KR101972102B1 - 수박의 덩굴마름병 진단을 위한 U-box 도메인 함유 마커 Cla010378 유전자 및 이의 용도 - Google Patents

수박의 덩굴마름병 진단을 위한 U-box 도메인 함유 마커 Cla010378 유전자 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수박의 덩굴마름병 진단을 위한 U-box 도메인 함유 마커 Cla010378 유전자 및 이의 용도에 관한 것으로, 구체적으로 덩굴마름병에 감수성인 수박이 덩굴마름병에 감염될 경우 서열번호 1의 아미노산 서열로 표시되는 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준이 정상대조군에 비해 감소하는 현상을 이용한 수박의 덩굴마름병 진단용 조성물, 키트 및 진단 방법, 그리고 수박의 덩굴마름병 저항성 또는 감수성을 판별하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 조성물, 키트 또는 진단방법을 이용하면 덩굴마름병에 감수성이면서 덩굴마름병에 감염된 수박을 간편하고 신속하며 정확하게 진단할 수 있다. 특히 덩굴마름병에 노출된 이후 상대적으로 짧은 시간이 경과한 시점에서도 진단이 가능하기 때문에 덩굴마름병에 대한 보다 신속한 대응이 가능하며, 탄저병과 같은 다른 병원균의 감염과 명확하게 구별하여 진단할 수 있다는 장점이 있다. 또한 본 발명의 판별 방법을 이용하면 덩굴마름병에 저항성을 갖는 수박을 효율적으로 선별해낼 수 있어 신품종 수박을 개발하는데에도 매우 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Description

수박의 덩굴마름병 진단을 위한 U-box 도메인 함유 마커 Cla010378 유전자 및 이의 용도{U-box domain containing Cla010378 marker gene for diagnosis of gummy stem blight disease of watermelon, and uses thereof}
본 발명은 수박의 덩굴마름병 진단을 위한 U-box 도메인 함유 마커 Cla010378 유전자 및 이의 용도에 관한 것으로, 구체적으로 덩굴마름병에 감수성인 수박이 덩굴마름병에 감염될 경우 서열번호 1의 아미노산 서열로 표시되는 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준이 정상대조군에 비해 감소하는 현상을 이용한 수박의 덩굴마름병 진단용 조성물, 키트 및 진단 방법, 그리고 수박의 덩굴마름병 저항성 또는 감수성을 판별하는 방법에 관한 것이다.
수박은 박목 박과의 덩굴성 한해살이풀로 분류되며 학명은 Citrullus vulgaris(또는 Citrullus lanatus)이다. 수박은 수분이 매우 높고 대부분 당질로 이루어져 있으며, 이뇨효과가 뛰어나고 구창, 방광염, 보혈, 강장 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 보통 7 ~ 8월에 수확하며 현재는 기술의 발전으로 인해 시설원예를 통한 연중재배도 이루어지고 있다.
수박 재배 시 탄저병, 역병, 덩굴마름병, 잘록병 등 여러 가지 병해가 발생할 수 있다. 이중 덩굴마름병은 줄기, 잎, 과경에 발생하는데, 줄기에서는 초기에 갈색반점이 나타나고 진전되면 담갈색 또는 회갈색의 병반으로 변하며, 잎에서는 초기에 작은 갈색반점이 나타나고 진전되면 회갈색 대형병반으로 확대된다. 병원체는 Didymella bryoniaeMycosphaerella melonis로 알려져 있다.
특히 시설재배의 경우 그 특성상 연작재배가 불가피하고 시설내부의 온도가 높아지거나 습도가 높아지게 되어 덩굴마름병 병원체가 발생하기 쉽다. 이 병은 수박의 착과 이후에 급격히 발생하여 과실이 성숙되기 이전에 잎과 덩굴이 말라죽는 경우가 많다. 따라서 수박의 안정적인 생산을 위해서는 덩굴마름병을 조기에 진단하여 빠르게 대처하는 것이 필요하다.
한편, 기존에는 덩굴마름병 진단을 위해 병든 식물의 부위별 병징을 확인하거나 균을 분리하여 균학적인 특성을 분석하여 판단하는 방법을 사용해 왔다. 하지만 이러한 방법으로는 덩굴마름병의 조기 진단이 불가능하기 때문에 덩굴마름병에 빠르게 대처하기 어렵게 된다.
