학적으로 입증 받았다. Ginseng is known to have fatigue recovery ability such as exercise ability, stress response effect, cognitive ability, psychological stability, etc. in Bahrke et al. (2000) ginseng research literature, it has a non-specific defense against foreign substances such as infectious substances in the body. It has been scientifically proven to have an immune enhancing effect as an activating substance.

인삼은 다년생의 반 음지성 숙근초(宿根草)로서 잎의 광합성 광보상점이 최저 0.5klux 정도에 불과한, 생육에 비교적 낮은 광도의 빛만을 필요로 하는 반음지성식물이기 때문에 빛이 가장 중요한 생육제한요소이다. 또한 인삼은 높은 온도에서 생육이 저해되는 저온성 식물로서, 고온 및 고광도에 약하기 때문에 온도도 중요한 생육제한요소이며, 고려인삼의 생육 최적온도는 18-21의 범위로 추정된다. 인삼은 상기 생육제한 요소 이외에 내병성이 약하고 효과적인 방제법이 적어 재배하기 어려운 식물로 평가된다. Ginseng is a perennial semi-negative sage root (宿根 草), which is a semi-negative plant that requires only low-light light for photosynthetic photocompensation point of minimum 0.5klux. In addition, ginseng is a low-temperature plant that inhibits growth at high temperatures. Temperature is also an important growth limiting factor because it is weak to high temperature and high brightness, and the optimal growth temperature of Korean ginseng is estimated to be 18-21. Ginseng is evaluated as a plant that is difficult to cultivate due to its low disease resistance and low effective control methods in addition to the above-mentioned ingredients.

인삼의 식물체는 땅 밑에 뿌리와 뇌두, 땅 위에는 줄기, 잎, 꽃(열매)으로 이루어져 있으며, 다년생이므로 매년 봄이 되면 땅속의 뿌리에서 새싹이 나오고 줄기는 매년 가을이 되면 고사되며, 그때 뇌두(腦頭)에 1년마다 착생한 흔적을 남긴다. 뿌리의 발육과 형태는 년생에 따라 차이가 있고 수확은 4~6년생 때 이루어진다. 인삼은 4~6년 동안 동일 포장에서 장기간 재배를 하여야 하고, 인삼을 수확한 후 다른 작물을 재배하지 않고 1-2년 간 경작 예정지 관리 후 다시 인삼을 경작하는 연작방식 때문에 각종 병해에 의한 피해가 매우 크고 연작장해의 발생가능성이 높다. The plant of ginseng consists of roots and brains under the ground, stems, leaves, and flowers (fruits) on the ground. Since it is a perennial plant, sprouts emerge from the roots of the ground every spring, and the stems die every autumn. 착) Leave traces of being born every year. The growth and shape of the roots differ from year to year, and the harvest occurs at 4 to 6 years. Ginseng should be cultivated in the same field for 4-6 years for a long time, and after harvesting ginseng, it will not be grown any other crops, but after 1-2 years of cultivation planned site, it will be cultivated again and it will be damaged by various diseases. It is very large and the probability of serial failure is high.

연작장해는 파이토프소라 칵토롬 (Phytophthora cactorum), 인삼뿌리썩음병균 (Cylindrocarpon destructans), 푸사리움 솔라니 (Fusarium solani), 어위니아 카로토보라(Erwinia carotovora), 슈도모나스 플루오르슨스(Pseudomonas fluorescens) 등의 병원균들이 단독으로 또는 복합적으로 작용하기 때문에 발생하는 것으로 알려져 있다.Serial disturbance is Phytophthora cactorum ), ginseng root rot ( Cylindrocarpon) destructans ), Fusarium solani , Erwinia carotovora), Pseudomonas fluorine CL (Pseudomonas Pathogens such as fluorescens ) are known to occur because they act alone or in combination.

최근 농업기술원 연구결과에 따르면 4년근 이상 인삼의 결주 원인은 지역과 병해 종류 및 발생정도의 차이는 있지만 뿌리썩음병 35%, 잿빛곰팡이병 32%, 줄기반점병 등이 15%를 차지하고 있으며, 인삼뿌리썩음병은 토양에서 월동함에 따라 뿌리에 직접 병을 일으키기 때문에 인삼 식재 후 방제가 어렵고, 병에 의한 결주율 피해가 초작지 4년근 21.8%, 6년근 50%이상이며, 재작지 4년근에는 30-80%에 이르는 등 인삼생산에 있어 최대의 적으로 평가되고 있다.According to a recent study by the Institute of Agricultural Research, the ginseng root cause of ginseng more than 4 years old differs from the region and the type and extent of the disease, but the root rot disease is 35%, gray mold disease 32%, stem spot disease and 15%. Since it causes the disease directly on the roots as it overwinters in the soil, it is difficult to control after planting ginseng, and the damage rate from the disease is more than 21.8% for 4 years and 50% for 6 years, 30-80% for 4 years. It is evaluated as the biggest enemy in ginseng production.

인삼뿌리썩음병의 초기 증상은 잎가장자리가 붉게 변하거나 잎이 안쪽으로 오므라드는 증상을 보이다가 고사하며, 이와 같은 증상을 나타내는 뿌리는 끝 또는 중간 부분에 적갈색 또는 흑갈색 병반을 형성하며 모상근이 적갈색으로 변색되어 부패한다. 또한 인삼뿌리썩음병은 묘삼에서부터 6년생까지 모든 연생에서 발생하며 고년생으로 갈수록 발생이 많아지는 등, 국내 인삼 재배 농가에서 가장 큰 문제로 손꼽히고 있다.The initial symptoms of ginseng root rot are reddening of leaf edges and repulsion of leaves, and these roots form reddish brown or blackish brown lesions at the ends or middle, and the hair roots turn reddish brown. Become corrupt. In addition, ginseng root rot is the biggest problem in domestic ginseng cultivation farms.

국내 인삼뿌리썩음병의 주된 원인균인 인삼뿌리썩음병균은 실린드로카폰 데스트럭탄스(Cylindrocarpon destructans)로서, 연작 장해의 전형적인 흑색의 병반조직으로부터 분리되고 병원성이 확인된 이래로, 균의 생리적 특성과 배양에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.Ginseng root rot is a major cause of Korean ginseng root rot. Cylindrocarpon destructans ), which have been isolated from typical black lesions of serial disorders and have been confirmed pathogenicity, studies on the physiological characteristics and culture of bacteria have been actively conducted.

인삼뿌리썩음병균의 방제를 위하여 토양 훈증제를 사용하는 방법 및 화학농약을 이용한 방제가 알려져 있으나, 이상의 방제법으로는 뚜렷한 효과를 거두기 어렵고 인삼뿌리썩음병 등과 같은 토양 전염성 병원균들은 토양 중에 후막포자를 형성하여 열악한 조건에서도 장기간 생존할 수 있기에 완벽한 방제가 매우 어렵다. 또한 훈증방법은 인삼경작 중에 뿌리썩음증이 발생하여 뿌리가 부패하는 경우에는 적용이 불가능하고, 유해 미생물 및 유용 미생물까지 원천적으로 제거하여 토양생태계의 파괴에 대한 위험성이 있으며, 화학농약의 경우 아직까지 방제가가 낮으며, 일부경작지에서는 무분별하게 화학농약을 남용하여 재배 인삼은 물론 주변 수질과 토양까지 심각하게 오염시킬 가능성도 있기 때문에 인삼의 뿌리썩음병을 해결하기는 쉽지 않다. 최근 저독성, 친환경적인 생물농약의 개발이 시도되고 있으나, 상용화를 위한 노력이 필요한 실정이다. The use of soil fumigants and chemical pesticides for the control of ginseng root rot is known, but it is difficult to achieve a clear effect by the above control methods. Soil infectious pathogens such as ginseng root rot may form thick film spores in the soil. Perfect control is very difficult because it can survive long term. In addition, the fumigation method is not applicable when root rot occurs due to root rot during ginseng cultivation, and there is a risk of destruction of soil ecosystem by removing harmful microorganisms and useful microorganisms at the source. It is not easy to solve the root rot disease of ginseng because the control value is low and there is a possibility of seriously polluting not only the grown ginseng but also the surrounding water and soil by chemical pesticide indiscrete in some arable land. Recently, development of low-toxic, eco-friendly biopesticides has been attempted, but there is a need for commercialization.

또한 인삼뿌리썩음병은 병진전이 더디게 나타나 초기 병진단이 어렵고 식물체가 시드는 증상이 나타나도 이미 병이 뿌리에 만연되어 방제하기에는 늦은 경우가 대부분이다. 따라서 인삼재배농가는 인삼뿌리썩음병균에 의한 병피해를 막기 위해 초작지 및 병발생 가능성이 낮은 재작지를 선호한다. 하지만 주요 인삼산지에서는 재배 면적의 증가에 따른 초작지가 점차 고갈되어감에 따라 인삼뿌리썩음병에 대해 발생가능성이 낮은 초작지 및 재작지의 판별수단의 개발이 점차 요구되어지고 있는 실정이다.In addition, the ginseng root rot disease is slow to develop before the early diagnosis, and the symptoms of plant wilting, even if the disease is already prevalent in the roots are often late to control. Therefore, ginseng cultivation farmers prefer cropland and low-probability crops to prevent disease caused by ginseng root rot. However, as the cropland is gradually depleted due to the increase in the cultivated area, the development of means for discriminating cropland and re-crop with low probability of ginseng root rot is increasingly required.

기존의 토양내 인삼뿌리썩음병균의 존재유무 파악은 주로 후벽포자 형태로 토양 내에 존재하는 상기 병원균에 대해 선택배지를 이용하여 생장을 유도한 후 형태적 특징 및 병원성 검정을 통한 종동정 방법으로 수행되어져 왔는데 이를 위하여 많은 시간과 인력이 소요되었다. Determination of the presence of ginseng root rot bacteria in the soil is performed by the identification method through the morphological characteristics and pathogenicity test after inducing growth using selective medium for the pathogens present in the soil in the form of posterior spores. It took a lot of time and manpower for this.

