KR102213231B1 - Primer set for detecting of virus infected Pepper, and uses thereof - Google Patents

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KR102213231B1
KR102213231B1 KR1020190108385A KR20190108385A KR102213231B1 KR 102213231 B1 KR102213231 B1 KR 102213231B1 KR 1020190108385 A KR1020190108385 A KR 1020190108385A KR 20190108385 A KR20190108385 A KR 20190108385A KR 102213231 B1 KR102213231 B1 KR 102213231B1
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홍진성
박석현
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강원대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a primer set for detecting pepper mottle virus (PepMoV), pepper mild mottle virus (PMMoV), and cucumber mosaic virus (CMV), which are representative viruses of pepper, and to a detection method thereof. In case of using the primer set optimized for a recombinant-polymerase amplification method (RPA) of the present invention, it is possible to detect pepper mottle virus (PepMoV), pepper mild mottle virus (PMMoV) and cucumber mosaic virus (CMV) more rapidly and promptly than a conventional detection method using PCR, and it is very useful because pepper mottle virus (PepMoV), pepper mild mottle virus (PMMoV) and cucumber mosaic virus (CMV) can be rapidly and accurately diagnosed in one sample at once.

Description

고추 감염 바이러스 검출을 위한 프라이머 세트 및 이의 용도{Primer set for detecting of virus infected Pepper, and uses thereof}Primer set for detecting of virus infected Pepper, and uses thereof

본 발명은 고추의 대표적인 바이러스인 고추 모틀 바이러스(PepMoV), 고추 약한 모틀 바이러스(PMMoV), 오이 모자이크 바이러스(CMV)를 검출하기 위한 프라이머 세트 및 이의 검출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a primer set for detecting pepper mottle virus (PepMoV), pepper weak mottle virus (PMMoV), and cucumber mosaic virus (CMV), which are representative viruses of pepper, and a detection method thereof.

식물바이러스는 작물에 이상증상을 일으켜 작물의 생산량 및 품질저하를 야기하여 작물의 경제적 가치를 떨어뜨린다. 작물에 피해를 끼치는 다른 병원균들과 달리 식물바이러스는 치료 및 화학적 방제가 불가능하다고 알려져 있다. 때문에 식물바이러스에 감염된 작물은 발견 즉시 제거 및 격리하여 바이러스 전파에 의한 2차 피해를 막는 것이 중요하며, 신속하고 정확한 바이러스의 진단이 식물바이러스에 의한 피해와 확산을 막기 위해 필요하다. Plant viruses cause abnormal symptoms in crops, leading to a decrease in crop yield and quality, thereby lowering the economic value of crops. Unlike other pathogens that damage crops, plant viruses are known to be incapable of treatment and chemical control. Therefore, it is important to immediately remove and quarantine crops infected with plant viruses to prevent secondary damage caused by virus transmission, and rapid and accurate virus diagnosis is required to prevent damage and spread by plant viruses.

고추는 온열대 지역의 기후에서 재배되는 세계적으로 널리 재배되는 작물중 하나로 국내에서는 주로 향신료로 사용되며 대규모로 재배하는 농가 외에도 소규모의 개인 텃밭 등에서 널리 재배되고 있는 주요작물이다. 고추를 감염하는 식물바이러스의 종류는 전 세계적으로 68종이 보고되어있으며, 국내에는 16종의 바이러스가 보고된 바가 있다. 고추에 감염하는 식물바이러스는 고추의 생육억제 및 품질 저하를 유발하여 경제적으로 큰 손실을 야기하기 때문에 큰 문제가 되고 있다. 또한 식물 바이러스들은 하나의 바이러스가 단독으로 감염된 경우보다 다른 여러 종류의 바이러스들이 감염된 복합감염의 형태로 더 많이 존재하게 된다. 이렇게 바이러스 복합감염 된 고추는 일반적으로 단독 감염된 고추에 비하여 더 심한 병징 및 수확량 감소가 나타난다.Pepper is one of the world's widely cultivated crops cultivated in the climate of a warm tropical region. It is mainly used as a spice in Korea, and is a major crop that is widely cultivated in small private gardens as well as large-scale farmers. There are 68 types of plant viruses that infect peppers worldwide, and 16 types of viruses have been reported in Korea. Plant viruses that infect peppers are a big problem because they cause great economic losses by inhibiting the growth of peppers and reducing their quality. In addition, plant viruses exist more in the form of complex infections in which several other types of viruses are infected than when one virus is infected alone. In general, peppers infected with virus complexes show more severe symptoms and decreased yields than peppers infected alone.