이에 본 발명자들은 수박의 덩굴마름병을 조기에 빠르고 정확하게 진단할 수 있는 방법을 개발하고자 연구 노력하였다. 이의 결과 덩굴마름병에 감수성이 있는 수박 품종이 덩굴마름병균에 감염되었을 때 특이적인 발현양상을 나타내는 유전자를 발굴하였으며, 이 유전자를 마커로 사용하면 덩굴마름병을 효과적으로 진단할 수 있을 뿐만 아니라 덩굴마름병에 대한 저항성을 갖는 수박 품종을 개발할 때 마커로 활용할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
Norton, J. D. 1979. Inheritance of resistance to gummy stem blight in watermelon. HortScience 14:630-632. Skarshaug, A. J. 1981. Centrum development in Didymella bryoniae. Amer. J. Bot. 68:1096-1103.
따라서 본 발명의 주된 목적은 덩굴마름병에 감수성이 있어 감염 시 심각한 문제가 발생하는 수박에서 덩굴마름병의 감염을 조기에 빠르고 정확하게 진단하기 위한 마커를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 마커를 이용한 수박의 덩굴마름병 진단용 조성물 및 키트를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 마커를 이용하여 수박의 덩굴마름병을 효율적으로 진단할 수 있는 진단방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 마커를 이용하여 덩굴마름병에 대한 저항성 또는 감수성이 있는 수박 자원을 효율적으로 판별할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 수박의 시료로부터 서열번호 1의 아미노산 서열로 표시되는 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 탐침을 포함하는 수박의 덩굴마름병 진단용 조성물을 제공한다.
본 발명의 조성물에 있어서, 상기 유전자는 서열번호 2의 염기서열로 표시될 수 있다.
본 발명의 조성물에 있어서, 상기 탐침은 상기 유전자의 mRNA 또는 상기 유전자가 암호화하는 단백질을 검출하는 탐침일 수 있으며, 이 중에서도 서열번호 3의 염기서열로 표시되는 RNA를 검출하는 탐침인 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물에 있어서, 상기 탐침은 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR)을 위한 프라이머(primer), 교잡(hybridization)을 위한 프로브(probe) 또는 항체일 수 있으며, 이 중에서도 상기 RNA 또는 상기 RNA의 cDNA에 특이적으로 결합하는 프라이머 또는 프로브인 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물에 있어서, 상기 탐침은 서열번호 4의 염기서열로 표시되는 정방향 프라이머 및 서열번호 5의 염기서열로 표시되는 역방향 프라이머로 이루어지는 프라이머 세트인 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물에는 상기와 같은 탐침 이외에도 탐침을 사용하여 유전자의 발현 수준을 측정하는데 필요한 시약이 더 포함될 수 있다. 예를 들어 RT-PCR을 수행하는데 필요한 시약, 노던블롯(northern blot)을 수행하는데 필요한 시약 또는 웨스턴블롯(western blot)을 수행하는데 필요한 시약 등이 더 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 수박의 덩굴마름병 진단용 키트를 제공한다.
본 발명의 키트에는 상기와 같은 조성물 이외에도 탐침을 사용하여 유전자의 발현 수준을 측정하는데 필요한 시약, 기구 또는 장치가 더 포함될 수 있다. 예를 들어 RT-PCR, 노던블롯(northern blot) 또는 웨스턴블롯(western blot)을 수행하는데 필요한 시약, 기구 또는 장치가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 수박의 시료로부터 서열번호 1의 아미노산 서열로 표시되는 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 것을 특징으로 하는 수박의 덩굴마름병 진단 방법을 제공한다.
본 발명의 본 발명의 진단 방법에 있어서, 상기 유전자는 서열번호 2의 염기서열로 표시될 수 있다.
본 발명의 본 발명의 진단 방법에 있어서, 상기 발현 수준을 측정하기 위해, 서열번호 3의 염기서열로 표시되는 RNA를 검출하는 것이 바람직하다.
본 발명의 진단 방법에 있어서, 상기 유전자의 발현 수준이 정상대조군(덩굴마름병에 감염되지 않은 수박)에 비해 감소한 경우 상기 수박을 덩굴마름병 감수성이며 덩굴마름병에 감염된 것으로 판정할 수 있다. 이때 기존에 덩굴마름병에 대해 저항성이 있는 것으로 확인된 수박 또는 기존에 덩굴마름병에 대해 감수성이 있는 것으로 확인된 수박을 함께 대조군으로 사용하면 진단의 정확성을 높일 수 있으며, 기존 덩굴마름병 저항성 수박 또는 감수성 수박에 덩굴마름병균을 접종한 수박도 대조군으로 사용하면 정확성을 더욱 높일 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 수박의 시료로부터 RNA를 분리하는 단계; 상기 RNA를 cDNA로 합성하는 단계; 상기 cDNA를 주형으로 하고 서열번호 4의 염기서열로 표시되는 정방향 프라이머 및 서열번호 5의 염기서열로 표시되는 역방향 프라이머를 사용하여 PCR을 수행하는 단계; 및 상기 PCR의 산물을 분석하는 단계;를 포함하는 수박의 덩굴마름병 진단 방법을 제공한다. 이때 PCR 산물(175bp)의 농도가 정상대조군(덩굴마름병에 감염되지 않은 수박)에 비해 감소하는 경우 상기 수박을 덩굴마름병 감수성이며 덩굴마름병에 감염된 것으로 판정할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 수박에 덩굴마름병 균주를 접종하는 단계; 및 상기 접종 이후 상기 수박의 시료로부터 서열번호 1의 아미노산 서열로 표시되는 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 단계;를 포함하는 수박의 덩굴마름병 저항성 또는 감수성 판별 방법을 제공한다.