또한 토양내에 존재하는 실린드로카폰 더스트럭턴스의 후벽포자는 발아율이 현저히 낮아 병원균의 검출이나 정확한 밀도측정이 곤란하고, 감염여부 판단의 정확도가 떨어진다는 문제점이 있었다.In addition, the posterior spores of the Cyclodrocarpon dust lumps present in the soil had a low germination rate, making it difficult to detect pathogens or to accurately measure density, and thus, the accuracy of judging whether or not the infection was poor.

특히 국내 인삼에 발생하는 인삼뿌리썩음병균은 인삼 이외의 많은 기주에서도 발견되어지며 인삼에 대한 병원성 강약에 따른 그룹들이 존재하는데 토양으로부터 병원균을 분리한 후 이들에 대한 병원성 조사결과로 재배예정지에 대한 병 발생 위험예측을 하기엔 많은 시간과 인력이 요구된다. 상기의 문제점을 해결할 수 있는 병원균의 검출 및 종동정을 위하여 토양 또는 식물체에 존재하는 병원성 특성에 따른 인삼뿌리썩음병균 균주들에 대한 DNA를 각각 특이적으로 증폭할 수 있는 검출민감도가 높은 종 특이적 마커와 활용기법의 개발이 요구되어 왔다. In particular, ginseng root rot bacteria that occur in domestic ginseng are found in many hosts other than ginseng, and there are groups according to the pathogenic strengths of ginseng. It takes a lot of time and manpower to forecast outbreak risks. Species-specific species with high detection sensitivity that can specifically amplify DNA for ginseng root rot bacteria strains according to pathogenic characteristics present in soil or plant for the detection and identification of pathogens that can solve the above problems The development of markers and utilization techniques has been called for.

이에 본 발명자들은 토양으로부터 병원균의 정확하고 신속한 PCR 종 동정 및 검출을 위해서 토양 및 배지 상에 유도된 병원균 DNA를 효과적으로 수거하여 인삼뿌리썩음병균 DNA에 선택적으로 결합할 수 있는 프라이머 및 상기 프라이머를 이용한 인삼뿌리썩음병균 검출, 계수 및 병원성을 진단하는 방법을 제공함으로써 본 발명을 완성하였다. Therefore, the present inventors effectively collect the pathogen DNA induced on the soil and the medium to identify and detect the PCR species of the pathogen from the soil effectively, and a primer capable of selectively binding to the ginseng root rot bacteria DNA and ginseng using the primer. The present invention has been completed by providing a method for diagnosing the root rot bacteria, counting and pathogenicity.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 보다 신속하고 정확하게 인삼뿌리썩음병균(Cylindrocarpon destructans)을 검출하고 병원성을 진단하는 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a method for quickly and accurately detecting ginseng root rot bacteria ( Cylindrocarpon destructans ) and to diagnose the pathogenicity.

또한, 본 발명의 또 다른 과제는 상기 인삼뿌리썩음병균의 검출 및 병원성 진단을 수행하는데 적합한 프라이머 세트 및 상기 프라이머 세트를 포함하는 키트를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a kit comprising a primer set and a primer set suitable for performing the detection and pathogenic diagnosis of the ginseng root rot bacteria.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 토양에 존재하는 상기 병원성 특성에 따른 인삼뿌리썩음병균만을 선택적으로 결합할 수 있는 서열번호 1 및 서열번호 2로 기재되는 프라이머 세트 및/또는 서열번호 3 및 서열번호 4로 기재되는 프라이머 세트로 구성된 군으로부터 선택되는 인삼뿌리썩음병균 검출 및/또는 병원성 진단용 프라이머 세트를 제공한다. In order to achieve the object of the present invention, the present invention is a primer set and / or SEQ ID NO: 3 described in SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 which can selectively bind only ginseng root rot bacteria according to the pathogenic properties present in the soil And a set of primers for detecting and / or pathogenic diagnosis of ginseng root rot bacteria selected from the group consisting of primer sets set forth in SEQ ID NO: 4.

또한, 본 발명은 상기 프라이머 세트를 포함하는 인삼뿌리썩음병균의 검출 및/또는 병원성 진단 용 키트를 제공한다. In another aspect, the present invention provides a kit for the detection and / or pathogenic diagnosis of ginseng root rot bacteria comprising the primer set.

또한 본 발명은 상기 프라이머 세트를 이용하여 인삼뿌리썩음병균의 검출, 계수 및/또는 병원성을 진단하는 방법을 제공한다. The present invention also provides a method for detecting, counting and / or pathogenicity of ginseng root rot bacteria using the primer set.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 인삼뿌리썩음병균과 종 특이적으로 반응하는 프라이머 세트 및/또는 강병원성의 병원균에 종 특이적으로 반응하는 프라이머 세트를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 프리이머 세트는 (1) 실린드로카폰 속(Cylindrocarpon)의 500 bp 내지 600 bp 크기의 IGS(intergenic spacer), PC(pyruvate carboxylase) 유전자 영역 중에서 인삼뿌리썩음병균 (Cylindrocarpon destructans)의 28S rDNA와 18S rDNA의 IGS(intergenic spacer), PC(pyruvate carboxylase) 유전자를 종 특이적으로 증폭시키는 것을 특징으로 한다. The present invention is characterized in that it comprises a primer set for species-specific reaction with ginseng root rot bacteria and / or a primer set for species-specific reaction to strongly pathogenic pathogens. Pre-set timer of the present invention (1) cylinder throw car phone in 500 bp to 600 bp in size IGS (intergenic spacer), PC (pyruvate carboxylase) gene from ginseng root rot fungi in the area (Cylindrocarpon) (Cylindrocarpon destructans ) of 28S rDNA, 18S rDNA IGS (intergenic spacer), PC (pyruvate carboxylase) genes are characterized in that the species-specific amplification.

서열번호 1 및 서열번호 2로 기재되는 프라이머 세트는 인삼뿌리썩음병균 검출용으로 활용할 수 있으며, 서열번호 3 및 서열번호 4로 기재되는 프라이머 세트는 강병원성의 인삼뿌리썩음병균에 특이적으로 결합함으로써 인삼뿌리썩음병균의 병원성 진단용으로 기능 할 수 있다.The primer sets described in SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 can be utilized for the detection of ginseng root rot bacteria, and the primer sets described in SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4 ginseng by specifically binding to the pathogenic ginseng root rot bacteria Can function as a pathogenic diagnosis of root rot bacteria.

본 발명의 병원성은 이병주율 및 유묘이병도(이병도에 따라 1에서 5로 표시, 1: 20%, 2; 40%, 3: 60%, 4: 80%, 5: 100% 이병)를 기준으로 확인된 것으로, 이병도 5 미만은 약병원성, 이병도 5는 강병원성 균주로 분리될 수 있다.Pathogenicity of the present invention is confirmed based on the morbidity rate and degree of seedlings (1 to 5 depending on the degree of disease, 1: 20%, 2; 40%, 3: 60%, 4: 80%, 5: 100% disease) Less than 5 degrees of pathogenicity, weakly pathogenic, 5 may be separated into a strongly pathogenic strain.

본 발명의 인삼뿌리썩음병균(Cylindrocarpon destructans)에 종 특이적으로 반응하는 CDPCF12/CDPCR121(서열번호 1/서열번호 2) 와 인삼뿌리썩음병균 균주들 중 강병원성 균주들에만 반응하는 CDIGS47NF2/CDIGS47NR1(서열번호 3/서열번호 4) 프라이머 세트를 이용하여 인삼뿌리썩음병균에 대한 종 특이성을 조사하기 위하여 공시균주들로서, 알터나리아속, 아스퍼질러스속, 보트리티스속, 클라도스포리움속, 콜레토트리쿰속, 디디멜라속, 페니실리움속, 포마속, 피리큘라리아속, 피씨움속, 라이족토니아속, 스크레오티니아속, 스크레오티움, 스템필리움속, 트리코더마속, 파이토프쏘라속 27종 균주들을 대상으로 PCR을 수행한 결과, 인삼뿌리썩음병균 균주에 대하여 종 특이적으로 증폭되는 것을 확인할 수 있었다(도 2 내지 5 및 표 4).Ginseng root rot bacteria of the present invention ( Cylindrocarpon) destructans ) CDPCF12 / CDPCR121 (SEQ ID NO: 1 / SEQ ID NO: 2) and CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1 (SEQ ID NO: 3 / SEQ ID NO: 4) primer sets that only react to highly pathogenic strains of ginseng root rot In order to investigate species specificity against ginseng root rot by using the strains, the genus Alternaria, Aspergillus, Botrytis, Cladosporium, Choletotricum, Didimela, Penicillium PCR was performed on 27 strains of the genus, Forma, Pycuricaria, Psium, Laytononia, Screotinia, Screotium, Stemphyllium, Trichoderma and Pytopsora. It was confirmed that the species-specific amplification for the ginseng root rot bacteria strain (Fig. 2 to 5 and Table 4).

또한 상기 CDPCF12/CDPCR121(서열번호 1/서열번호 2)과 CDIGS47NF2/CDIGS47NR1(서열번호 3/서열번호 4) 프라이머 세트를 이용하여 병원성이 다른 인삼뿌리썩음병균 균주에 대해 특이적인 증폭을 수행하여 균주의 병원성에 따라 증폭 양상이 다른 것을 확인하였다(도 2 내지 5 및 표 5). The CDPCF12 / CDPCR121 (SEQ ID NO: 1 / SEQ ID NO: 2) and CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1 (SEQ ID NO: 3 / SEQ ID NO: 4) primer sets were used to perform specific amplification for strains of ginseng root rot bacteria having different pathogenicities. It was confirmed that the amplification pattern is different depending on the pathogenicity (FIGS. 2 to 5 and Table 5).