종래의 바이러스 진단법으로는 전자현미경을 통한 직접관찰, 혈청학적방법 (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay; ELISA) 및 PCR 중합효소 연쇄 반응(Polymerase chain reaction; PCR) 기법을 사용하였다. 전자현미경을 통한 직접 관찰은 바이러스 입자의 유무로 바이러스의 존재는 확인 가능하지만 바이러스의 종단위의 구분은 불가능하다. ELISA는 가장 일반적으로 사용되는 혈청학적방법으로 PCR 진단법보다 검출 감도가 약 1000배 이하로 낮으며, 비특이적 반응이 자주 발견되어 정확한 진단에는 적합하지 못하다. As a conventional virus diagnosis method, direct observation through an electron microscope, a serological method (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay; ELISA), and a PCR polymerase chain reaction (PCR) technique were used. Direct observation through an electron microscope can confirm the presence of virus by the presence or absence of virus particles, but it is not possible to distinguish the end of the virus. ELISA is the most commonly used serological method, and its detection sensitivity is about 1000 times lower than that of PCR diagnostic method, and it is not suitable for accurate diagnosis because non-specific reactions are frequently found.

따라서 최근에는 식물바이러스의 진단에 PCR 진단법을 많이 사용하고 있다. PCR 진단법은 RNA 바이러스의 경우 역전사 과정까지 포함하여 평균적으로 2시간 이상의 반응시간이 필요하며, 효소의 작용을 위해 온도조절이 가능한 전문장비가 필요하다. 또한 바이러스에 맞는 특이적인 프라이머(primer)의 개발이 매우 중요하며, 증폭된 반응산물을 전기영동으로 확인할 때 추가적인 시간 및 장비가 필요로 하게 된다. 이렇듯 진단의 확인까지 일련의 전문적인 과정이 존재하며 이를 실행할 수 있는 전문 인력 및 시간이 요구되므로 현장에서의 활용성은 현저히 떨어진다. Therefore, in recent years, PCR diagnostic methods have been widely used to diagnose plant viruses. The PCR diagnostic method requires an average reaction time of 2 hours or more, including reverse transcription, in the case of RNA virus, and specialized equipment capable of temperature control is required for the action of the enzyme. In addition, it is very important to develop a specific primer suitable for the virus, and additional time and equipment are required when checking the amplified reaction product by electrophoresis. As such, a series of professional processes exist until the diagnosis is confirmed, and since it requires a professional manpower and time to execute it, its utility in the field is significantly reduced.

(001) 대한민국 등록 특허 KR 10-0552633(001) Korean registered patent KR 10-0552633 (002) 대한민국 등록 특허 KR 10-1354041(002) Korean registered patent KR 10-1354041

이에 본 발명자들은 기존의 PCR의 단점을 보완하는 재조합-중합효소 증폭법(Recombinase polymerase amplification, RPA)을 이용하여 고추에 감염하는 세 종류의 바이러스들을 동시에 정확하게 검출할 수 있는 프라이머 세트 및 이의 검출방법을 확립함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have developed a primer set capable of simultaneously accurately detecting three types of viruses infecting peppers using Recombinase Polymerase Amplification (RPA), which complements the shortcomings of the existing PCR, and a detection method thereof. By establishing, the present invention was completed.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 서열번호 1 및 2의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트; 서열번호 3 및 4의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트; 및 서열번호 5 및 6의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 프라이머 세트를 포함하는 고추에 감염된 바이러스를 검출하기 위한 프라이머 세트를 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention is a primer set comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and 2; A primer set comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 3 and 4; And it provides a primer set for detecting a virus infected with pepper comprising at least one primer set selected from the group consisting of a primer set comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 and 6.

또한, 본 발명은 상기 서열번호 1 및 2의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트; 서열번호 3 및 4의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트; 및 서열번호 5 및 6의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 프라이머 세트를 이용하여 고추에 감염된 바이러스를 검출하기 위한 방법을 제공한다.In addition, the present invention is a primer set comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and 2; A primer set comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 3 and 4; And it provides a method for detecting a virus infected with pepper using one or more primer sets selected from the group consisting of a primer set comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 5 and 6.

또한, 본 발명은 상기 서열번호 1 및 2의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트; 서열번호 3 및 4의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트; 및 서열번호 5 및 6의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 프라이머 세트를 포함하는 고추에 감염된 바이러스를 검출하기 위한 키트를 제공한다. In addition, the present invention is a primer set comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and 2; A primer set comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 3 and 4; And it provides a kit for detecting a virus infected with pepper comprising at least one primer set selected from the group consisting of a primer set comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 and 6.