본 발명의 판별 방법에 있어서, 상기 유전자는 서열번호 2의 염기서열로 표시될 수 있다.
본 발명의 판별 방법에 있어서, 상기 유전자의 발현 수준을 측정하기 위해, 서열번호 3의 염기서열로 표시되는 RNA를 검출하는 것이 바람직하다.
본 발명의 판별 방법에 있어서, 상기 유전자의 발현 수준이 정상대조군(덩굴마름병을 접종하지 않은 수박)에 비해 감소하는 경우 상기 수박을 덩굴마름병 감수성으로 판정할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 수박에 덩굴마름병 균주를 접종하는 단계; 상기 접종 이후 상기 수박의 시료로부터 RNA를 분리하는 단계; 상기 RNA를 cDNA로 합성하는 단계; 상기 cDNA를 주형으로 하고 서열번호 4의 염기서열로 표시되는 정방향 프라이머 및 서열번호 5의 염기서열로 표시되는 역방향 프라이머를 사용하여 PCR을 수행하는 단계; 및 상기 PCR의 산물을 분석하는 단계;를 포함하는 수박의 덩굴마름병 저항성 또는 감수성 판별 방법을 제공한다. 이때 PCR 산물(175bp)의 농도가 정상대조군(덩굴마름병을 접종하지 않은 수박)에 비해 감소하는 경우 상기 수박을 덩굴마름병에 대해 감수성이 있는 것으로 판정할 수 있고, 그렇지 않은 경우 저항성이 있는 것으로 판정할 수 있다.
본 발명은 덩굴마름병에 대해 감수성이 있는 수박이 덩굴마름병에 감염되었을 때, 상기 유전자의 발현 수준이 감소한다는 새로운 사실에 기인한 것이다.
이러한 사실은 덩굴마름병에 관련된 유전자를 탐색하기 위해 다양한 품종의 수박에 덩굴마름병균을 접종하고 각 후보 유전자에 대한 RT-PCR을 수행하던 중, 다른 수박에서와는 달리 덩굴마름병에 대해 감수성이 있는 것으로 알려진 품종에 덩굴마름병균을 접종하였을 때 Cla010378 유전자에 대한 RT-PCR 산물이 특이적으로 현저히 감소한다는 것을 발견함으로써 알 수 있게 되었다.
상기와 같은 현상은 특이하게도 탄저병균에 감염된 경우에서는 나타나지 않으므로, 탄저병균의 감염과 구분하여 진단하는데 유용하다.
Cla010378 유전자는 수박의 유전자 중 U-box domain을 함유하는 특징을 갖는 유전자로 서열번호 1의 아미노산 서열을 암호화하고, 서열번호 2의 염기서열로 표시되며, 이 유전자에 대한 mRNA 서열은 서열번호 3의 서열이다.
본 발명의 조성물, 키트 또는 진단방법을 이용하면 덩굴마름병에 감수성이면서 덩굴마름병에 감염된 수박을 간편하고 신속하며 정확하게 진단할 수 있다. 특히 덩굴마름병에 노출된 이후 상대적으로 짧은 시간이 경과한 시점에서도 진단이 가능하기 때문에 덩굴마름병에 대한 보다 신속한 대응이 가능하며, 탄저병과 같은 다른 병원균의 감염과 명확하게 구별하여 진단할 수 있다는 장점이 있다. 또한 본 발명의 판별 방법을 이용하면 덩굴마름병에 저항성을 갖는 수박을 효율적으로 선별해낼 수 있어 신품종 수박을 개발하는데에도 매우 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
도 1은 E3 ligase 그룹 중에서 U-box domain을 포함하는 유전자를 수박 유전체에서 조사하여 선별된 8개의 유전자들(본 발명의 Cla010378 유전자 포함)의 아미노산 서열을 이용하여 특징적인 도메인을 분석한 결과이다.