본 발명은 상기 서열번호 1 및 서열번호 2로 기재되는 프라이머 세트 및/또는 서열번호 3 및 서열번호 4로 기재되는 프라이머 세트를 포함하는, 인삼뿌리썩음병균 검출 및 병원성 진단용 키트를 제공한다.The present invention provides a kit for detecting and pathogenic ginseng root rot comprising a primer set described in SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 and / or a primer set described in SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4.

인삼뿌리썩음병균 검출 및 병원성 진단용 키트는 인삼뿌리썩음병균(Cylindrocarpon destructans) 균주를 종 특이적으로 증폭하는 서열번호 1/서열번호 2로 기재되는 프라이머 세트(CDPCF12/CDPCR121) 및/또는 서열번호 3/서열번호 4로 기재되는 프라이머 세트(CDIGS47NF2/CDIGS47NR1)의 인삼뿌리썩음병 진단용 프라이머 세트를 포함함으로써 토양 내에 존재하는 낮은 밀도의 인삼뿌리썩음병균의 DNA를 신속하고 정확하게 증폭할 수 있어, 인삼의 뿌리썩음병의 진단 및 효율적인 방제대책의 수립을 가능하게 할 것이다.The ginseng root rot detection and pathogenic diagnostic kit includes a primer set (CDPCF12 / CDPCR121) set forth in SEQ ID NO: 1 / SEQ ID NO: 2 that species-specific amplifies the strain of Cylindrocarpon destructans and / or SEQ ID NO: 3 / By including the primer set for diagnosing ginseng root rot disease of the primer set (CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1) set forth in SEQ ID NO: 4, the DNA of the low density ginseng root rot bacterium present in the soil can be amplified quickly and accurately. It will enable the diagnosis and establishment of effective control measures.

본 발명은 인삼뿌리썩음병균(Cylindrocarpon destructans) 검출용 및/또는 병원성 진단용 프라이머 세트의 존재 하에, 인삼뿌리썩음병균을 검출하고자 하는 샘플로부터 분리한 DNA에 대해 PCR(Polymerase Chain Reaction)을 수행하고; (2) 상기 PCR에 의한 유전자 증폭을 분석하여 인삼에 발생하는 뿌리썩음병 유무를 결정하는 단계를 포함하며 강병원성의 병원균을 검출할 수 있는 인삼의 뿌리썩음병 진단방법을 제공한다.The present invention ginseng root rot bacteria ( Cylindrocarpon) depolymerans ) PCR (Polymerase Chain Reaction) is performed on DNA isolated from a sample to detect ginseng root rot bacteria in the presence of a primer set for detecting and / or pathogenic diagnostics; (2) analyzing the gene amplification by PCR and determining the presence or absence of root rot disease occurring in ginseng, and provides a method for diagnosing root rot disease of ginseng that can detect strongly pathogenic pathogens.

DNA 증폭하는 방법으로 사용되는 PCR은 conventional PCR, Real-time PCR 등 당업자가 본 발명의 프라이머 세트를 활용할 수 있는 PCR을 의미할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 conventional PCR, Real-time PCR을 사용하였다.  PCR used as a method for amplifying DNA may mean a PCR that can be used by those skilled in the art, such as conventional PCR, real-time PCR, primers, in one embodiment of the present invention, conventional PCR, Real-time PCR Used.

본 발명에 있어서, 상기 PCR에 의한 유전자 증폭은 80 내지 150 bp 크기의 유전자 단편인 것을 특징으로 하며, 상기 유전자 증폭은 인삼뿌리썩음병균과 종 특이적으로 반응하는 프라이머 세트에 의한 것을 특징으로 한다.In the present invention, the gene amplification by PCR is characterized in that the gene fragment of 80 to 150 bp size, the gene amplification is characterized by a primer set that specifically reacts with ginseng root rot bacteria.

상기 샘플로부터 DNA를 분리하는 단계는 작물 또는 토양에서 직접 분리하거나, 인삼뿌리썩음병 선택배지에 접종 후 생성된 콜로니로부터 수득하는 것을 특징으로 한다.Separating the DNA from the sample is characterized in that it is obtained directly from the crop or soil, or obtained from colonies generated after inoculation in ginseng root rot selective medium.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 DNA를 분리하는 단계는 작물 또는 토양으로부터 인삼뿌리썩음병 선택배지를 이용한 토양내 존재하는 생활성의 포자가 선택적으로 배지 상에 발아하여 생성된 콜로니를 NaOH DNA 분리법을 이용하여 DNA 수거후 PCR 기법으로 검출하는 방법 및/또는 MOBIO KIT을 응용한 토양 DNA 분리방법으로 인삼뿌리썩음병균 토양내 포자의 DNA를 수거하여 PCR을 이용한 신속 정확한 검출 및 정량화를 위한 기법을 포함한다. According to an embodiment of the present invention, the step of separating the DNA from the crop or soil by using the ginseng root rot selective medium, the spores of the biomass present in the soil selectively germinated on the medium produced NaOH DNA separation method The method for detecting DNA by using PCR method after collecting DNA and / or the soil DNA separation method using MOBIO KIT, and the method for rapid and accurate detection and quantification using PCR by collecting DNA of spores in soil of ginseng root rot bacteria .

본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 상기 인삼뿌리썩음병균을 진단하는 방법으로 선택배지를 이용한 방법은 다음과 같다. 인삼뿌리썩음병균이 의심되는 지역의 근권 토양을 채취하고 토양을 말린 후 1g을 취해 1차로 멸균수 1㎖에 혼합한 후 이로부터 100㎕를 취해 2차로 1㎖의 토양현탁액을 만들었다. 이어 이들 2차 토양현탁액 모두를 각각 100㎕씩 3장의 PCNBA 배지에 도말하여 배양하였다. 생성된 콜로니는 1차로 그 콜로니의 형태를 관찰하여 토양 내 생활성 포자의 밀도를 측정한 후 2차로 생성된 콜로니로부터 NaOH DNA 분리법을 이용하여 콜로니의 DNA를 수거 후 PCR을 이용하여 인삼뿌리썩음병균의 가부를 확인하는 단계를 포함한다. 본 발명의 또 다른 예시적인 일 실시예에 의하면, 토양으로부터 MOBIO KIT의 분리방법을 응용한 column 절차 추가 방법으로 DNA를 분리하여 PCR 기법으로 인삼뿌리썩음병균을 검출 및 정량화하는 방법을 포함한다. 선택배지를 이용한 방법은 생활성의 포자의 검출 및 대략적인 검출이 가능하며 토양 DNA 분리를 이용한 방법은 토양 내에 존재하는 전체의 포자의 정량이 가능하며 또한 신속하며 정확하게 확인할 수 있다.Method of using a selection medium as a method for diagnosing the ginseng root rot bacteria according to an exemplary embodiment of the present invention is as follows. Root-root soil of the area suspected of ginseng root rot was collected, dried, and 1 g of the soil was mixed with 1 ml of sterile water, and 100 µl was taken from the 1 ml soil suspension. Subsequently, all of these secondary soil suspensions were plated in three PCNBA medium at 100 μl and cultured. The produced colonies were first observed by morphology of the spores in the soil, and then the DNA of the colonies was collected by NaOH DNA separation from the secondly produced colonies. Checking the availability of the. According to another exemplary embodiment of the present invention, a method of detecting and quantifying ginseng root rot bacteria by PCR is performed by separating DNA by a column method applying a method of separating MOBIO KIT from soil. The method using selective medium can detect and approximate bioactive spores, and the method using soil DNA separation can quantify the whole spores present in the soil and can be confirmed quickly and accurately.

또한, 상기 CDPCF12/CDPCR121(서열번호 1/서열번호 2)과 CDIGS47NF2/CDIGS47NR1(서열번호 3/서열번호 4) 프라이머 세트를 이용하여 인삼뿌리썩음병균에 대한 검출 민감도를 확인하기 위하여 PCR을 수행한 결과, 증폭되는 DNA 증폭산물은 109bp의 크기의 산물로서, SYBR green 을 이용한 real-time PCR의 경우 CDPCF12/CDPCR121(서열번호 1/서열번호 2)세트는 대략 1pg의 검출한도를 가지는 것을 확인할 수 있었다(도6, 7). 117bp의 증폭산물을 생성시키는 CDIGS47NF2/CDIGS47NR1(서열번호 3/서열번호 4)의 경우는 대략 10fg의 검출한도를 가지는 것을 확인할 수 있었다(도8, 9). In addition, PCR was performed to confirm the detection sensitivity against ginseng root rot bacteria using the CDPCF12 / CDPCR121 (SEQ ID NO: 1 / SEQ ID NO: 2) and CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1 (SEQ ID NO: 3 / SEQ ID NO: 4) primer sets. The DNA amplification product to be amplified was a product of 109 bp, and in case of real-time PCR using SYBR green, the CDPCF12 / CDPCR121 (SEQ ID NO: 1 / SEQ ID NO: 2) set had a detection limit of approximately 1 pg ( 6, 7). In the case of CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1 (SEQ ID NO: 3 / SEQ ID NO: 4) generating an amplification product of 117 bp, it was confirmed that the detection limit was approximately 10 fg (FIGS. 8 and 9).

