KR102629167B1 - Primer sets for diagnosing five fungi infecting Capsicum annuum and diagnostic methods using thereof - Google Patents
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Abstract
서열번호 1 및 서열번호 2로 표시되는 프라이머 쌍, 서열번호 3 및 서열번호 4로 표시되는 프라이머 쌍, 서열번호 5 및 서열번호 6으로 표시되는 프라이머 쌍, 서열번호 7 및 서열번호 8로 표시되는 프라이머 쌍, 및 서열번호 9 및 서열번호 10으로 표시되는 프라이머 쌍으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 쌍을 포함하는, 스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum), 파이티움 종(Pythium sp.), 스클레로티움 롤프시(Sclerotium rolfsii), 파이토프토라 캡시사이(Phytophthora capsici) 및 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고추 곰팡이 진단용 프라이머 세트; 상기 프라이머 쌍을 포함하는 고추 곰팡이 진단용 조성물; 상기 조성물을 포함하는 고추 곰팡이 진단용 키트; 및 고추 곰팡이 진단 방법에 관한 것이다.
본 발명은 다양한 고추 샘플에서 채취한 주요 5종의 곰팡이를 분리 동정하였으며, 직접 확보한 5종의 고추 곰팡이 각각에 선택적, 특이적으로 결합 가능한 프라이머 쌍을 설계하여 곰팡이 진단의 신속성 및 정확성을 높일 수 있는바, 고추 곰팡이 진단, 고추 무병묘 생산 및 고추 피해 예방에 유용하게 활용될 수 있다.Primer pairs represented by SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2, primer pairs represented by SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4, primer pairs represented by SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6, primers represented by SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8 pair, and at least one primer pair selected from the group consisting of primer pairs represented by SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 10. Sclerotinia sclerotiorum , Pythium sp. ), Sclerotium rolfsii ( Sclerotium rolfsii ), Phytophthora capsici ( Phytophthora capsici ) and Fusarium oxysporum ( Fusarium oxysporum ), one or more pepper fungus diagnostic primer sets selected from the group consisting of; A composition for diagnosing pepper mold comprising the primer pair; A kit for diagnosing pepper mold containing the composition; and a method for diagnosing pepper mold.
The present invention isolated and identified five major types of fungi collected from various pepper samples, and designed primer pairs that can selectively and specifically bind to each of the five directly obtained pepper fungi, thereby improving the speed and accuracy of fungal diagnosis. As such, it can be useful for diagnosing pepper fungi, producing pepper disease-free seedlings, and preventing damage to peppers.
Description
서열번호 1 및 서열번호 2로 표시되는 프라이머 쌍, 서열번호 3 및 서열번호 4로 표시되는 프라이머 쌍, 서열번호 5 및 서열번호 6으로 표시되는 프라이머 쌍, 서열번호 7 및 서열번호 8로 표시되는 프라이머 쌍, 및 서열번호 9 및 서열번호 10으로 표시되는 프라이머 쌍으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 쌍을 포함하는, 스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum), 파이티움 종(Pythium sp.), 스클레로티움 롤프시(Sclerotium rolfsii), 파이토프토라 캡시사이(Phytophthora capsici) 및 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고추 곰팡이 진단용 프라이머 세트; 상기 프라이머 쌍을 포함하는 고추 곰팡이 진단용 조성물; 상기 조성물을 포함하는 고추 곰팡이 진단용 키트; 및 고추 곰팡이 진단 방법에 관한 것이다.Primer pairs represented by SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2, primer pairs represented by SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4, primer pairs represented by SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6, primers represented by SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8 pair, and at least one primer pair selected from the group consisting of primer pairs represented by SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 10. Sclerotinia sclerotiorum , Pythium sp. ), Sclerotium rolfsii ( Sclerotium rolfsii ), Phytophthora capsici ( Phytophthora capsici ) and Fusarium oxysporum ( Fusarium oxysporum ), one or more pepper fungus diagnostic primer sets selected from the group consisting of; A composition for diagnosing pepper mold comprising the primer pair; A kit for diagnosing pepper mold containing the composition; and a method for diagnosing pepper mold.