도 2는 덩굴마름병 저항성 수박(PI189225), 덩굴마름병 중도 저항성 수박(PI482322) 및 덩굴마름병 감수성 수박(920533)에 덩굴마름병균을 접종한 후 시간대별(0, 24, 48, 72시간)로 샘플링하여 총 RNA를 추출한 다음 RT-PCR을 수행하여 각 유전자의 발현 양상을 분석한 결과이다. C : 덩굴마름병균을 접종하지 않은 대조군, 덩마 : 덩굴마름병균을 접종한 실험군, 41+42 : Cla021233 유전자에 대한 결과, 43+44 : Cla001333 유전자에 대한 결과, 45+46 : Cla019613 유전자에 대한 결과, 47+48 : Cla013298 유전자에 대한 결과, 49+50 : Cla009870 유전자에 대한 결과, 51+52 : Cla010378 유전자(본 발명의 유전자)에 대한 결과, 53+54 : Cla022983 유전자에 대한 결과, 55+56 : Cla016973 유전자에 대한 결과.
도 3은 탄저병 저항성 수박(Au-Producer-1), 탄저병 중도 저항성 수박(006-1) 및 탄저병 감수성 수박(920533-1)에 탄저병균을 접종한 후 시간대별(0, 24, 48, 72시간)로 샘플링하여 총 RNA를 추출한 다음 RT-PCR을 수행하여 각 유전자의 발현 양상을 분석한 결과이다. C : 탄저병균을 접종하지 않은 대조군, 탄저 : 탄저병균을 접종한 실험군, 41+42 : Cla021233 유전자에 대한 결과, 43+44 : Cla001333 유전자에 대한 결과, 45+46 : Cla019613 유전자에 대한 결과, 47+48 : Cla013298 유전자에 대한 결과, 49+50 : Cla009870 유전자에 대한 결과, 51+52 : Cla010378 유전자(본 발명의 유전자)에 대한 결과, 53+54 : Cla022983 유전자에 대한 결과, 55+56 : Cla016973 유전자에 대한 결과.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
실시예 1. Cla010378 유전자의 덩굴마름병에 대한 발현 양상 분석
1-1. 재료 및 방법
1-1-1. 시험재료
수박 품종 : 덩굴마름병 저항성 자원 PI189225, 덩굴마름병 중도 저항성 자원 PI482322, 덩굴마름병 및 탄저병 감수성 자원 920533, 탄저병 저항성 자원 Au-Producer-1, 탄저병 중도 저항성 자원 PI560006
1-1-2. 덩굴마름병 및 탄저병 접종 및 샘플 준비
온실에서 3주 정도 키운 수박 유묘에 덩굴마름병균(KACC No. 40937)과 탄저병균(KACC No. 40903)의 포자 현탁액을 5X105 농도로 분무 접종하여 습도 90%, 온도 25 ~ 27℃, 암 상태의 챔버에서 배양하면서 시간대별(24, 48, 72시간)로 잎을 채취하여 액체질소에 급냉시킨 후, 초저온 냉동고(-80℃)에 보관하였다.
1-1-3. Total RNA 추출
초저온 냉동고에 보관한 샘플들을 액체 질소를 이용하여 조직을 마쇄한 뒤, TRIzol reagent (Ambion)를 이용하여 total RNA을 추출하였다.
1-1-4. 상보적 DNA(cDNA) 합성
각각의 샘플로부터 추출한 total RNA를 동량(2㎍)임을 확인 후, QuantiTect Reverse transcription Kit (Qiagen)을 이용하여 cDNA로 합성하였다.
1-1-5. 프라이머 디자인 및 중합효소 연쇄 반응(PCR)
단백질 분해 시에 관여한다고 알려진 E3 ligase 그룹 중에서 U-box domain을 포함하는 유전자를 수박 유전체에서 조사하였고, 8개의 유전자를 선별하였다. 이들 유전자의 개방형 해독틀(Open Reading Frame)을 이용하여 정방향 프라이머와 역방향 프라이머를 디자인하였다. 프라이머 제작은 'Wallace rule : Tm = 2℃(A+T)+4℃(G+C)'규칙을 따랐으며, Tm = 50 ~ 58℃ 사이가 되도록 하였다(표 1 참조).