본 발명의 재조합-중합효소 증폭법(RPA)에 최적화된 프라이머 세트를 이용하면 기존의 PCR을 이용한 검출 방법보다 빠르고 신속하게 고추 모틀 바이러스(PepMoV), 고추 약한 모틀 바이러스(PMMoV), 오이 모자이크 바이러스(CMV)를 검출할 수 있으며, 한 가지 시료에서 동시에 고추 모틀 바이러스(PepMoV), 고추 약한 모틀 바이러스(PMMoV) 및 오이 모자이크 바이러스(CMV)를 빠르고 정확하게 진단하므로 매우 유용하다.If the primer set optimized for the recombinant-polymerase amplification method (RPA) of the present invention is used, pepper mottle virus (PepMoV), pepper weak mottle virus (PMMoV), cucumber mosaic virus ( CMV) can be detected, and it is very useful because it quickly and accurately diagnoses pepper mottle virus (PepMoV), pepper weak mottle virus (PMMoV) and cucumber mosaic virus (CMV) in one sample at the same time.

도 1은 재조합-중합효소 증폭법(Recombinase polymerase amplification, RPA) 원리를 나타낸 모식도이다.
도 2는 고추 모틀 바이러스(PepMoV), 고추 약한 모틀 바이러스(PMMoV), 오이 모자이크 바이러스(CMV)의 서열내의 프라이머 위치를 나타낸 그림이다: (A) PepMoV (B) PMMoV, (B) CMV.
도 3은 제작한 프라이머를 이용한 (A) Multiplex RT-PCR 및 (B) Multiplex RT-RPA 증폭산물을 전기영동한 결과를 나타낸 사진이다.
도 4는 제작한 프라이머를 이용한 (A) Multiplex RT-PCR 및 (B) Multiplex RT-RPA 증폭산물을 전기영동한 결과를 나타낸 사진이다.
도 5는 각각 고추 모틀 바이러스(PepMoV), 고추 약한 모틀 바이러스(PMMoV), 오이 모자이크 바이러스(CMV)가 혼합접종된 식물체에서 추출한 RNA로 Multiplex RT-RPA를 수행한 뒤 증폭산물을 전기영동한 결과를 나타낸 사진이다.
도 6은 Multiplex RT-RPA 증폭산물을 SYBR Green I을 이용하여 자연광원 및 UV하에서 확인한 결과를 나타낸 사진이다.
Figure 1 is a schematic diagram showing the principle of the recombinant-polymerase amplification (Recombinase polymerase amplification, RPA).
Figure 2 is a picture showing the primer positions in the sequence of pepper mottle virus (PepMoV), pepper weak mottle virus (PMMoV), cucumber mosaic virus (CMV): (A) PepMoV (B) PMMoV, (B) CMV.
3 is a photograph showing the results of electrophoresis of (A) Multiplex RT-PCR and (B) Multiplex RT-RPA amplification products using the prepared primers.
Figure 4 is a photograph showing the result of electrophoresis of (A) Multiplex RT-PCR and (B) Multiplex RT-RPA amplification products using the prepared primers.
Figure 5 shows the results of electrophoresis of the amplification product after performing Multiplex RT-RPA with RNA extracted from a plant inoculated with pepper mottle virus (PepMoV), pepper weak mottle virus (PMMoV), and cucumber mosaic virus (CMV), respectively. This is the picture shown.
6 is a photograph showing the result of confirming the multiplex RT-RPA amplification product under natural light source and UV using SYBR Green I.

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

본 발명은 기존의 PCR(polymerase chain reaction)의 단점을 보완하기 위하여 재조합-중합효소 증폭법(Recombinase polymerase amplification, RPA)을 이용하였다. RPA 방법은 PCR 기술 기반의 DNA 및 RNA 증폭을 확인할 수 있는 기술이다. 기존 PCR 방법과는 다르게 RPA 방법은 DNA 결합 단백질(binding protein)과 재조합효소(recombinase)를 이용하여 빠르고 정확하게 타겟 시퀀스(target sequence)를 증폭시킬 수 있고, 등온의 중합효소(mesophilic polymerase)를 이용하여 등온조건에서도 증폭이 가능하므로 특별한 장비 없이 등온장치만 있으면 빠른 시간 안에 바이러스를 검출 및 진단할 수 있다(도 1 참조). 이러한 RPA 방법에는 비특이적 반응이 종종 발생하므로 이를 방지하기 위한 적합한 프라이머의 제작이 중요하다. The present invention uses a recombinant-polymerase amplification (RPA) method to compensate for the disadvantages of the conventional PCR (polymerase chain reaction). The RPA method is a technology that can confirm DNA and RNA amplification based on PCR technology. Unlike the existing PCR method, the RPA method can amplify the target sequence quickly and accurately using DNA binding protein and recombinase, and it uses isothermal mesophilic polymerase. Since amplification is possible even under isothermal conditions, viruses can be detected and diagnosed in a short time if there is no special equipment and only an isothermal device (see Fig. 1). Since nonspecific reactions often occur in this RPA method, it is important to prepare suitable primers to prevent this.