고추 (Capsicum annuum (L.))는 가지과(the family Solanaceae)에 속하는 중요한 향신료 작물의 하나로, 고추의 주된 생산국가는 한국을 비롯하여 중국, 멕시코, 터키, 인도네시아, 인도, 스페인, 미국등이 있다(2018년 유엔 세계 식량 및 농업 기구(FAO)). 그러나, 세균, 곰팡이, 바이러스 등 다양한 병원성 식물 미생물의 감염은 고추의 생산량과 품질 감소에 많은 영향을 주고 있다. 이에, 한국에서는 고품질의 고추 생산을 위해 재배되고 있는 고추 작물에 다양한 농약들을 주기적으로 살포하는 것이 현실이다. 고추는 대부분 5월경 노지에 심어 주로 여름내내 재배 및 생산하고, 겨울이 되기전에 고추 작물들을 제거한다. 하지만, 노지나 비닐하우스에서 제거되지 않고 남겨진 고추 작물에는 다양한 미생물이 증식하게 되고, 많은 종류의 곰팡이들은 월동할 수 있는 포자를 생산하여 수년 동안 생존하기도한다.Pepper ( Capsicum annuum (L.)) is one of the important spice crops belonging to the family Solanaceae . The main producing countries of pepper include Korea, China, Mexico, Turkey, Indonesia, India, Spain, and the United States (2018 United Nations World Food and Agriculture Organization (FAO)). However, infection with various pathogenic plant microorganisms such as bacteria, molds, and viruses has a significant impact on reducing the production and quality of peppers. Accordingly, in Korea, the reality is that various pesticides are periodically sprayed on the pepper crops grown to produce high-quality peppers. Most peppers are planted in the open field around May and cultivated and produced throughout the summer, with pepper crops removed before winter. However, various microorganisms proliferate in pepper crops left in the field or in greenhouses without being removed, and many types of molds produce spores that can overwinter and survive for several years.
한국에서는 습하고 더운 여름 기후로 인해 다양한 병원성 곰팡이병들이 많이 확산되고 있는 실정이다. 대표적인 고추 감염 곰팡이병으로는 흰곰팡이병을 일으키는 별빛균핵버섯(Sclerotinia sclerotiorum), 묘잘록병을 일으키는 난균류(Pythium sp.), 흰비단병균(Sclerotium rolfsii), 고추역병균(Phytophthora capsici), 시들음병균(Fusarium oxysporum) 등이 있다. In Korea, various pathogenic fungal diseases are spreading due to the humid and hot summer climate. Representative fungal diseases that infect peppers include Sclerotinia sclerotiorum , which causes white mold disease, Pythium sp., which causes seedling disease, Sclerotium rolfsii , pepper blight fungus ( Phytophthora capsici ), and wilt fungus. ( Fusarium oxysporum ), etc.
최근에는 차세대염기서열분석(Next-generation sequencing; NGS) 기술의 빠른 발달로 인해 이를 이용하여 곰팡이를 비롯한 다양한 미생물의 유전체, 전사체 정보의 확보 및 미생물 동정 등을 손쉽게 할 수 있게 되었다. 특히 NGS와 생물정보학 분석을 통해 새롭게 분리된 곰팡이균의 정확한 동정이 가능하며, 관련 유전자 정보등을 손쉽게 확보할 수 있다. Recently, due to the rapid development of next-generation sequencing (NGS) technology, it has become possible to easily secure genome and transcriptome information and identify microorganisms of various microorganisms, including fungi. In particular, accurate identification of newly isolated fungi is possible through NGS and bioinformatics analysis, and related genetic information can be easily obtained.