유전자 프라이머 서열
Cla021233 정방향 5'-TCCACATGTAGCTGCAGATGG-3'
역방향 5'-GATAGCAGAACGAAGAGCACG-3'
Cla001333 정방향 5'-AACGGTTCAAAGGATGTGTGG-3'
역방향 5'-TCTTGCCTCCACGCACACTCG-3'
Cla019613 정방향 5'-GGAGATTCGATGAAGACGACG-3'
역방향 5'-AGCCGCGCTGGGAAATTTTCC-3'
Cla013298 정방향 5'-ATGGCACAGACCGAGGTAAGC-3'
역방향 5'-GCCAATTGCGGAAGGTTGTGG-3'
Cla009870 정방향 5'-CAGTTCTGTTCTCCTGTTTCC-3'
역방향 5'-TGATCCACCGTCGCAAACACG-3'
Cla010378 정방향 5'-TCTGGCAAAAACCGCCGGAGC-3'
역방향 5'-AGTTCGGCTGCCGAAACAACC-3'
Cla022983 정방향 5'-CCGGGATTGGTTGCGATTACG-3'
역방향 5'-TGGCTTAGAATCTGGAGCAGC-3'
Cla016973 정방향 5'-CTCATCTGACTTCTGACATGC-3'
역방향 5'-TCAACATTTCTCCGCTTGTGG-3'
상기 1-1-4에서 합성한 각 샘플의 cDNA를 주형으로 하고, 상기 프라이머 및 Prime Taq. (GeNet Bio) 중합효소를 이용하여 95℃ 5분 → (95℃ 10초, 50 ~ 58℃ 10초, 72℃ 10초)을 28번 반복 → 72℃ 5분 → 4℃ 방법으로 중합효소 연쇄반응을 진행하였다.
1-2. 결과
단백질 분해 시에 관여한다고 알려진 E3 ligase 그룹 중에서 U-box domain을 포함하는 유전자를 수박 유전체에서 조사하여 8개의 유전자들을 선별하였고, 이들의 아미노산 서열을 이용하여 특징적인 도메인을 분석하였다(도 1 참조).
각 유전자들의 발현 양상을 살펴보기 위하여 유전자 염기서열을 바탕으로 프라이머를 제작하였으며(표 1 참조), 제작된 프라이머를 이용하여 RT-PCR을 수행한 결과, 각각의 유전자들에 대한 발현 양상을 살펴 볼 수 있었다(도 2 및 3 참조).
8개의 유전자 중에서 Cla010378 유전자의 발현 양상이 덩굴마름병을 접종한 감수성 자원 (920533)에서만 감소되는 것을 확인하였고, 이러한 발현 양상이 병 접종 72시간 이후에 나타나는 것을 확인하였다(도 2 참조). 또한 탄저병균을 접종한 자원에서는 이러한 패턴이 나타나지 않았다(도 3 참조).
<110> REPUBLIC OF KOREA(MANAGEMENT : RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION) <120> U-box domain containing Cla010378 marker gene for diagnosis of gummy stem blight disease of watermelon, and uses thereof <130> PA-D17333 <160> 5 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 551 <212> PRT <213> Citrullus lanatus <400> 1 Met Glu Phe Gln Glu Gly Leu Met Lys Phe Met Val His Arg His Ile 1 5 10 15 Lys His Asn Trp Val Leu Glu Lys Asp Ser Pro Ser Val Ala Val Ser 20 25 30 Glu Ile Thr Asn Ser Pro Arg Arg Lys Trp Arg Ile Phe Ser Arg Ser 35 40 45 Ser Ser Ser Pro Phe Pro Ser Lys Pro Gln Leu Lys Glu Ile Pro Lys 50 55 60 Glu Leu Leu Cys Pro Ile Ser Gly Ser Leu Met Ala Asp Pro Val Ile 65 70 75 80 Val Ser Ser Gly His Thr Phe Glu Ala Ala Cys Val Gln Val Cys Lys 85 90 95 Asp Leu Gly Leu Lys Pro Thr Leu Leu Asp Gly Thr Lys Pro Asp Phe 100 105 110 Ser Ser Val Ile Pro Asn Leu Ala Leu Lys Ser Thr Ile Phe Asn Trp 115 120 125 Cys Lys Asn Ser Ser Ser Glu Asn Pro Lys Pro Leu Asp Phe Ser Ser 130 135 140 Ala Glu Lys Leu Val Arg Lys Phe Met Ala Ala His Ser Glu Ser Asp 145 150 155 160 Glu Glu Leu Ile Gln Gly Val Ala Glu Asn Pro Val Val Arg Phe Asn 165 170 175 His Ala Ala Thr Glu Val Thr Arg Arg Thr Ser His Phe His Ser Ser 180 185 190 Ser Asp Glu Ser Val Ser Ala Ala Val Pro Thr Leu Pro Leu Pro Leu 195 200 205 Ala Thr Arg Pro Ser Cys Cys Ser Ser Ser Ser Ser Ser Asp Ile Glu 210 215 220 Ile Ile Gly Thr Leu Asn Leu Pro Glu Glu Glu Glu Ile Ile Ala Lys 225 230 235 240 Leu Lys Ser Pro Gln Val Ile Glu Ile Glu Glu Ala Val Thr Thr Leu 245 250 255 Arg Lys Ile Thr Arg Thr Arg Glu Asp Thr Arg Val His Leu Cys Ser 260 265 270 Pro Leu Ile Leu Ser Ala Leu Arg Ser Leu Ile Val Ser Arg Tyr Thr 275 280 285 Gly Val Gln Val Asn Ser Val Ala Ala Leu Val Asn Leu Ser Leu Glu 290 295 300 Asn Leu Asn Lys Val Lys Ile Val Arg Ser Gly