이러한 특이적인 프라이머의 제작은 비특이적인 반응이 잘 일어나는 여러 가지 프라이머를 사용하는 Multiplex RPA에서 더욱 중요하다. 또한 타겟 엠플리콘의 길이를 500bp이하로 권장하고 있는 RPA에서 3가지의 타겟 엠플리콘의 길이를 구별이 가능하며 비특이적인 반응이 일어나지 않는 프라이머의 제작은 매우 어렵다.The preparation of these specific primers is more important in Multiplex RPA, which uses various primers in which non-specific reactions occur well. In addition, in RPA, which recommends that the length of the target amplicon is less than 500bp, it is possible to distinguish the length of three target amplicons, and it is very difficult to prepare a primer that does not cause a non-specific reaction.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 서열번호 1 및 2의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트; 서열번호 3 및 4의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트; 및 서열번호 5 및 6의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 프라이머 세트를 포함하는 고추에 감염된 바이러스를 검출하기 위한 프라이머 세트(표 1)를 제작하였으며, 상기 프라이머 세트는 Multiplex RPA를 수행할 때 비특이적 반응이 일어나지 않는다.In order to achieve the above object, the present invention is a primer set comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and 2; A primer set comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 3 and 4; And a primer set (Table 1) for detecting a virus infected with peppers containing at least one primer set selected from the group consisting of a primer set including the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 5 and 6 was prepared, and the primer set was Multiplex No nonspecific reactions occur when performing RPA.

본 발명에 있어서, "프라이머"는 카피하려는 핵산 가닥에 상보적인 단일 가닥 올리고뉴클레오티드 서열을 말하며, 프라이머 연장 산물의 합성을 위한 개시점으로서 작용할 수 있다. 상기 프라이머의 길이 및 서열은 연장 산물의 합성을 시작하도록 허용해야 한다. 프라이머의 구체적인 길이 및 서열은 요구되는 DNA 또는 RNA 표적의 복합도(complexity) 뿐만 아니라 온도 및 이온 강도와 같은 프라이머 이용 조건에 의존할 것이다In the present invention, "primer" refers to a single-stranded oligonucleotide sequence that is complementary to a nucleic acid strand to be copied, and can serve as an initiating point for the synthesis of a primer extension product. The length and sequence of the primers should allow the synthesis of the extension product to begin. The specific length and sequence of the primers will depend on the conditions of use of the primer, such as temperature and ionic strength, as well as the complexity of the DNA or RNA target required.

또한, 본 발명은 고추 시료에서 총 RNA(Ribonucleic acid)를 분리하는 단계; 상기 분리된 RNA를 주형으로 하고, 서열번호 1 및 2의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트; 서열번호 3 및 4의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트; 및 서열번호 5 및 6의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 프라이머 세트를 이용하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및 상기 증폭 산물을 검출하는 단계를 포함하는 고추에 감염된 바이러스를 검출하는 방법을 제공한다. In addition, the present invention comprises the steps of separating total RNA (Ribonucleic acid) from pepper samples; A primer set using the isolated RNA as a template and including the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1 and 2; A primer set comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 3 and 4; And amplifying a target sequence using at least one primer set selected from the group consisting of a primer set including the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 5 and 6; And it provides a method for detecting a virus infected with pepper comprising the step of detecting the amplification product.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 증폭 반응은 재조합-중합효소 증폭법(RPA)에 이용할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the amplification reaction can be used in the recombinant-polymerase amplification method (RPA).

상기 고추에 감염된 바이러스는 고추 모틀 바이러스(PepMoV), 고추 약한 모틀 바이러스(PMMoV) 또는 오이 모자이크 바이러스(CMV)이다. Viruses infected with the pepper are pepper mottle virus (PepMoV), pepper weak mottle virus (PMMoV), or cucumber mosaic virus (CMV).