정확한 곰팡이 동정은 곰팡이병을 예방하는데 매우 중요하다. 곰팡이병을 진단하는 가장 일반적인 방법으로는 곰팡이균 배양을 통한 방법이 있다. 이 방법의 경우 특이적인 배지에 자라는 곰팡이로부터 DNA를 추출한 후, 곰팡이 특이적인 internal-transcribed-space (ITS) 프라이머를 이용하여 PCR 증폭한다. 증폭된 PCR 산물은 클로닝(Cloning)과 Sanger-sequencing을 통해 염기서열을 결정하고, 새롭게 결정된 ITS 염기서열은 BLAST를 이용해 기존 곰팡이 ITS 데이타베이스에 유전자 서열을 비교한 후 새롭게 동정된 곰팡이 균의 종을 결정한다. 그러나, ITS 프라이머를 이용한 방법의 경우 곰팡이 종을 동정하는데 많은 시간이 걸리며, 때때로 식물기주에서도 ITS 유전자 부분이 증폭되기 때문에 곰팡이 진단에 많은 어려움이 있다. 따라서, 곰팡이를 효과적으로 진단하기 위해서는 곰팡이 종 특이적 유전자들을 이용한 진단방법 개발이 필수적이다. Accurate mold identification is very important in preventing fungal diseases. The most common way to diagnose fungal diseases is through fungal culture. In this method, DNA is extracted from mold growing on a specific medium and then PCR amplified using fungus-specific internal-transcribed-space (ITS) primers. The base sequence of the amplified PCR product is determined through cloning and Sanger-sequencing, and the newly determined ITS base sequence is compared to the existing fungal ITS database using BLAST to identify the newly identified fungal species. decide However, in the case of the method using ITS primers, it takes a lot of time to identify fungal species, and sometimes the ITS gene portion is amplified in plant hosts, making fungal diagnosis difficult. Therefore, in order to effectively diagnose mold, it is essential to develop a diagnostic method using fungal species-specific genes.
이에, 본 발명의 발명자들은 고추 감염 곰팡이의 진단 및 모니터링, 나아가 고추 무병묘 생산 및 고추 피해 예방에 활용하고자, 다양한 지역에서 채취한 고추로부터 5종의 곰팡이를 분리 동정하여, 5종의 고추 곰팡이 각각에 선택적, 특이적으로 결합 가능한 프라이머 쌍을 설계함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the inventors of the present invention isolated and identified five types of fungi from peppers collected from various regions in order to diagnose and monitor pepper-infecting fungi, furthermore, produce disease-free seedlings of peppers and prevent damage to peppers, and identify each of the five types of pepper fungi. The present invention was completed by designing a primer pair capable of selectively and specifically binding to.
본 발명의 하나의 목적은 스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum), 파이티움 종(Pythium sp.), 스클레로티움 롤프시(Sclerotium rolfsii), 파이토프토라 캡시사이(Phytophthora capsici) 및 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고추 곰팡이 진단용 프라이머 세트를 제공하는 것이다.One object of the present invention is Sclerotinia sclerotiorum , Pythium sp., Sclerotium rolfsii , Phytophthora capsici And to provide a set of primers for diagnosing pepper mold at least one selected from the group consisting of Fusarium oxysporum .
본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 프라이머 쌍을 포함하는 고추 곰팡이 진단용 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a composition for diagnosing pepper mold containing the above primer pair.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 상기 조성물을 포함하는 고추 곰팡이 진단용 키트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a kit for diagnosing pepper mold containing the above composition.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum), 파이티움 종(Pythium sp.), 스클레로티움 롤프시(Sclerotium rolfsii), 파이토프토라 캡시사이(Phytophthora capsici) 및 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고추 곰팡이 진단 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is Sclerotinia sclerotiorum , Pythium sp., Sclerotium rolfsii , and Phytophthora capsici ) and Fusarium oxysporum ( Fusarium oxysporum ) It is to provide a method for diagnosing one or more pepper molds selected from the group consisting of.