Ile Leu Pro Asn Leu 305 310 315 320 Ile Asp Val Leu Lys Gly Gly Ser Pro Glu Val Gln Glu His Ala Ala 325 330 335 Gly Ala Ile Phe Ser Leu Ala Leu Asp Asp Asp Asn Lys Thr Ala Ile 340 345 350 Gly Val Leu Gly Ala Leu Pro Pro Leu Ile Arg Leu Leu Val Ser Asp 355 360 365 Ser Glu Gln Thr Arg His Asp Ser Ala Leu Ala Leu Tyr His Leu Ser 370 375 380 His Val Gln Ser Asn Arg Ser Lys Leu Val Lys Leu Gly Ser Val Pro 385 390 395 400 Val Phe Leu Gly Met Val Lys Ser Arg His Met Ala Gly Arg Ile Leu 405 410 415 Leu Ile Leu Cys Asn Leu Ala Ala Cys Phe Glu Gly Arg Ala Ala Leu 420 425 430 Leu Asp Ser Gly Ala Val Glu Cys Leu Val Gly Met Leu Arg Glu Asn 435 440 445 Glu Leu Asp Ser Glu Ser Thr Arg Glu Ser Cys Val Ala Val Leu Phe 450 455 460 Gly Leu Ser Tyr Gly Gly Leu Arg Phe Lys Gly Leu Ala Lys Thr Ala 465 470 475 480 Gly Ala Met Asp Val Phe Met Ala Met Glu Lys Asn Gly Ser Glu Arg 485 490 495 Ser Lys Glu Lys Val Lys Arg Ile Met Glu Tyr Met Lys Ala Arg Asp 500 505 510 Glu Glu Ala Glu Asp Val Asn Trp Glu Glu Leu Leu Asp Ser Gly Cys 515 520 525 Phe Gly Ser Arg Thr Arg Cys Arg Leu Gly Ala Gly Met Asp Arg Ser 530 535 540 Thr Ala Asn Ser Ser Glu Phe 545 550 <210> 2 <211> 1656 <212> DNA <213> Citrullus lanatus <400> 2 atggagtttc aggagggttt gatgaagttt atggttcata gacacattaa acacaactgg 60 gttttagaga aggattctcc atcggttgca gtttcagaga taactaatag tccaaggcgg 120 aaatggcgga tcttcagtcg gtcatcttct tccccatttc cgtcaaaacc ccaattgaag 180 gaaataccca aagaattgct ctgtcccatt tctgggtctt taatggcgga cccagtaatt 240 gtctcctctg gtcatacttt tgaagctgcg tgtgttcagg tttgtaaaga tttagggttg 300 aagccgactc tattagatgg tacgaagccg gatttctcct ctgtaattcc aaatctggct 360 ctcaaatcca ccattttcaa ttggtgtaaa aactcctctt ctgaaaaccc caaacccctc 420 gatttctcct ccgccgaaaa gctcgttcgt aaattcatgg cggcccacag cgaaagcgat 480 gaggaattga ttcaaggggt tgcagagaat cctgtggttc gattcaacca cgccgccact 540 gaagtcactc gtcgaacctc tcatttccac tcgagctcag atgaatctgt aagcgccgcc 600 gttccaactc tgccccttcc tcttgcgact cggccgagtt gctgttcttc gtcttcttcc 660 tctgacatcg agatcattgg tactctaaac ttacccgaag aagaagagat catcgcgaag 720 cttaaaagcc ctcaggttat tgagattgaa gaggctgtga ctacgctgag aaaaatcaca 780 agaactcgag aggacactag ggttcatctc tgttctcctc tgattctctc tgctcttcga 840 tctctcatcg tctcaaggta tactggcgtt caagtgaatt cagttgcagc gcttgtaaat 900 ctatcattag agaatttgaa caaggtgaag atcgtacggt cggggattct ccccaatttg 960 attgatgttc tgaaaggggg ttcgccggag gttcaggaac atgctgccgg cgccattttc 1020 agcttagctc tcgacgacga caacaagacg gcaatcggcg tattgggtgc tctgccacca 1080 ttgatacggc tgttggtatc cgactcggag caaactcggc acgactcggc tcttgctctt 1140 taccacttat cgcacgttca gagcaaccgt tcgaagcttg tgaaacttgg ttcggtgccg 1200 gtttttctcg ggatggtgaa atcccgccac atggccggcc gtattttgct gattttgtgt 1260 aatttagcag cgtgttttga gggccgggcg gcgttgttgg actccggcgc ggtggagtgt 1320 ttggtgggga tgttgaggga gaacgaattg gactccgagt cgacccggga gagttgtgtg 1380 gcggttctgt tcggactcag ttacggcggt ttgaggttca agggtctggc aaaaaccgcc 1440 ggagcaatgg atgttttcat ggcaatggag aaaaatggaa gtgagagatc aaaagagaag 1500 gtgaagagga tcatggagta tatgaaagcc agagatgagg aagctgagga tgtgaattgg 1560 gaggaactgc