또한 본 발명은 인삼뿌리썩음병균을 계수하고자 하는 샘플을 성장배지와 접촉시키는 제 1 단계;In another aspect, the present invention is the first step of contacting the sample to be counted ginseng root rot bacteria with the growth medium;

제 1단계의 생성물을 인큐베이션하는 제 2단계; 및A second step of incubating the product of the first step; And

상기 인삼뿌리썩음병균을 정량하는 제 3단계를 포함하고, 상기 제 3 단계는 본 발명의 프라이머 세트를 이용하는 것을 특징으로 하는 인삼뿌리썩음병균을 계수하는 방법을 포함한다.And a third step of quantifying the ginseng root rot bacteria, wherein the third step includes a method for counting the ginseng root rot bacteria, characterized in that using the primer set of the present invention.

본 발명에 의한 인삼뿌리썩음병균(Cylindrocarpon destructans) 검출, 계수 및 병원성 진단 방법, 상기 인삼뿌리썩음병균 검출 및 병원성을 진단하기 위한 프라이머 세트 및 상기 프라이머 세트를 포함하는 인삼뿌리썩음병균의 검출 및 병원성 진단 용 키트는 인삼뿌리썩음병균 진단에 필요한 시간과 비용을 절감하고 감염여부 판단의 정확성을 높일 수 있어 뿌리썩음병으로 인한 위험부담과 경제적 손실을 줄일 수 있다. Cylindrocarpon destructans detection, counting and pathogenicity diagnostic method according to the present invention, ginseng root rot bacterium detection and pathogenicity diagnostics and primer set for diagnosing and pathogenicity detection and pathogenic diagnosis comprising the primer set The kit can reduce the time and cost required to diagnose ginseng root rot bacteria and improve the accuracy of infection determination, thereby reducing the risk and economic loss caused by the root rot disease.

본 발명은 새로 개발된 토양 내 다량의 DNA 분리방법과 더불어 검출 민감도가 높은 인삼뿌리썩음병균 종 특이적인 프라이머를 이용하는 conventional 및 real-time PCR 검출 기법은 실제 인삼뿌리썩음병의 진단 및 병 발생 예찰에 매우 유용하게 활용되어 질 것으로 판단된다.In the present invention, conventional and real-time PCR detection techniques using primers specific to ginseng root rot bacteria with high detection sensitivity as well as a large amount of DNA separation method in the soil are very useful for the diagnosis and prediction of disease occurrence in ginseng root rot. It is expected to be useful.

도 1은 실외접종시 인삼뿌리썩음병균에 의해 2년근 인삼유묘에 나타난 병징을 나타낸다.
왼쪽 ; 강병원성균(CY8001), 오른쪽; 약병원성균(CY8014).
도 2는 인삼뿌리썩음병균(Cylindrocarpon destructans) 종특이적 검출 프라이머 CDPCF12 /CDPCR121의 conventional PCR 종특이적 반응을 나타낸다. lane1: 인삼뿌리썩음병균(Cylindrocarpon destructans) CY8001, lane 2-13: 알터나리아속, 아스퍼질러스속, 보트리티스속, 클라도스포리움속, 콜레토트리쿰속, 디디멜라속, 페니실리움속, 포마속, 피리큘라리아속, 피씨움속, 라이족토니아속, 스크레오티니아속 균들, NC: negative control.
도 3은 프라이머 CDPCF12/CDPCR121의 인삼뿌리썩음병균 종특이적 real-time PCR 증폭곡선 반응을 나타낸다.
도 4는 프라이머 CDIGS47NF2 /CDIGS47NR1의 강병원성 인삼뿌리썩음병균에 대한 conventional PCR 특이적 반응을 나타낸다. Lane 1-8: 알터나리아속, 아스퍼질러스속, 보트리티스속, 클라도스포리움속, 콜레토트리쿰속, 디디멜라속, 페니실리움속, 포마속균들, lane 9: 약병원성 인삼뿌리썩음병균(Cylindrocarpon destructans) CY8008, lane 10: 강병원성 인삼뿌리썩음병균 CY8001.
도 5는 프라이머 CDIGS47NF2 /CDIGS47NR1의 강병원성 인삼뿌리썩음병균 real-time PCR 특이적 증폭 곡선 반응을 나타낸다.
도 6은 CDPCF12/CDPCR121의 인삼뿌리썩음병균 DNA에 대한 real-time PCR 반응 민감도를 보여준다. 인삼뿌리썩음병균의 게놈 DNA를 ul 당 1ng, 100pg, 10pg, 1pg, 100fg, 10fg, 1fg의 7단계로 연속적으로 희석한 다음 PCR을 진행한 결과 4단계까지 반응곡선을 나타낸다.
도 7은 CDPCF12/CDPCR121의 SYBR Green을 이용한 PCR standard curve를 나타낸다.
도 8은 CDIGS47NF2/CDIGS47NR1의 인삼뿌리썩음병균 DNA에 대한 real-time PCR 반응 민감도를 나타낸다. 인삼뿌리썩음병균의 게놈 DNA를 ul 당 1ng, 100pg, 10pg, 1pg, 100fg, 10fg, 1fg의 7단계로 연속적으로 희석한 다음 PCR을 진행한 결과 6단계까지 반응민감도를 나타낸다.
도 9는 CDIGS47NF2/CDIGS47NR1의 SYBR Green을 이용한 PCR standard curve를 보여준다.
도 10은 CDIGS47NF2/CDIGS47NR1의 인삼뿌리썩음병균 토양내 포자에 대한 real-time PCR 검출 민감도를 나타낸다.
도 11은 CDIGS47NF2/CDIGS47NR1의 인삼뿌리썩음병균 토양내 포자에 대한 real-time PCR standard curve를 보여준다.
도 12는 CDPCF12/CDPCR121의 인삼뿌리썩음병균 토양내 포자에 대한 real-time PCR 검출 민감도를 나타낸다.
도 13은 CDPCF12/CDPCR121의 인삼뿌리썩음병균 토양 내 포자에 대한 real-time PCR standard curve를 나타낸다.
도 14는 CDPCF12/CDPCR121와 CDIGS47NF2/CDIGS47NR1의 프라이머 세트와 real time PCR 기법을 이용해 종동정 및 병원성 강약유무를 판별한 것이다.
Figure 1 shows the symptoms appearing in two-year-old ginseng seedlings by ginseng root rot bacteria at outdoor inoculation.
left ; Strong pathogenic bacteria (CY8001), right; About pathogenic bacteria (CY8014).
2 is a ginseng root rot bacteria ( Cylindrocarpon) destructans ) shows a conventional PCR species-specific reaction of the species-specific detection primer CDPCF12 / CDPCR121. lane1: Ginseng root rot fungus (Cylindrocarpon destructans ) CY8001, lane 2-13: Alternaria, Aspergillus, Botrytis, Cladosporium, Colletotricum, Didimela, Penicillium, Poma, Pycuricaria, Pseumium, Laytononia, Screotinia, NC: negative control.
Figure 3 shows the ginseng root rot bacteria species specific real-time PCR amplification response of the primer CDPCF12 / CDPCR121.
Figure 4 shows the conventional PCR specific response to the strongly pathogenic ginseng root rot bacteria of the primer CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1. Lane 1-8: Alternaria, Aspergillus, Botrytis, Cladosporium, Colletotricum, Didimela, Penicillium, Forma bacteria, lane 9: About pathogenic ginseng root rot Cylindrocarpon destructans CY8008, lane 10: Pathogenic ginseng root rot bacteria CY8001.
Figure 5 shows the strongly pathogenic ginseng root rot bacteria real-time PCR specific amplification curve response of the primer CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1.
Figure 6 shows the sensitivity of real-time PCR reaction to the ginseng root rot bacteria DNA of CDPCF12 / CDPCR121. The genomic DNA of ginseng root rot bacteria was serially diluted in 7 steps of 1 ng, 100 pg, 10 pg, 1 pg, 100 fg, 10 fg, and 1 fg per ul, followed by PCR.
7 shows a PCR standard curve using SYBR Green of CDPCF12 / CDPCR121.
Figure 8 shows the sensitivity of real-time PCR reaction to the ginseng root rot bacteria DNA of CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1. The genomic DNA of ginseng root rot bacteria was serially diluted in 7 steps of 1 ng, 100 pg, 10 pg, 1 pg, 100 fg, 10 fg and 1 fg per ul, followed by PCR .
9 shows a PCR standard curve using SYBR Green of CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1.
Figure 10 shows the sensitivity of real-time PCR detection for spores in the ginseng root rot bacteria soil of CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1.
Figure 11 shows the real-time PCR standard curve for spores in the ginseng root rot disease soil of CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1.
Figure 12 shows the sensitivity of real-time PCR detection of spores in the ginseng root rot pathogen soil of CDPCF12 / CDPCR121.
Figure 13 shows the real-time PCR standard curve for spores in the ginseng root rot bacteria soil of CDPCF12 / CDPCR121.
FIG. 14 shows the identification of pathogens and pathogenic agents using CDPCF12 / CDPCR121 and CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1 primer sets and real time PCR.

본 발명은 인삼뿌리썩음병균(Cylindrocarpon destructans) 검출, 계수 및 병원성 진단 방법, 상기 인삼뿌리썩음병균 검출 및/또는 병원성을 진단하기 위한 프라이머 세트 및 상기 프라이머 세트를 포함하는 인삼뿌리썩음병균의 검출 및/또는 병원성 진단용 키트를 제공한다.The present invention ginseng root rot bacteria ( Cylindrocarpon) destructans ) detection, counting and pathogenic diagnostic methods, a primer set for detecting and / or diagnosing ginseng root rot bacteria and a kit for detecting and / or pathogenic diagnostics of ginseng root rot bacteria comprising the primer set.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예 및 실험예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예 및 실험예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상 및 하기 실시예를 참조하여 다양한 변형이 얻어질 수 있음은 당업자에게 당연할 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments and experimental examples are provided to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples and experimental examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the examples. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made with reference to the technical spirit of the present invention and the following examples.