이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 한편, 본 출원에서 개시된 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 출원에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 출원의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 출원의 범주가 제한된다고 볼 수 없다.This is explained in detail as follows. Meanwhile, each description and embodiment disclosed in the present application may also be applied to each other description and embodiment. That is, all combinations of the various elements disclosed in this application fall within the scope of this application. Additionally, the scope of the present application cannot be considered limited by the specific description described below.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양태는 서열번호 1 및 서열번호 2로 표시되는 프라이머 쌍, 서열번호 3 및 서열번호 4로 표시되는 프라이머 쌍, 서열번호 5 및 서열번호 6으로 표시되는 프라이머 쌍, 서열번호 7 및 서열번호 8로 표시되는 프라이머 쌍, 및 서열번호 9 및 서열번호 10으로 표시되는 프라이머 쌍으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 쌍을 포함하는, 스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum), 파이티움 종(Pythium sp.), 스클레로티움 롤프시(Sclerotium rolfsii), 파이토프토라 캡시사이(Phytophthora capsici) 및 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고추 곰팡이 진단용 프라이머 세트를 제공한다.One aspect of the present invention for achieving the above object is a primer pair represented by SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2, a primer pair represented by SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4, and a primer represented by SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6. Sclerotinia sclerotio, comprising at least one primer pair selected from the group consisting of a pair, a primer pair represented by SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8, and a primer pair represented by SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 10. Selected from the group consisting of Sclerotinia sclerotiorum , Pythium sp., Sclerotium rolfsii , Phytophthora capsici and Fusarium oxysporum Provided is one or more primer sets for diagnosing pepper mold.
본 발명에서 용어 "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 것이다.In the present invention, the term "primer" refers to a single-stranded oligonucleotide sequence complementary to the nucleic acid strand to be copied, and can serve as a starting point for the synthesis of a primer extension product. The length and sequence of the primers should allow for initiation of synthesis of the extension product. The specific length and sequence of the primer will depend on the conditions under which the primer is used, such as temperature and ionic strength, as well as the complexity of the DNA or RNA target desired.
본 발명에 있어서, 프라이머로서 이용된 올리고뉴클레오티드는 또한 뉴클레오티드 유사체(analogue), 예를들면, 포스포로티오에이트(phosphorothioate), 알킬포스포로티오에이트 또는 펩티드 핵산 (peptide nucleic acid)을 포함할 수 있거나 또는 삽입 물질(intercalating agent)을 포함할 수 있다. 또한, 프라이머는 DNA 합성의 개시점으로 작용하는 프라이머의 기본 성질을 변화시키지 않는 추가의 특징을 혼입할 수 있다. 본 발명의 프라이머 서열은 필요한 경우, 분광학적, 광화학적, 생화학적, 면역화학적 또는 화학적 수단에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 검출 가능한 표지를 포함할 수 있다. 표지의 예로는, 효소(예를 들어, HRP (horse radish peroxidase), 알칼리 포스파타아제), 방사성 동위원소(예를 들어, 32P), 형광성 분자, 화학그룹(예를 들어, 비오틴) 등이 있다.In the present invention, oligonucleotides used as primers may also include nucleotide analogues, such as phosphorothioates, alkylphosphorothioates or peptide nucleic acids, or May contain an intercalating agent. Additionally, primers may incorporate additional features that do not change the basic nature of the primer serving as the starting point for DNA synthesis. The primer sequence of the present invention may, if necessary, contain a label detectable directly or indirectly by spectroscopic, photochemical, biochemical, immunochemical or chemical means. Examples of labels include enzymes (e.g., horse radish peroxidase (HRP), alkaline phosphatase), radioactive isotopes (e.g., 32 P), fluorescent molecules, chemical groups (e.g., biotin), etc. there is.
본 발명에서 용어 "고추 곰팡이"는 고추에 나타나는 질병의 원인이 되는 곰팡이를 총칭하는 것으로, 예컨대 스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum), 파이티움 종(Pythium sp.), 스클레로티움 롤프시(Sclerotium rolfsii), 파이토프토라 캡시사이(Phytophthora capsici) 및 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum) 등을 모두 포함하는 것일 수 있으며, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다. In the present invention, the term "pepper mold" is a general term for fungi that cause diseases that appear in peppers, such as Sclerotinia sclerotiorum , Pythium sp., and Scleroti. It may include Sclerotium rolfsii , Phytophthora capsici , and Fusarium oxysporum , but is not particularly limited thereto.