tcgattcagg ttgtttcggc agccgaactc ggtgtcgact cggggccgga 1620 atggacagat ccaccgccaa ctcgtccgaa ttctga 1656 <210> 3 <211> 1656 <212> RNA <213> Citrullus lanatus <400> 3 auggaguuuc aggaggguuu gaugaaguuu augguucaua gacacauuaa acacaacugg 60 guuuuagaga aggauucucc aucgguugca guuucagaga uaacuaauag uccaaggcgg 120 aaauggcgga ucuucagucg gucaucuucu uccccauuuc cgucaaaacc ccaauugaag 180 gaaauaccca aagaauugcu cugucccauu ucugggucuu uaauggcgga cccaguaauu 240 gucuccucug gucauacuuu ugaagcugcg uguguucagg uuuguaaaga uuuaggguug 300 aagccgacuc uauuagaugg uacgaagccg gauuucuccu cuguaauucc aaaucuggcu 360 cucaaaucca ccauuuucaa uugguguaaa aacuccucuu cugaaaaccc caaaccccuc 420 gauuucuccu ccgccgaaaa gcucguucgu aaauucaugg cggcccacag cgaaagcgau 480 gaggaauuga uucaaggggu ugcagagaau ccugugguuc gauucaacca cgccgccacu 540 gaagucacuc gucgaaccuc ucauuuccac ucgagcucag augaaucugu aagcgccgcc 600 guuccaacuc ugccccuucc ucuugcgacu cggccgaguu gcuguucuuc gucuucuucc 660 ucugacaucg agaucauugg uacucuaaac uuacccgaag aagaagagau caucgcgaag 720 cuuaaaagcc cucagguuau ugagauugaa gaggcuguga cuacgcugag aaaaaucaca 780 agaacucgag aggacacuag gguucaucuc uguucuccuc ugauucucuc ugcucuucga 840 ucucucaucg ucucaaggua uacuggcguu caagugaauu caguugcagc gcuuguaaau 900 cuaucauuag agaauuugaa caaggugaag aucguacggu cggggauucu ccccaauuug 960 auugauguuc ugaaaggggg uucgccggag guucaggaac augcugccgg cgccauuuuc 1020 agcuuagcuc ucgacgacga caacaagacg gcaaucggcg uauugggugc ucugccacca 1080 uugauacggc uguugguauc cgacucggag caaacucggc acgacucggc ucuugcucuu 1140 uaccacuuau cgcacguuca gagcaaccgu ucgaagcuug ugaaacuugg uucggugccg 1200 guuuuucucg ggauggugaa aucccgccac auggccggcc guauuuugcu gauuuugugu 1260 aauuuagcag cguguuuuga gggccgggcg gcguuguugg acuccggcgc gguggagugu 1320 uuggugggga uguugaggga gaacgaauug gacuccgagu cgacccggga gaguugugug 1380 gcgguucugu ucggacucag uuacggcggu uugagguuca agggucuggc aaaaaccgcc 1440 ggagcaaugg auguuuucau ggcaauggag aaaaauggaa gugagagauc aaaagagaag 1500 gugaagagga ucauggagua uaugaaagcc agagaugagg aagcugagga ugugaauugg 1560 gaggaacugc ucgauucagg uuguuucggc agccgaacuc ggugucgacu cggggccgga 1620 auggacagau ccaccgccaa cucguccgaa uucuga 1656 <210> 4 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer for Cla010378 <400> 4 tctggcaaaa accgccggag c 21 <210> 5 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer for Cla010378 <400> 5 agttcggctg ccgaaacaac c 21

Claims (14)

  1. 수박의 시료로부터 서열번호 1의 아미노산 서열로 표시되는 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 탐침을 포함하는 수박의 덩굴마름병 진단용 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유전자는 서열번호 2의 염기서열로 표시되는 것을 특징으로 하는 수박의 덩굴마름병 진단용 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 탐침은 서열번호 3의 염기서열로 표시되는 RNA를 검출하는 탐침인 것을 특징으로 하는 수박의 덩굴마름병 진단용 조성물.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 탐침은 상기 RNA 또는 상기 RNA의 cDNA에 특이적으로 결합하는 프라이머 또는 프로브인 것을 특징으로 하는 수박의 덩굴마름병 진단용 조성물.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 탐침은 서열번호 4의 염기서열로 표시되는 정방향 프라이머 및 서열번호 5의 염기서열로 표시되는 역방향 프라이머로 이루어지는 프라이머 세트인 것을 특징으로 하는 수박의 덩굴마름병 진단용 조성물.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 수박의 덩굴마름병 진단용 키트.