본 발명의 방법에 있어서, 상기 증폭된 표적 서열은 검출 가능한 표지 물질로 표지될 수 있다. 일 구현예에서, 상기 표지 물질은 형광, 인광 또는 방사성을 발하는 물질일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the method of the present invention, the amplified target sequence may be labeled with a detectable labeling material. In one embodiment, the labeling material may be a material that emits fluorescence, phosphorescence, or radioactivity, but is not limited thereto.

상기 증폭 산물의 검출은 DNA 칩, 겔 전기영동, 방사성 측정, 형광 측정 또는 인광 측정을 통해 수행될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 증폭 산물을 검출하는 방법 중의 하나로서, 겔 전기영동을 수행할 수 있다. 겔 전기 영동은 증폭 산물의 크기에 따라 아가로스 겔 전기영동 또는 아크릴아미드 겔 전기영동을 이용할 수 있다. 상기 증폭 산물의 검출은 SYBR Green I을 이용하여 자연광원 및 UV하에서 쉽게 결과를 육안으로 확인할 수 있다(도 6 참조).The detection of the amplification product may be performed through a DNA chip, gel electrophoresis, radioactivity measurement, fluorescence measurement, or phosphorescence measurement, but is not limited thereto. As one of the methods for detecting the amplified product, gel electrophoresis can be performed. Gel electrophoresis may use agarose gel electrophoresis or acrylamide gel electrophoresis depending on the size of the amplification product. The detection of the amplification product can be easily confirmed with the naked eye under natural light source and UV using SYBR Green I (see FIG. 6).

또한, 본 발명은 서열번호 1 및 2의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트; 서열번호 3 및 4의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트; 및 서열번호 5 및 6의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 프라이머 세트; 및 증폭 반응을 수행하기 위한 시약을 포함하는 고추에 감염된 바이러스를 검출하기 위한 키트를 제공한다. In addition, the present invention is a primer set comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and 2; A primer set comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 3 and 4; And one or more primer sets selected from the group consisting of a primer set comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 5 and 6; And it provides a kit for detecting a virus infected with pepper comprising a reagent for performing an amplification reaction.

본 발명의 키트에서, 상기 증폭 반응을 수행하기 위한 시약은 DNA 결합 단백질(binding protein), 재조합효소(recombinase), 중온의 중합효소(mesophilic polymerase) 등을 포함할 수 있다. In the kit of the present invention, the reagent for performing the amplification reaction may include a DNA binding protein, a recombinase, a mesophilic polymerase, and the like.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by examples. However, the following examples are only illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited to the following examples.

<실시예 1> 고추 바이러스 추출<Example 1> Pepper virus extraction

고추 바이러스 RNA를 확보하기 위하여, PepMoV-Vb1, PMMoV-Kr, CMV-Rs1를 담배(Nicotiana benthamiana, N. tabacum cv. Samsun nn)와 고추(Capsicum annuum)에 즙액 접종하였다. 접종 후 21일 된, 병징이 나타난 잎으로부터 RNA를 추출하여 실험에 사용하였다.To secure pepper virus RNA, PepMoV-Vb1, PMMoV-Kr, and CMV-Rs1 were inoculated with a juice solution to tobacco ( Nicotiana benthamiana , N. tabacum cv. Samsun nn) and pepper ( Capsicum annuum ). RNA was extracted from leaves showing symptoms 21 days after inoculation and used in the experiment.

<실시예 2> 프라이머 세트 제작<Example 2> Preparation of primer set

고추에 감염된 바이러스를 검출하기 위한 프라이머 세트를 제작하기 위해 NCBI Basic Local Alignment Search Tool에서 고추 모틀 바이러스(PepMoV)의 경우 13개의 isolates를 정리했고, 고추 약한 모틀 바이러스(PMMoV)의 경우 12개의 isolates를 정리하였다. 이를 ClustalW multiple sequence alignment를 통해 보존이 잘 된 지역(region)을 정하고 프라이머를 제작하였다. In order to create a primer set for detecting a virus infected with pepper, the NCBI Basic Local Alignment Search Tool organized 13 isolates in the case of Pepper Mottle Virus (PepMoV) and 12 isolates in the case of Pepper weak Mottle Virus (PMMoV). I did. For this, a well-preserved region was determined through ClustalW multiple sequence alignment, and primers were prepared.

또한, 예상 엠플리콘의 사이즈는 세 개의 바이러스를 한 번의 반응으로 검출할 수 있는 Multiplex RT-RPA에 사용하기 위해 아가로스 겔 상에서 검출되는 바이러스를 구별할 수 있을 정도의 차이를 두고 제작하였다(표 1 및 도 2).In addition, the size of the expected amplicon was prepared with a difference enough to distinguish viruses detected on an agarose gel for use in Multiplex RT-RPA that can detect three viruses in one reaction (Table 1). And Figure 2).