구체적으로, 본 발명에서는 다양한 지역에서 채취한 고추로부터 5종의 고추 곰팡이인 스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum), 파이티움 종(Pythium sp.), 스클레로티움 롤프시(Sclerotium rolfsii), 파이토프토라 캡시사이(Phytophthora capsici) 및 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)을 동정하였다. 구체적으로, 동정된 곰팡이의 베타-튜불린(beta-tubulin) 유전자를 확보하여 이를 바탕으로 고추 곰팡이 진단용 프라이머 세트를 제작하였다. Specifically, in the present invention, five types of pepper fungi, Sclerotinia sclerotiorum , Pythium sp., and Sclerotium rolfsi, were extracted from peppers collected from various regions. rolfsii ), Phytophthora capsici, and Fusarium oxysporum were identified. Specifically, the beta-tubulin gene of the identified fungus was obtained, and a primer set for pepper fungus diagnosis was created based on this.
본 발명에서 고추 곰팡이 진단용은 고추 곰팡이 검출용을 의미한다.In the present invention, diagnosis of pepper mold refers to detection of pepper mold.
본 발명에서 상기 고추 곰팡이 진단용 프라이머는 PCR용 프라이머 쌍을 의미한다. 본 발명의 프라이머 쌍은 정방향 프라이머와 역방향 프라이머를 포함하며, 구체적으로는 스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum)을 진단할 수 있는 서열번호 1 및 서열번호 2로 표시되는 프라이머 쌍, 파이티움 종(Pythium sp.)을 진단할 수 있는 서열번호 3 및 서열번호 4로 표시되는 프라이머 쌍, 스클레로티움 롤프시(Sclerotium rolfsii)를 진단할 수 있는 서열번호 5 및 서열번호 6으로 표시되는 프라이머 쌍, 파이토프토라 캡시사이(Phytophthora capsici)를 진단할 수 있는 서열번호 7 및 서열번호 8로 표시되는 프라이머 쌍, 및 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)을 진단할 수 있는 서열번호 9 및 서열번호 10을 진단할 수 있는 프라이머 쌍을 의미할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 고추에서 동정한 5종의 고추 곰팡이 각각에서 베타-튜불린(beta-tubulin) 유전자 정보를 확보하여, 이를 바탕으로 PCR 방법을 이용해 각 곰팡이를 특이적으로 정확하게 진단할 수 있는 프라이머 세트를 디자인하였다.In the present invention, the primer for diagnosing pepper mold refers to a primer pair for PCR. The primer pair of the present invention includes a forward primer and a reverse primer, and specifically, the primer pair represented by SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2, which can diagnose Sclerotinia sclerotiorum , pi Primer pairs represented by SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4 for diagnosing Pythium sp., and SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6 for diagnosing Sclerotium rolfsii A primer pair, a primer pair represented by SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8 that can diagnose Phytophthora capsici , and SEQ ID NO: 9 and a sequence that can diagnose Fusarium oxysporum It may refer to a primer pair that can diagnose number 10. In one embodiment of the present invention, beta-tubulin gene information is secured from each of the five types of pepper fungi identified in peppers, and based on this, each fungus can be specifically and accurately diagnosed using the PCR method. A primer set that can be used was designed.