  7. 수박의 시료로부터 서열번호 1의 아미노산 서열로 표시되는 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 것을 특징으로 하는 수박의 덩굴마름병 진단 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 유전자는 서열번호 2의 염기서열로 표시되는 것을 특징으로 하는 수박의 덩굴마름병 진단 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 발현 수준을 측정하기 위해,
    서열번호 3의 염기서열로 표시되는 RNA를 검출하는 것을 특징으로 하는 수박의 덩굴마름병 진단 방법.
  10. 수박의 시료로부터 RNA를 분리하는 단계;
    상기 RNA를 cDNA로 합성하는 단계;
    상기 cDNA를 주형으로 하고 서열번호 4의 염기서열로 표시되는 정방향 프라이머 및 서열번호 5의 염기서열로 표시되는 역방향 프라이머를 사용하여 PCR을 수행하는 단계; 및
    상기 PCR의 산물을 분석하는 단계;를 포함하는 수박의 덩굴마름병 진단 방법.
  11. 수박에 덩굴마름병 균주를 접종하는 단계; 및
    상기 접종 72시간 이후 상기 수박의 시료로부터 서열번호 1의 아미노산 서열로 표시되는 단백질을 암호화하는 유전자의 발현 수준을 측정하는 단계;를 포함하는 수박의 덩굴마름병 저항성 또는 감수성 판별 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 유전자는 서열번호 2의 염기서열로 표시되는 것을 특징으로 하는 수박의 덩굴마름병 저항성 또는 감수성 판별 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 유전자의 발현 수준을 측정하기 위해,
    서열번호 3의 염기서열로 표시되는 RNA를 검출하는 것을 특징으로 하는 수박의 덩굴마름병 저항성 또는 감수성 판별 방법.
  14. 수박에 덩굴마름병 균주를 접종하는 단계;
    상기 접종 72시간 이후 상기 수박의 시료로부터 RNA를 분리하는 단계;
    상기 RNA를 cDNA로 합성하는 단계;
    상기 cDNA를 주형으로 하고 서열번호 4의 염기서열로 표시되는 정방향 프라이머 및 서열번호 5의 염기서열로 표시되는 역방향 프라이머를 사용하여 PCR을 수행하는 단계; 및
    상기 PCR의 산물을 분석하는 단계;를 포함하는 수박의 덩굴마름병 저항성 또는 감수성 판별 방법.
KR1020170148409A 2017-11-09 2017-11-09 수박의 덩굴마름병 진단을 위한 U-box 도메인 함유 마커 Cla010378 유전자 및 이의 용도 KR101972102B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170048939A (ko) * 2015-10-27 2017-05-10 대한민국(농촌진흥청장) 수박의 덩굴마름병 저항성 또는 감수성 판별용 마커

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Amnon Levi et al. Genetics Resources and Crop Evolution 48:559-566 2001 *
Amnon Levi et al. J. AMER. SOC. HORT. SCI. 126(6):730-797 2001 *
Gabriele Gusmini et al. Crop Sci. 45:582-588 (2005) *
Norton, J. D. 1979. Inheritance of resistance to gummy stem blight in watermelon. HortScience 14:630-632.
Sahogui Guo et al. Nature Genetics Vol.45 No.1 pp.51-58 *
Skarshaug, A. J. 1981. Centrum development in Didymella bryoniae. Amer. J. Bot. 68:1096-1103.
Zhongyuan Hu et al. DNA Research (2018) 25(1):1-10 *

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