Figure 112019090316227-pat00001
Figure 112019090316227-pat00001

<실시예 3> 프라이머 세트 검정<Example 3> Primer set assay

상기 실시예 1에서 고추 모틀 바이러스(PepMoV), 고추 약한 모틀 바이러스(PMMoV), 오이 모자이크 바이러스(CMV)를 단독 접종 시킨 담배로부터 RNA를 추출하고 추출한 RNA를 각각 약 1,500ng을 실시예 2에서 제작한 프라이머 세트를 이용하여 RT-PCR 및 RT-RPA 반응을 진행하였다. In Example 1 above Using the primer set prepared in Example 2, RNA was extracted from cigarettes inoculated with Pepper Mottle Virus (PepMoV), Pepper Weak Mottle Virus (PMMoV), and Cucumber Mosaic Virus (CMV) alone. RT-PCR and RT-RPA reactions were carried out.

구체적으로, RT-PCR은 역전사를 42℃에서 1시간 하고, 92℃에서 5분 동안 진행하며, PCR은 95℃ 3분, 95℃에서 30초간 변성(denaturation), 65℃에서 결합(annealing), 72℃에서 신장(elongation)을 35 사이클 반복하고, 72℃에서 5분간 둔다. RPA은 40℃에서 40분간 진행하였다. 3% 아가로스 겔에 50분 동안 로딩하여 증폭산물을 확인하였다. Specifically, RT-PCR performs reverse transcription at 42° C. for 1 hour and 92° C. for 5 minutes, PCR is performed at 95° C. for 3 minutes, 95° C. for 30 seconds, denaturation, and annealing at 65° C., Repeated elongation at 72°C for 35 cycles, and left at 72°C for 5 minutes. RPA was performed at 40° C. for 40 minutes. The amplification product was confirmed by loading on a 3% agarose gel for 50 minutes.

그 결과, 상기 표 1에서 제작한 고추에 감염된 바이러스를 검출하기 위한 프라이머 세트 모두 정상적으로 PCR과 RPA에서 반응되는 것을 확인되었으며, 타겟 바이러스(target virus)인 고추 모틀 바이러스(PepMoV), 고추 약한 모틀 바이러스(PMMoV), 오이 모자이크 바이러스(CMV)를 검출하였다(도 3). As a result, it was confirmed that all of the primer sets for detecting the virus infected with pepper prepared in Table 1 were normally reacted in PCR and RPA, and the target virus, Pepper Mottle virus (PepMoV), and Pepper weak Mottle virus ( PMMoV) and cucumber mosaic virus (CMV) were detected (Fig. 3).

또한, 상기 표 1에서 제작한 고추에 감염된 바이러스를 검출하기 위한 프라이머 세트 혼합 세트를 이용하여 Multiplex RT-RPA시 비특이적인 반응이 일어나는지 확인하였다.In addition, it was confirmed whether a non-specific reaction occurred during Multiplex RT-RPA using a primer set mixed set for detecting a virus infected with pepper prepared in Table 1 above.

구체적으로, 실시예 1에서 고추 모틀 바이러스(PepMoV), 고추 약한 모틀 바이러스(PMMoV), 오이 모자이크 바이러스(CMV)를 단독 접종 시킨 담배로부터 RNA를 500ng 추출하여 혼합한 다음 Multiplex RT-PCR 및 Multiplex RT-RPA을 수행하였다. RT-PCR는 역전사를 42℃에서 1시간 하고, 92℃에서 5분 동안 진행하며, PCR은 95℃ 3분, 95℃에서 30초간 변성(denaturation), 65℃에서 결합(annealing), 72℃에서 신장(elongation)을 35 사이클 반복하고, 72℃에서 5분간 두었다. RPA은 40℃에서 40분간 진행하였다. 그런 다음 3% 아가로스 겔에 50분 동안 로딩하여 증폭산물을 확인하였다. Specifically, in Example 1 500ng of RNA was extracted and mixed from tobacco inoculated with Pepper Mottle Virus (PepMoV), Pepper Weak Mottle Virus (PMMoV), and Cucumber Mosaic Virus (CMV) alone, followed by Multiplex RT-PCR and Multiplex RT-RPA. RT-PCR performed reverse transcription at 42°C for 1 hour and at 92°C for 5 minutes. PCR was performed at 95°C for 3 minutes, 95°C for 30 seconds, denaturation at 65°C, annealing at 65°C, and 72°C. The elongation was repeated 35 cycles and left at 72° C. for 5 minutes. RPA was carried out at 40°C for 40 minutes. Then, the amplification product was confirmed by loading on a 3% agarose gel for 50 minutes.