<실시예 1> 균주 및 DNA 준비Example 1 Strain and DNA Preparation

1-1. 사용균주 1-1. Used strain

종 특이적 프라이머의 선발을 위해 사용된 인삼뿌리썩음병균(Cylindrocarpon destructans)와 기타 균주의 DNA들은 충남대학교 농생물학과 식물병리학 연구실에 보존중인 균주들과 한국농업미생물자원센터로 분양받은 공시균주를 사용하였다.
The DNAs of Cylindrocarpon destructans and other strains used for the selection of species-specific primers were used as strains preserved in the Department of Agricultural Biology and Plant Pathology, Chungnam National University, and the public strains distributed by the Korea Agricultural Microbiological Resource Center. .

1-2. 병원성 조사1-2. Pathogenicity investigation

병든 조직에서 분리하여 인삼뿌리썩음병균으로 동정된 균주들의 병원성 및 그 차이를 조사하기 위하여 2년근 묘삼을 준비하였으며 접종원은 균주를 PDA 배지에 접종 후 20℃에서 14일간 배양하여 사용하였다. 배양된 균사조직을 멸균수 40㎖와 함께 마쇄하여 균사균질액을 만든 다음, 개별 공시균주당 10개의 묘삼을 침지시킨 후 충남 진산에 위치한 예정지 관리된 포장에 이식하여 12개월 후 이병주율 및 유묘이병도(이병도에 따라 1에서 5로 표시, 1: 20%, 2; 40%, 3: 60%, 4: 80%, 5: 100% 이병)를 기준으로 병원성을 확인하였다(도 1). 이병지수=이병주수 X (10개 유묘이병도 총합/10)/10. 모든 강병원성 균주들은 토양 내 묘삼뿌리를 완전히 파괴시켰다. 지수별 병원성은 강병원성:5, 중병원성: 3이상 5이하, 약병원성: 3이하로 구분되어졌다.
Two-year-old seedlings were prepared to investigate the pathogenicity and differences of the strains identified as ginseng root rot by separating them from diseased tissues. The inoculum was used after inoculating the strain on PDA medium for 14 days at 20 ° C. The cultured mycelial tissue was pulverized with 40 ml of sterile water to make a mycelial homogenate. After dipping 10 seedlings per individual strain, they were transplanted into a managed package at a planned site in Jinsan, Chungnam. Pathogenicity was confirmed based on (labeled 1 to 5 according to the degree of disease, 1: 20%, 2; 40%, 3: 60%, 4: 80%, 5: 100% disease) (FIG. 1). Byeongjeom Index = Byeongju Lee X (10 total seedlings and Byeong / 10) / 10. All strongly pathogenic strains completely destroyed seedling roots in the soil. Pathogenicity was classified into strong pathogenicity: 5, moderate pathogenicity: more than 3 and less than 5, and weak pathogenicity: less than 3.

1-3. 1-3. DNADNA 분리 detach

공시균주들을 순수분리한 후 genomic DNA를 분리하기 위해 potato dextrose broth (PDB) [potato 24g, dextrose 12g/1ℓ H2O] 배지에 접종하여 20℃에서 정치 배양하였다. 균사체를 수확하여 1.5㎖ e튜브에 나누고 동결 건조시켜 마쇄한 다음 400㎕의 extraction buffer [200mM Tris-HCl (pH 8.0), 200mM NaCl, 30mM EDTA, 0.5% SDS]와 Proteinase K (50㎕)를 첨가하여 잘 섞어주었다. 그리고 2×CTAB solution [2% CTAB, 100mM Tris-HCl (pH 8.0), 20mM EDTA, 1.4M NaCl, 1% PVP]을 첨가하여 섞어준 다음, 600㎕의 chloroform을 첨가하고 12,000rpm으로 15분 동안 원심 분리하였다. 원심분리에 의해 나누어진 상등액을 취하여 새 튜브에 담고 0.7 volume의 isopropanol을 첨가하여 10분 동안 실온에 두었다. 이것을 다시 12,000rpm으로 15분 동안 원심 분리하여 DNA를 침전시키고 pellet을 제외한 나머지를 제거한 다음 70% 에탄올로 세척하고 실온에서 에탄올이 완전히 제거될 때까지 건조시켰다. 건조된 pellet에 50㎕의 멸균증류수를 넣고 다음 실험 때까지 -20℃에 보관하였다. 이병식물체로부터 병원균을 검출하기위한 DNA 분리는 식물체를 1.5 ㎖튜브에 나누고 동결 건조시켜 마쇄한 다음 위의 절차에 따라 수행하였다.
The strains were purely inoculated and inoculated in potato dextrose broth (PDB) [potato 24g, dextrose 12g / 1ℓ H2O] medium to separate genomic DNA, and cultured at 20 ° C .. Mycelium was harvested, divided into 1.5 mL etubes, lyophilized and ground, followed by addition of 400 μl of extraction buffer [200 mM Tris-HCl (pH 8.0), 200 mM NaCl, 30 mM EDTA, 0.5% SDS] and Proteinase K (50 μl). Mix well. 2 × CTAB solution [2% CTAB, 100mM Tris-HCl (pH 8.0), 20mM EDTA, 1.4M NaCl, 1% PVP] was added and mixed, 600 μl of chloroform was added and 12,000 rpm for 15 minutes. Centrifuged. The supernatant divided by centrifugation was taken and placed in a new tube and 0.7 volume of isopropanol was added and left at room temperature for 10 minutes. This was again centrifuged at 12,000 rpm for 15 minutes to precipitate DNA, and remove the rest except pellet, washed with 70% ethanol and dried until the ethanol was completely removed at room temperature. 50 μl of sterile distilled water was added to the dried pellet and stored at −20 ° C. until the next experiment. DNA isolation for detecting pathogens from the diseased plants was performed by dividing the plants in 1.5 ml tubes, lyophilizing and grinding, followed by the above procedure.

1-4. 토양 DNA 분리1-4. Soil DNA Isolation

토양 DNA 분리는 공지된 분리 방법 및 시판중인 키트를 사용할 수 있으며, 본 실시예에서는 지제부 10cm 내의 근권 토양을 0.2g을 취해 0.4㎖의 멸균수를 첨가한 후, 40℃에서 10분간 불순물을 녹이고 이를 원심 분리하여 제거하기를 3회 반복한 다음 동결건조를 한다. 이어서 Mo-Bio사 제품(PowerSoil DNA isolation kit, 미국)의 방식에 따라 DNA 분리를 수행한 후 최종적으로 스핀컬럼 처리를 1회 추가하여 정제한 후 다음 실험 때까지 -20℃에 보관하였다.
Soil DNA separation may use a known separation method and a commercially available kit. In this example, 0.2 g of root zone soil in 10 cm of paper is added and 0.4 ml of sterile water is added, followed by dissolving impurities at 40 ° C. for 10 minutes. Centrifugation is repeated three times, followed by lyophilization. Subsequently, DNA isolation was performed according to the method of Mo-Bio (PowerSoil DNA isolation kit, USA), and finally, one spin column treatment was added and purified, and then stored at -20 ° C until the next experiment.

<실시예 2> 인삼뿌리썩음병균 검출용 프라이머의 설계Example 2 Design of a primer for detecting ginseng root rot bacteria

PC 유전자(Pyrubate carboxylase) 영역으로부터 인삼뿌리썩음병균 종 특이적 프라이머의 선발을 위해 유사종인 실린드로카폰 알범과 실린드로카폰 해테로네마 균주들의 동일 유전자 영역의 DNA 염기서열에 대해 EMBL-EBI(http://www.ebi.ac.uk)에서 clastralW 프로그램을 이용해 분석되어졌으며, Oligonucleotide Properties Calculator (http://www.basic.northwestern.edu)를 이용하여 모든 인삼뿌리썩음병균을 검출할 수 있는 종 특이적 프라이머 세트로 CDPCF12/CDPCR121를 설계하였다(표1). 또한 강병원성 균주들의 검출을 위한 프라이머 선발을 위해 이미 병원성 조사를 마친 인삼에 대해 강한 병원성과 약한 병원성을 나타냈던 균주들을 선발하여 IGS(rebosomal DNA의 intergenic spacer) 영역의 일부 염기를 위와 동일한 방법으로 비교분석하여 인삼뿌리썩음병균 종내 강병원성 균주에만 특이적인 프라이머 CDIGS47NF2/CDIGS47NR1를 설계했다(표1). 프라이머는 모두 프라이머 내부에 hairpin loops를 형성하지 않으면서 프라이머들 사이에서 dimer나 intenal loop가 형성되지 않으며 conventional PCR과 real-time PCR에서 모두 활용 가능한 80-150bp 사이의 크기로 설계하였다.EMBL-EBI (http: http://www.embl-ebi.com/) for DNA sequences of the same gene region of cylindrocaphone albumin and cylindrocapon hateronema strains for selection of ginseng root rot species specific primers from the Pyrubate carboxylase region. Species specific for all ginseng root rots can be detected using the clastralW program at //www.ebi.ac.uk using the Oligonucleotide Properties Calculator (http://www.basic.northwestern.edu). CDPCF12 / CDPCR121 was designed with the appropriate primer set (Table 1). In addition, to select primers for the detection of strongly pathogenic strains, strains that showed strong pathogenicity and weak pathogenicity against ginseng that had already been examined for pathogenicity were selected, and some bases of IGS (intergenic spacer) regions were compared in the same manner as above. The primers CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1 specific to the highly pathogenic strains of ginseng root rot bacteria were analyzed (Table 1). The primers were designed to be between 80-150bp in size without the formation of hairpin loops inside the primers, and no dimer or intenal loops were formed between the primers.