구체적으로, 서열번호 1 및 서열번호 2로 표시되는 프라이머 쌍은 스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum)의 베타-튜불린 유전자에 특이적으로 결합할 수 있는 프라이머 쌍이고, 서열번호 3 및 서열번호 4로 표시되는 프라이머 쌍은 파이티움 종(Pythium sp.)의 베타-튜불린 유전자에 특이적으로 결합할 수 있는 프라이머 쌍이고, 서열번호 5 및 서열번호 6으로 표시되는 프라이머 쌍은 스클레로티움 롤프시(Sclerotium rolfsii)의 베타-튜불린 유전자에 특이적으로 결합할 수 있는 프라이머 쌍이고, 서열번호 7 및 서열번호 8로 표시되는 프라이머 쌍은 파이토프토라 캡시사이(Phytophthora capsici)의 베타-튜불린 유전자에 특이적으로 결합할 수 있는 프라이머 쌍이며, 서열번호 9 및 서열번호 10으로 표시되는 프라이머 쌍은 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)의 베타-튜불린 유전자에 특이적으로 결합할 수 있는 프라이머 쌍이다.Specifically, the primer pair represented by SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 is a primer pair capable of specifically binding to the beta-tubulin gene of Sclerotinia sclerotiorum , SEQ ID NO: 3 And the primer pair represented by SEQ ID NO: 4 is a primer pair capable of specifically binding to the beta-tubulin gene of Pythium sp., and the primer pair represented by SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6 is a primer pair capable of binding specifically to the beta-tubulin gene of Pythium sp. It is a primer pair that can specifically bind to the beta-tubulin gene of Sclerotium rolfsii , and the primer pair represented by SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8 is of Phytophthora capsici . It is a primer pair that can specifically bind to the beta-tubulin gene, and the primer pair represented by SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 10 specifically binds to the beta-tubulin gene of Fusarium oxysporum. It is a pair of primers that can be used.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 하나의 양태는 서열번호 1 및 서열번호 2로 표시되는 프라이머 쌍, 서열번호 3 및 서열번호 4로 표시되는 프라이머 쌍, 서열번호 5 및 서열번호 6으로 표시되는 프라이머 쌍, 서열번호 7 및 서열번호 8로 표시되는 프라이머 쌍, 및 서열번호 9 및 서열번호 10으로 표시되는 프라이머 쌍으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 쌍을 포함하는, 스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum), 파이티움 종(Pythium sp.), 스클레로티움 롤프시(Sclerotium rolfsii), 파이토프토라 캡시사이(Phytophthora capsici) 및 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고추 곰팡이 진단용 조성물 및 이를 포함하는 고추 곰팡이 진단용 키트를 제공한다. Another aspect of the present invention for achieving the above object is a primer pair represented by SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2, a primer pair represented by SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4, and a primer pair represented by SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6. Sclerotinia sclero, comprising one or more primer pairs selected from the group consisting of primer pairs, primer pairs represented by SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8, and primer pairs represented by SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 10. From the group consisting of Sclerotinia sclerotiorum , Pythium sp., Sclerotium rolfsii , Phytophthora capsici and Fusarium oxysporum . Provided are one or more selected compositions for diagnosing pepper mold and a kit for diagnosing pepper mold containing the same.
상기 키트는 역전사-중합효소연쇄반응(reverse transcription PCR) 키트, 중합효소 연쇄반응(PCR) 키트, 실시간 중합효소연쇄반응(real-time PCR) 키트, 실시간 중합효소연쇄반응 정량검사(RQ-PCR) 키트, 역 중합효소연쇄반응(inverse PCR) 키트 및 다중 중합효소연쇄반응(multiplex PCR) 키트로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 구체적으로는 다중 중합효소연쇄반응(multiplex PCR) 키트일 수 있으나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다. 상기 다중 중합효소연쇄반응(multiplex PCR) 키트를 사용할 경우, 1회 PCR 반응 조건에서 실시하여도 검체 내에 존재하는 5종의 고추 곰팡이를 한번에 진단할 수 있다.The kit includes a reverse transcription PCR kit, polymerase chain reaction (PCR) kit, real-time polymerase chain reaction (real-time PCR) kit, and real-time polymerase chain reaction quantitative test (RQ-PCR). It may be one or more selected from the group consisting of a kit, an inverse PCR kit, and a multiplex PCR kit. Specifically, it may be a multiplex PCR kit. , but is not particularly limited thereto. When using the multiplex PCR kit, five types of pepper fungi present in a sample can be diagnosed at once even when performed under one-time PCR reaction conditions.