그 결과, 상기 표 1에서 제작한 고추에 감염된 바이러스를 검출하기 위한 프라이머 혼합 세트는 multiplex RT-RPA에서 비특이적 반응 없이 타겟 바이러스(target virus)인 고추 모틀 바이러스(PepMoV), 고추 약한 모틀 바이러스(PMMoV), 오이 모자이크 바이러스(CMV)를 검출하였다(도 4). As a result, the primer mixture set for detecting a virus infected with pepper prepared in Table 1 was a target virus, pepper Mottle virus (PepMoV), and pepper weak mottle virus (PMMoV), without a non-specific reaction in multiplex RT-RPA. , Cucumber mosaic virus (CMV) was detected (Fig. 4).

또한, 고추 모틀 바이러스(PepMoV), 고추 약한 모틀 바이러스(PMMoV), 오이 모자이크 바이러스(CMV)를 혼합 접종 시킨 담배 및 고추로부터 RNA를 1,500ng 추출하여 Multiplex RT-RPA을 수행하였다.In addition, 1,500 ng of RNA was extracted from cigarettes and peppers inoculated with pepper mottle virus (PepMoV), pepper weak mottle virus (PMMoV), and cucumber mosaic virus (CMV), and multiplex RT-RPA was performed.

그 결과, 실제 혼합 감염 되어있는 식물체들에서도 모든 반응에서 비특이적 반응 없이 타겟 바이러스(target virus)인 고추 모틀 바이러스(PepMoV), 고추 약한 모틀 바이러스(PMMoV), 오이 모자이크 바이러스(CMV)를 검출하였다(도 5).As a result, even in plants infected with the mixture, target viruses such as pepper mottle virus (PepMoV), pepper weak mottle virus (PMMoV), and cucumber mosaic virus (CMV) were detected without non-specific reaction in all reactions (Fig. 5).

아울러, 증폭산물을 전기영동으로 관찰하면 여러 장비와 많은 시간이 필요하게 된다. 때문에 본 발명자는 전기영동에 소모되는 자원과 시간을 줄이기 위하여 RT-RPA 진단결과를 보다 빠르고 쉽게 육안으로 확인하기 위하여 SYBR Green I을 사용하였다.In addition, observing the amplified product by electrophoresis requires several equipment and a lot of time. Therefore, the present inventor used SYBR Green I to visually check the RT-RPA diagnosis result more quickly and easily in order to reduce the time and resources consumed for electrophoresis.

또한, 이러한 SYBR Green I 반응을 관찰하는데 최적화된 SYBR Green I의 농도를 분석하였다. In addition, the concentration of SYBR Green I optimized to observe this SYBR Green I reaction was analyzed.

구체적으로, 자연광과 UV하에서 RT-RPA 증폭산물 각각에 SYBR Green I 100X, 200X, 400X을 희석하여하여 자연광원 및 UV 광원 하에서 반응을 확인하였다.Specifically, SYBR Green I 100X, 200X, and 400X were diluted in each of the RT-RPA amplified products under natural light and UV, and the reaction was confirmed under a natural light source and a UV light source.

그 결과, 고추 모틀 바이러스(PepMoV), 고추 약한 모틀 바이러스(PMMoV), 오이 모자이크 바이러스(CMV) 모두를 SYBR Green I 100X에서 자연광과 UV하 모두에서 반응 관찰되었다(도 6).As a result, all of the pepper mottle virus (PepMoV), the pepper weak mottle virus (PMMoV), and the cucumber mosaic virus (CMV) were reacted under both natural light and UV in SYBR Green I 100X (FIG. 6).

<110> KNU-Industry Cooperation Foundation <120> Primer set for detecting of virus infected Pepper, and uses thereof <130> PN1907-375 <160> 6 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RPA PepMoV F <400> 1 tacgtcaaca cgtgctcgcg aagcccatat 30 <210> 2 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RPA PepMoV R <400> 2 aggaacacaa ggagaaaaca cagagcgcca 30 <210> 3 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RPA PMMoV F <400> 3 gacggtggcc attagggcca gtataagtaa 30 <210> 4 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RPA PMMoV R <400> 4 ctcgtagtgt ttttccctcc acttaaatcg 30 <210> 5 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RPA CMV F <400> 5 ctgatatagg tgacatgaga aagtacgccg 30 <210> 6 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RPA CMV R <400> 6 ccatccagct tacggctaaa atggtcagtc 30 <110> KNU-Industry Cooperation Foundation <120> Primer set for detecting of virus infected Pepper, and uses thereof <130> PN1907-375 <160> 6 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RPA PepMoV F <400> 1 tacgtcaaca cgtgctcgcg aagcccatat 30 <210> 2 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RPA PepMoV R <400> 2 aggaacacaa ggagaaaaca cagagcgcca 30 <210> 3 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RPA PMMoV F <400> 3 gacggtggcc attagggcca gtataagtaa 30 <210> 4 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RPA PMMoV R <400> 4 ctcgtagtgt ttttccctcc acttaaatcg 30 <210> 5 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RPA CMV F <400> 5 ctgatatagg tgacatgaga aagtacgccg 30 <210> 6 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RPA CMV R <400> 6 ccatccagct tacggctaaa atggtcagtc 30