본 발명에 사용된 Used in the present invention 프라이머의Primer 염기서열 Base sequence 서열번호SEQ ID NO: 프라이머 이름Name of the primer DNA 염기서열 (5'-3')DNA sequence (5'-3 ') 1One CDPCF12CDPCF12 CCC TGA ACG ATG TTG ACC AGCCC TGA ACG ATG TTG ACC AG 22 CDPCR121CDPCR121 CTT CTT GGG GTT GAG CAT GTCTT CTT GGG GTT GAG CAT GT 33 CDIGS47NF2CDIGS47NF2 CGT CCT ACC CTA CAC CAC AATCGT CCT ACC CTA CAC CAC AAT 44 CDIGS47NR1CDIGS47NR1 GCT TAG CCC ACT GTA AAT ACCGCT TAG CCC ACT GTA AAT ACC

<< 실시예Example 3> 종 특이적  3> Species Specific 프라이머를Primer 이용한  Used PCRPCR 검출 및 병원성 진단 Detection and Pathogenic Diagnosis

개발된 프라이머 세트는 모두 동일 조건에서 PCR을 수행하였다. 94℃에서 5분간 초기 변성시킨 후, 94℃에서 10초, 60℃에서 10초, 72℃에서 30초를 1회 반복(cycle)으로 최종 50회를 반복하였으며 이어서 melting curve를 확인하기위해 95℃에서 10초 반응 후 0.5℃ 간격으로 65℃까지 5초 동안 PCR 반응시켰다. conventional PCR(MJ Research Inc, PTC-100, USA)과 real-time PCR(Bio-Rad, C1000, USA)의 반응 조성물 조건은 표 2, 3과 같다.All primer sets developed were subjected to PCR under the same conditions. After initial denaturation at 94 ° C. for 5 minutes, 10 cycles at 94 ° C., 10 seconds at 60 ° C., and 30 seconds at 72 ° C. were repeated for the last 50 times, followed by 95 ° C. to confirm the melting curve. After 10 seconds in the reaction was PCR reaction for 5 seconds to 65 ℃ at 0.5 ℃ interval. Reaction composition conditions of conventional PCR (MJ Research Inc, PTC-100, USA) and real-time PCR (Bio-Rad, C1000, USA) are shown in Tables 2 and 3.

Conventional PCR 반응조성물Conventional PCR Reaction Composition 구성요소Component 사용량usage 10X Taq buffer10X Taq buffer 2㎕2 μl 10mM dNTP mix10mM dNTP mix 0.4㎕0.4 μl Forward primer (10pmol/㎕)Forward primer (10 pmol / μl) 1㎕1 μl Reverse primer (10pmol/㎕)Reverse primer (10 pmol / μl) 1㎕1 μl Taq(5U/)(Toyobo, Blend Taq-plus, Japan)Taq (5U /) (Toyobo, Blend Taq-plus, Japan) 0.1㎕0.1 μl Temp. DNA(2ng)Temp. DNA (2ng) 1㎕1 μl Total volumeTotal volume 20㎕20 쨉 l

Real-time PCR 반응조성물Real-time PCR Reaction Composition 구성요소Component 사용량usage SYBR premixture(Bio-Rad, iQ SYBR Green Supermix, USA)SYBR premixture (Bio-Rad, iQ SYBR Green Supermix, USA) 10㎕10 μl Forward primer (10pmol/㎕)Forward primer (10 pmol / μl) 1㎕1 μl Reverse primer (10pmol/㎕)Reverse primer (10 pmol / μl) 1㎕1 μl Temp. DNATemp. DNA 1㎕1 μl Total volumeTotal volume 20㎕20 쨉 l

개발된 프라이머의 종 특이성을 조사하고자 인삼뿌리썩음병에서 분리한 인삼뿌리썩음병균 균주들과 다른 식물병원균주들에 대해서 CDPCF12/CDPCR121, CDIGS47NF2/CDIGS47NR1 프라이머 세트를 이용해 conventional 및 real-time PCR 반응을 실시하였다. In order to investigate the species specificity of the developed primers, conventional and real-time PCR reactions were performed using the CDPCF12 / CDPCR121 and CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1 primer sets for the ginseng root rot strains and other plant pathogens isolated from the ginseng root rot. .

인삼뿌리썩음병균(Cylindrocarpon destructans) 종특이적 검출 프라이머 CDPCF12 /CDPCR121의 conventional PCR 종특이적 반응을 실험한 결과, 인삼뿌리썩음병균(Cylindrocarpon destructans) CY8001(lane1)에만 특이적으로 반응하고, 알터나리아속, 아스퍼질러스속, 보트리티스속, 클라도스포리움속, 콜레토트리쿰속, 디디멜라속, 페니실리움속, 포마속, 피리큘라리아속, 피씨움속, 라이족토니아속, 스크레오티니아속 균들(lane 2 내지 13)에는 반응하지 않음을 알 수 있었다.(도 2)Ginseng Root Disease destructans ) Species-specific detection primers CDPCF12 / CDPCR121 were tested for conventional PCR species-specific reactions. Cylindrocarpon destructans ) Reacts specifically to CY8001 (lane1), Alternaria, Aspergillus, Botrytis, Cladosporium, Colletotricum, Didimela, Penicillium, Poma, Flute It was found that it did not react to the genus Cularia, Psium, Lysatonia, Screotinia (lanes 2 to 13) (FIG. 2).

프라이머 CDPCF12/CDPCR121의 real-time PCR 증폭 결과, 알터나리아속, 아스퍼질러스속, 보트리티스속, 클라도스포리움속, 콜레토트리쿰속, 디디멜라속, 페니실리움속, 포마속, 피리큘라리아속, 피씨움속, 라이족토니아속, 스크레오티니아속 균들과는 반응을 나타내지 않지만 인삼뿌리썩음병균 DNA가 존재하는 튜브에 대해서는 ct 값이 26정도인 증폭 곡선을 나타냄을 알 수 있다.(도 3) Real-time PCR amplification of CDPCF12 / CDPCR121 primers, Alternaria, Aspergillus, Botrytis, Cladosporium, Choletotricum, Didimela, Penicillium, Poma, Pyricul Although it does not react with the bacteria of the genus Laria, Psium, Lysatonia, and Screotinia, it can be seen that the tube with the ginseng root rot bacterium DNA shows an amplification curve with a ct value of about 26 (FIG. 3). )

프라이머 CDIGS47NF2 /CDIGS47NR1의 강병원성 인삼뿌리썩음병균에 대한 conventional PCR 특이적 반응을 실험한 결과, 강병원성 인삼뿌리썩음병균 CY8001(lane 10)에만 특이적으로 반응하며, 알터나리아속, 아스퍼질러스속, 보트리티스속, 클라도스포리움속, 콜레토트리쿰속, 디디멜라속, 페니실리움속, 포마속균들(Lane 1-8)에는 반응하지 않고, 또한 약병원성을 나타내는 인삼뿌리썩음병균(Cylindrocarpon destructans) CY8008(lane 9)에도 반응하지 않음을 확인할 수 있었다.(도 4)As a result of the conventional PCR-specific reaction of the highly pathogenic ginseng root rot bacteria of the primer CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1, it reacted only specifically to the pathogenic ginseng root rot bacteria CY8001 (lane 10), genus Alternaria, Aspergillus, Bo Ginseng Root Bacterium ( Cylindrocarpon ) that does not respond to Tritis, Cladosporium, Colletotricum, Didimela, Penicillium, and Forma (Lane 1-8) and also exhibits pathogenicity destructans ) did not react to CY8008 (lane 9) (Fig. 4).

프라이머 CDIGS47NF2 /CDIGS47NR1의 real-time PCR 증폭 결과, 알터나리아속, 아스퍼질러스속, 보트리티스속, 클라도스포리움속, 콜레토트리쿰속, 디디멜라속, 페니실리움속, 포마속 균들과 약병원성 인삼뿌리썩음병균(Cylindrocarpon destructans) CY8008균과는 반응을 나타내지 않지만 강병원성 인삼뿌리썩음병균 CY8001 DNA가 존재하는 튜브에 대해서는 ct 값이 20정도인 증폭 곡선을 확인할 수 있었다.(도5)Real-time PCR amplification of the primer CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1, genus Alternaria, Aspergillus, Botrytis, Cladosporium, Choletotricum, Didimela, Penicillium, Poma Amplification curves with a ct value of about 20 were observed for the tube in which the pathogenic Ginseng Root Bacterium CY8008 does not react with the pathogenic Ginseng Root Bacterium CY8008.

본 발명의 CDPCF12/CDPCR121, CDIGS47NF2/CDIGS47NR1의 프라이머 세트는 인삼뿌리썩음병균 균주에 대하여 종 특이적으로 증폭되는 것을 실험 결과 확인할 수 있었다.(도 2 내지 도 5) The primer set of the CDPCF12 / CDPCR121, CDIGS47NF2 / CDDIGS47NR1 of the present invention was confirmed that the species-specific amplification for the ginseng root rot bacteria strains (Fig. 2 to 5).

또한 인삼뿌리썩음병균의 프라이머 세트를 활용한 PCR 반응 특이성 실험을 여러 균주에 대하여 확인하였으며, 결과를 표 4에 나타내었다.In addition, PCR reaction specificity experiments using the primer set of ginseng root rot bacteria were confirmed for various strains, and the results are shown in Table 4.

프라이머 CDPCF12/CDPCR121과 CDIGS47NF2/CDIGS47NR1의 인삼뿌리썩음병균에 대한 PCR 반응 특이성PCR reaction specificity of ginseng root rot bacteria of primers CDPCF12 / CDPCR121 and CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1 사용균주Used strain CDPCF12
/CDPCR121
CDPCF12
/ CDPCR121
CDIGS47NF2
/CDIGS47NR1
CDIGS47NF2
/ CDIGS47NR1
Cylindrocarpon destructans CY8001 Cylindrocarpon destructans CY8001 ++ ++ C. destructans CY8014 C. destructans CY8014 ++ -- FusariumFusarium culmorumculmorum -- -- F. F. equisetiequiseti -- -- F. F. eumartiieumartii -- -- F. F. graminearumgraminearum -- -- F. F. lateritiumlateritium -- -- F. F. moniliformemoniliforme -- -- F. oxysporum f. sp. fragariae F. oxysporum f. sp. fragariae -- -- F. oxysporum f. sp. gladioli F. oxysporum f. sp. gladioli -- -- F. oxysporum f. sp. lycopersici F. oxysporum f. sp. lycopersici -- -- F. oxysporum f. sp. niveun F. oxysporum f. sp. niveun -- -- F. oxysporum f. sp. sesami F. oxysporum f. sp. sesami -- -- F. F. proliferatumproliferatum -- -- F. F. roseumroseum -- -- F. F. semitectumsemitectum -- -- F. solani from glycine F. solani from glycine -- -- F. solani from panax F. solani from panax -- -- F. F. tricinctumtricinctum -- -- F. F. udumudum -- -- F. F. anthophilumanthophilum -- -- AlternariaAlternaria alternataalternata -- -- A. A. panaxpanax -- -- ArmillariaArmillaria calvescenscalvescens -- -- AspergillusAspergillus nigerniger -- -- BipolarisBipolaris oryzaeoryzae -- -- BotrytisBotrytis cinereacinerea -- -- CladosporiumCladosporium cucumerinumcucumerinum -- -- ColletotrichumColletotrichum acutatumacutatum -- -- DiaportheDiaporthe ambiguaambigua -- -- DidymellaDidymella bryoniaebryoniae -- -- GlomerellaGlomerella cingulatacingulata -- -- PenicilliumPenicillium digitatumdigitatum -- -- PhomaPhoma cucurbitacearumcucurbitacearum -- -- PhytophthoraPhytophthora cactorumcactorum -- -- PyriculariaPyricularia griseagrisea -- -- PythiumPythium ultimumultimum -- -- Rhizoctonia solani (RG2) Rhizoctonia solani (RG2) -- -- RhizopusRhizopus oryzaeoryzae -- -- ScleotiniaSccleotinia sclerotiorumsclerotiorum -- -- StemphyliumStemphylium versicariumversicarium -- -- TrichodermaTrichoderma hazianumhazianum -- --

본 발명의 CDPCF12/CDPCR121 프라이머 세트를 이용하여 인삼뿌리썩음병 이병식물체로부터 얻어진 DNA로부터 신속하고 정확한 인삼뿌리썩음병균의 종동정을 수행할 수 있었으며(도 2 내지 도 5), CDIGS47NF2/CDIGS47NR1의 프라이머 세트로는 종동정이 된 균주들에 대한 병원성 특성을 하기 표 5에 나타내었다.Using the CDPCF12 / CDPCR121 primer set of the present invention, rapid and accurate identification of ginseng root rot bacteria could be performed from DNA obtained from the ginseng root rot disease plant (FIGS. 2 to 5), and the primer set of CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1 Table 3 shows the pathogenic characteristics of the strains that have been identified as follows.

인삼뿌리썩음병균에 대한 종특이적 프라이머 세트 CDPCF12/CDPCR12와 CDIGS47NF2/CDIGSR1의 병원성 특성에 따른 PCR 반응 특성PCR Reaction Characteristics of Species-Specific Primer Set CDPCF12 / CDPCR12 and CDIGS47NF2 / CDIGSR1 Against Ginseng Root Disease 공시균주Published strain 이병지수Byeong index PCR 검사 결과PCR test result CDIGS47NF2/CDIGSR1CDIGS47NF2 / CDIGSR1 CDPCF12/CDPCR121CDPCF12 / CDPCR121 CY-8001CY-8001 5.05.0 ++ ++ CY-8002CY-8002 5.05.0 ++ ++ CY-8003CY-8003 5.05.0 ++ ++ CY-8004CY-8004 4.24.2 -- ++ CY-8005CY-8005 5.05.0 ++ ++ CY-8006CY-8006 5.05.0 ++ ++ CY-8007CY-8007 5.05.0 ++ ++ CY-8008CY-8008 2.62.6 -- ++ CY-8009CY-8009 2.12.1 -- ++ CY-8010CY-8010 5.05.0 ++ ++ CY-8011CY-8011 5.05.0 ++ ++ CY-8012CY-8012 5.05.0 ++ ++ CY-8013CY-8013 4.04.0 -- ++ CY-8014CY-8014 2.72.7 -- ++ CY-8015CY-8015 2.02.0 -- ++ CY-8016CY-8016 5.05.0 ++ ++ CY-8017CY-8017 3.63.6 -- ++ CY-8018CY-8018 5.05.0 ++ ++ CY-8019CY-8019 5.05.0 ++ ++ CY-8020CY-8020 4.34.3 -- ++ CY-8024CY-8024 2.42.4 -- ++ CY-8025CY-8025 5.05.0 ++ ++ CY-8026CY-8026 5.05.0 ++ ++ CY-8027CY-8027 5.05.0 ++ ++ CY-8028CY-8028 3.63.6 -- ++ CY-8029CY-8029 4.04.0 -- ++ CY-8030CY-8030 5.05.0 ++ ++ CY-8031CY-8031 5.05.0 ++ ++ CY-8032CY-8032 5.05.0 ++ ++ CY-8033CY-8033 5.05.0 ++ ++ CY-8034CY-8034 3.73.7 -- ++ CY-8035CY-8035 4.24.2 -- ++ CY-8036CY-8036 5.05.0 ++ ++ CY-8037CY-8037 5.05.0 ++ ++ CY-8038CY-8038 5.05.0 ++ ++ CY-8039CY-8039 5.05.0 ++ ++ CY-8040CY-8040 0.60.6 -- ++

+; positive, -; negative, 5이하; 약병원성, 5; 강병원성.
+; positive,-; negative, 5 or less; Drug pathogenic, 5; Strong pathogenicity.

<< 실시예Example 4>  4> 인삼뿌리썩음병균Ginseng root rot 샘플의 검출 한계 농도 Detection limit concentration of the sample

상기 CDPCF12/CDPCR121와 CDIGS47NF2/CDIGS47NR1의 프라이머 세트를 이용하여 인삼뿌리썩음병균을 검출할 수 있는 최소농도, 즉 프라이머 세트의 민감성 정도를 확인하였다. 이들 종 특이적 프라이머 세트의 검출 민감도를 확인하기 위해 인삼뿌리썩음병균의 게놈 DNA를 ul 당 1ng, 100pg, 10pg, 1pg, 100fg, 10fg, 1fg의 7단계로 연속적으로 희석한 다음 여기에 각각의 프라이머 세트를 사용하여 실시예 3의 PCR 반응 조건과 동일한 조건에서 PCR을 진행하였다.The primer sets of CDPCF12 / CDPCR121 and CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1 were used to confirm the minimum concentration, that is, the sensitivity of the primer set, to detect ginseng root rot bacteria. To confirm the detection sensitivity of these species-specific primer sets, the genomic DNA of ginseng root rot bacteria was serially diluted in seven steps of 1 ng, 100 pg, 10 pg, 1 pg, 100 fg, 10 fg, 1 fg per ul, and then each primer was PCR was performed under the same conditions as the PCR reaction conditions of Example 3 using the set.

그 결과, real-time PCR에서 인삼뿌리썩음병균에 대한 종특이적 CDPCF12/CDPCR121 프라이머 세트의 검출 민감도는 1ng, 100pg, 10pg, 1pg, 100fg, 10fg, 1fg의 7단계의 희석 샘플 중 4번째 희석 단계인 DNA 농도까지 반응이 나타나 대략 1pg임을 알 수 있었으며(도 6). CDPCF12/CDPCR121의 SYBR Green을 이용한 PCR standard curve를 도 7에 나타내었다.As a result, the detection sensitivity of the species-specific CDPCF12 / CDPCR121 primer set against ginseng root rot bacteria in real-time PCR was The reaction showed up to the DNA concentration, which is the fourth dilution step, among the seven dilution samples of 1 ng, 100 pg, 10 pg, 1 pg, 100 fg, 10 fg and 1 fg, indicating that the reaction was approximately 1 pg (FIG. 6). The PCR standard curve using SYBR Green of CDPCF12 / CDPCR121 is shown in FIG. 7.

또한 이들 병원균들 중 강병원성만 검출할 수 있는 CDIGS47NF2/CDIGS47NR1 프라이머 세트의 검출 민감도는 1ng, 100pg, 10pg, 1pg, 100fg, 10fg, 1fg의 7단계의 희석 샘플 중 대략 6번째 DNA 희석농도인 10fg까지 증폭산물이 나타나는 것을 확인할 수 있었으며(도 8), SYBR Green을 이용한 PCR standard curve를 도 9에 나타내었다.
In addition, the detection sensitivity of the CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1 primer set, which can detect only strong pathogenicity among these pathogens, is approximately 6 th DNA dilution concentration of 10 fg in 7 diluting samples of 1 ng, 100 pg, 10 pg, 1 pg, 100 fg, 10 fg, and 1 fg. It was confirmed that the amplification product appeared (FIG. 8), and the PCR standard curve using SYBR Green is shown in FIG. 9.