Claims (8)

서열번호 1 및 2의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트; 서열번호 3 및 4의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트; 및 서열번호 5 및 6의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 프라이머 세트를 포함하는 고추에 감염된 바이러스를 검출하기 위한 프라이머 세트에서,
상기 고추에 감염된 바이러스는 고추 모틀 바이러스(PepMoV), 고추 약한 모틀 바이러스(PMMoV) 또는 오이 모자이크 바이러스(CMV)인 것인 고추 감염 바이러스를 검출하기 위한 프라이머 세트.
A primer set including the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1 and 2; A primer set comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 3 and 4; And In a primer set for detecting a virus infected with pepper comprising at least one primer set selected from the group consisting of a primer set comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 and 6,
The virus infected with pepper is pepper mottle virus (PepMoV), pepper weak mottle virus (PMMoV) or cucumber mosaic virus (CMV).
삭제delete 고추 시료에서 총 RNA(Ribonucleic acid)를 분리하는 단계;
상기 분리된 RNA를 주형으로 하고, 서열번호 1 및 2의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트; 서열번호 3 및 4의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트; 및 서열번호 5 및 6의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 프라이머 세트를 이용하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및
상기 증폭 산물을 검출하는 단계를 포함하는 고추에 감염된 바이러스를 검출하는 방법에서,
상기 고추에 감염된 바이러스는 고추 모틀 바이러스(PepMoV), 고추 약한 모틀 바이러스(PMMoV) 또는 오이 모자이크 바이러스(CMV)인 것인 고추에 감염된 바이러스를 검출하는 방법.
Separating total RNA (Ribonucleic acid) from the pepper sample;
A primer set using the isolated RNA as a template and including the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1 and 2; A primer set comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 3 and 4; And amplifying a target sequence using at least one primer set selected from the group consisting of a primer set comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 5 and 6; And
In the method for detecting a virus infected with pepper comprising the step of detecting the amplification product,
The virus infected with the pepper is pepper Mottle virus (PepMoV), pepper weak Mottle virus (PMMoV), or cucumber mosaic virus (CMV).
삭제delete 제 3항에 있어서, 상기 증폭은 재조합-중합효소 증폭법(Recombinase polymerase amplification, RPA)인 것인 고추에 감염된 바이러스를 검출하는 방법.The method of claim 3, wherein the amplification is a recombinant-polymerase amplification method (Recombinase polymerase amplification, RPA). 제 3항에 있어서, 상기 증폭 산물의 검출은 겔 전기영동, 형광 측정 또는 인광 측정을 통해 수행되는 것인 고추에 감염된 바이러스를 검출하는 방법.The method of claim 3, wherein the detection of the amplification product is performed through gel electrophoresis, fluorescence measurement, or phosphorescence measurement. 서열번호 1 및 2의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트; 서열번호 3 및 4의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트; 및 서열번호 5 및 6의 염기서열을 포함하는 프라이머 세트로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 프라이머 세트; 및 증폭 반응을 수행하기 위한 시약을 포함하는 고추에 감염된 바이러스를 검출하기 위한 키트에서,
상기 고추에 감염된 바이러스는 고추 모틀 바이러스(PepMoV), 고추 약한 모틀 바이러스(PMMoV) 또는 오이 모자이크 바이러스(CMV)인 것인 고추에 감염된 바이러스를 검출하기 위한 키트.
A primer set including the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1 and 2; A primer set comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 3 and 4; And one or more primer sets selected from the group consisting of a primer set comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 5 and 6; And in a kit for detecting a virus infected with pepper comprising a reagent for performing an amplification reaction,
The chili pepper-infected virus is a chili pepper virus (PepMoV), a pepper weak mottle virus (PMMoV), or cucumber mosaic virus (CMV) a kit for detecting a virus infected with pepper.
삭제delete
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