<< 실시예Example 5>  5> RealReal -- timetime PCRPCR 기법을 이용한  Technique 토양내In soil 병원균 검출민감도 정량화 Pathogen Detection Sensitivity Quantification

토양내 검출 가능한 인삼뿌리썩음병균 포자의 최소 밀도를 파악하고자 토양 g당 104개의 포자 현탁액로부터 10배씩 희석하여 104, 103, 102, 101, 100의 포자 농도가 되도록 섞어 오염토를 만든 후 각각의 토양 200mg으로부터 DNA를 분리 후 CDPCF12/CDPCR121와 CDIGS47NF2/CDIGS47NR1 프라이머 세트들에 대한 real-time PCR을 수행하였다. Real-time PCR 결과, 10개 포자가 섞인 토양샘플에까지 반응을 보였으며, CDIGS47NF2/CDIGS47NR1의 검출 가능한 최저포자의 밀도는 g당 대략 1-10개로 나타났다(도 10). CDIGS47NF2/CDIGS47NR1의 인삼뿌리썩음병균 토양내 포자에 대한 real-time PCR standard curve는 도 11에 나타내었다. To determine the minimum density of detectable ginseng root rot spores in soil, dilute 10 times from 10 4 spore suspensions per gram of soil and mix them to a concentration of 10 4 , 10 3 , 10 2 , 10 1 , 10 0 After the DNA was separated from each soil 200mg, real-time PCR was performed on CDPCF12 / CDPCR121 and CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1 primer sets. As a result of real-time PCR, it showed reaction to soil samples containing 10 spores. The density of detectable trough spores of CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1 was approximately 1-10 per g (FIG. 10). The real-time PCR standard curve for spores in the ginseng root rot bacteria of CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1 is shown in FIG. 11.

CDPCF12/CDPCR121의 인삼뿌리썩음병균 토양내 포자에 대한 real-time PCR 검출 민감도에 대한 실험결과, 100개 포자 농도가 포함된 토양샘플에까지 반응이 나타났으며, CDPCF12/CDPCR121의 검출 가능한 최저포자의 밀도는 g당 대략 100개로 나타났다(도 12) CDPCF12/CDPCR121의 인삼뿌리썩음병균 토양 내 포자에 대한 real-time PCR standard curve는 도 13에 나타내었다.
As a result of the real-time PCR detection sensitivity of CDPCF12 / CDPCR121 to the spores in the ginseng root rot bacteria, soil samples containing 100 spore concentrations appeared. The density of detectable trough spores of CDPCF12 / CDPCR121 was about 100 per g (FIG. 12). The real-time PCR standard curve for spores in ginseng root rot bacteria of CDPCF12 / CDPCR121 was shown in FIG. 13.

<< 실시예Example 6> 토양에 존재하는  6> present in soil 인삼뿌리썩음병균의Ginseng root rot PCRPCR 종동정Follower 및 정량화 활용기법 And quantification techniques

이병토양에 존재하는 병원균의 밀도를 파악하기 위해 토양을 말린 후 1차로 1g을 취해 멸균수 1㎖에 혼합한 후 이로부터 2차로 100㎕를 취해 1㎖의 토양현탁액을 만들었다. 이어 이들 2차 토양현탁액을 각각 100㎕씩 3장의 PCNBA 배지에 도말하여 15℃에서 배양하였다(표6). To determine the density of pathogens present in the diseased soil, 1g of the soil was dried and mixed in 1ml of sterile water. Then, 100µl was taken from the 2nd to make 1ml of soil suspension. These secondary soil suspensions were then plated in three PCNBA medium at 100 μl each and incubated at 15 ° C. (Table 6).

이병식물체 및 토양으로부터 인삼뿌리썩음병균생육 유도를 위한 선택배지Selection medium for inducing growth of ginseng root rot bacteria from two plants and soil 구성성분Constituent 사용량usage bacto peptonebacto peptone 5g5g agaragar 20g20g MgSO4MgSO4 250mg250 mg KH2PO4KH2PO4 500mg500 mg PCNBPCNB 200mg200 mg penicillin Gpenicillin G 50mg50 mg 85% lactic acid85% lactic acid 1.3mL1.3 mL ethanolethanol 20mL20 mL Na desoxycholateNa desoxycholate 130mg130 mg waterwater 1L1L

배지 상에 유도된 균총으로부터 표 7의 NaOH 분리방법에 따라 DNA가 분리되어졌으며, PCR 종동정에 활용되었다. DNA was isolated from the bacterium induced on the medium according to the NaOH separation method of Table 7 and used for PCR identification.

NaOH를 이용한 분리 방법Separation Method Using NaOH 순서order 내 용Contents 1One 1.5㎖ tube에 glass bead 30mg - 50mg (0.25mm와 0.09 - 0.15mm 1:1 mix)을 넣는다.Add 30mg-50mg (0.25mm and 0.09-0.15mm 1: 1 mix) glass beads to the 1.5ml tube. 22 0.5N NaOH 95㎕를 tube에 넣고 균사가 포함된 배지 조각을 30mg - 50mg 넣는다.Add 95µl of 0.5N NaOH to the tube and add 30mg-50mg of medium fragment containing mycelium. 33 Pellet pestle을 이용하여 균사가 포함된 배지 조각을 충분히 마쇄한다.Pellet pestle is used to grind enough pieces of media containing mycelia. 44 Finemixer를 이용하여 강하게 10분 정도 vortexing 한다.Vortex strongly for 10 minutes using Finemixer. 55 13000rpm, 1min centrifuge를 수행한다.Perform 13000 rpm, 1 min centrifuge. 66 상등액 5㎕를 취하여 새 tube에 100mM Tris-HCl(pH 8.0) 45㎕에 넣는다.Take 5 µl of the supernatant and add 45 µl of 100 mM Tris-HCl (pH 8.0) to a new tube. 77 Total volume 20㎕ PCR 반응액에 2㎕ 사용한다.2 μl of total volume 20 μl PCR reaction solution is used.

CDPCF12/CDPCR121를 이용하여 확인된 2차 현탁액의 모든 배지상에 나타난 병원균의 균총수를 총배지수로 나누고 100을 곱해 1g 중 존재하는 병원균의 총수를 추정해 병원균의 밀도를 확인하였다. 3개의 배지 중 1개의 배지상에 형성된 균총으로부터 1시간 이내에 DNA가 얻어졌으며 CDPCF12/CDPCR121와 CDIGS47NF2/CDIGS47NR1의 프라이머 세트를 이용해 종동정 및 병원성 강약유무와 관련된 토양내 병원균의 밀도가 추정되었다(도 14). 또한 1개의 선택배지 상에서 형성된 6개의 균총에 대해 CDPCF12/CDPCR121를 이용해 PCR을 실시한 결과 1, 2번 균총이 양성 반응을 나타내 종동정이 가능했으며, 이들에 대해 다시 CDIGS47NF2/CDIGS47NR1의 프라이머 세트를 이용해 real time PCR 반응을 실시한결과 1번 균총에서만 PCR 양성반응이 나타났지만 토양내 강병원성 균주들도 포함되어 있음을 알 수 있었다. 따라서 위와 같은 방법으로 2차 토양 희석액으로부터 3개의 배지상 유도된 모든 균총으로부터 CDPCF12/CDPCR121를 이용한 PCR 검사를 통해 8개의 인삼뿌리썩음병균을 동정 할 수 있었다. 또한 토양 g당 2.33x100개의 살아있는 병원균 세포수가 존재함을 추정할 수 있었으며 CDIGS47NF2/CDIGS47NR1의 프라이머 세트를 이용해 그들 중 25%가 강병원임을 확인할 수 있었고 real-time과 conventional PCR 기법도 모두 활용할 수 있었다. 따라서 이 기법은 예정지 포장의 선정에 있어서 중요한 인삼뿌리썩음병균에 의한 인삼뿌리썩음병의 병발생 위험도 예측에 매우 유용하게 활용되어질 것으로 판단된다. CDPCF12 / CDPCR121 was used to determine the density of pathogens by estimating the total number of pathogens present in 1 g by dividing the total number of pathogens on all media of the secondary suspension identified by the total medium index and multiplying by 100. DNA was obtained within 1 hour from the bacterial flora formed on one of the three media, and the density of pathogens in soil associated with the identification and pathogenic potents was estimated using primer sets of CDPCF12 / CDPCR121 and CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1 (FIG. 14). ). In addition, PCR was carried out using CDPCF12 / CDPCR121 on 6 bacterial colonies formed on one selective medium. As a result, the colonies 1 and 2 showed positive reactions, and these were again identified using primer sets of CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1. As a result of the time PCR reaction, PCR positive reaction was observed only in the first flora, but it was also found that strongly pathogenic strains were included in the soil. Therefore, 8 ginseng root rot bacteria could be identified by PCR test using CDPCF12 / CDPCR121 from all the bacterial flora derived from the three soil dilutions from the second soil dilution. In addition, it was estimated that there were 2.33x100 live pathogen cell counts per gram of soil, and 25% of them were identified as strong hospitals using the CDIGS47NF2 / CDIGS47NR1 primer set, and both real-time and conventional PCR techniques could be utilized. Therefore, this technique is very useful for predicting the risk of ginseng root rot caused by ginseng root rot.

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Claims (9)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 인삼뿌리썩음병균을 검출하고자 하는 샘플로부터 DNA를 분리하는 단계;
서열번호 1 및 서열번호 2로 표시되는 프라이머 세트를 이용하여 PCR(Polymerase Chain Reaction)을 수행하여 인삼 뿌리썩음병균을 선별하는 단계; 및
선별된 인삼 뿌리썩음병균에 대하여 서열번호 3 및 서열번호 4로 표시되는 프라이머 세트를 이용하여 PCR을 수행하여 증폭된 유전자를 분석하는 단계를 포함하는
강병원성에 대한 인삼뿌리썩음병균의 검출 방법.
Separating DNA from a sample to detect ginseng root rot bacteria;
Screening ginseng root rot bacteria by performing PCR (Polymerase Chain Reaction) using a primer set represented by SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2; And
Analyzing the amplified gene by performing PCR using a primer set represented by SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4 for the selected ginseng root rot bacteria
Method of detecting ginseng root rot bacteria against strong pathogenicity.
삭제delete 삭제delete
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식물병연구, Vol.11, pp.48-55(2005.) *
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