상기 조성물 및 키트는 서열번호 1 및 서열번호 2로 표시되는 프라이머 쌍, 서열번호 3 및 서열번호 4로 표시되는 프라이머 쌍, 서열번호 5 및 서열번호 6으로 표시되는 프라이머 쌍, 서열번호 7 및 서열번호 8로 표시되는 프라이머 쌍, 및 서열번호 9 및 서열번호 10으로 표시되는 프라이머 쌍으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 프라이머 쌍과, 추가로 증폭 반응을 수행하기 위한 시약을 포함할 수 있다. 본 발명의 목적 상 상기 키트에서 증폭 반응을 수행하기 위한 시약으로 DNA 폴리머라제(polymerase), dNTPs, Taq 중합효소 및 PCR 완충액 등을 포함할 수 있으며, 또한 PCR 산물의 증폭 여부를 확인하기 위해 전기영동(electrophoresis)의 수행에 필요한 구성성분들이 본 발명의 키트에 추가로 포함될 수 있다. 나아가, 필요한 경우 RNase 억제제, DEPC-water 및 멸균수 등이 포함될 수 있다.The compositions and kits include primer pairs represented by SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2, primer pairs represented by SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4, primer pairs represented by SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, and SEQ ID NO: It may include one or more primer pairs selected from the group consisting of the primer pair represented by 8 and the primer pair represented by SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 10, and a reagent for further performing an amplification reaction. For the purpose of the present invention, reagents for performing an amplification reaction in the kit may include DNA polymerase, dNTPs, Taq polymerase, and PCR buffer, and electrophoresis may be used to confirm whether or not the PCR product is amplified. Components necessary for performing electrophoresis may be additionally included in the kit of the present invention. Furthermore, if necessary, RNase inhibitors, DEPC-water, and sterilized water may be included.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 하나의 양태는 (a) 시료로부터 고추 곰팡이 핵산을 분리하는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 분리된 핵산을 주형으로 제1항의 프라이머 쌍을 이용하여 표적 핵산을 증폭하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계에서 증폭된 표적 핵산을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum), 파이티움 종(Pythium sp.), 스클레로티움 롤프시(Sclerotium rolfsii), 파이토프토라 캡시사이(Phytophthora capsici) 및 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고추 곰팡이 진단 방법을 제공한다.Another aspect of the present invention for achieving the above object is (a) isolating pepper fungal nucleic acid from a sample; (b) amplifying a target nucleic acid using the primer pair of claim 1 using the nucleic acid isolated in step (a) as a template; And (c) detecting the target nucleic acid amplified in step (b), Sclerotinia sclerotiorum , Pythium sp., A method for diagnosing one or more pepper molds selected from the group consisting of Sclerotium rolfsii , Phytophthora capsici and Fusarium oxysporum is provided.
상기 (a) 단계의 시료는 본 발명의 고추 곰팡이 존재 여부를 확인하기 위해 필요한 핵산, 구체적으로는 DNA를 추출하기 위한 미지의 물질을 의미하는 것으로, 예컨대 상기 바이러스가 감염된 고추 또는 고추 나무의 잎, 줄기, 뿌리 등을 포함할 수 있으며, 그밖에도 식품, 천연물(예컨대, 물) 또는 생물학적 시료 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The sample in step (a) refers to an unknown substance for extracting nucleic acid, specifically DNA, required to confirm the presence of the pepper fungus of the present invention, such as leaves of pepper or pepper trees infected with the virus, It may include stems, roots, etc., and may also include food, natural products (e.g., water), or biological samples, but is not limited thereto.
상기 (b) 표적 핵산을 증폭하는 단계는 역전사-중합효소연쇄반응(reverse transcription PCR) 키트, 중합효소 연쇄반응(PCR) 키트, 실시간 중합효소연쇄반응(real-time PCR) 키트, 실시간 중합효소연쇄반응 정량검사(RQ-PCR) 키트, 역 중합효소연쇄반응(inverse PCR) 키트 및 다중 중합효소연쇄반응(multiplex PCR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 이용하여 수행할 수 있으며, 구체적으로 다중 중합효소연쇄반응(multiplex PCR)을 이용하여 수행할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에서는, PCR 조건으로 94℃에서 3분, 이어서 94℃에서 20초, 60℃에서 40 초 (어닐링 온도는 모든 프라이머에서 동일함), 및 72℃에서 40초 동안 35회 사이클이었으며, 72℃에서 5분 동안 최종 신장(final extension)하였다.The step (b) of amplifying the target nucleic acid includes a reverse transcription PCR kit, polymerase chain reaction (PCR) kit, real-time polymerase chain reaction (real-time PCR) kit, and real-time polymerase chain reaction. It can be performed using one or more selected from the group consisting of reaction quantitative test (RQ-PCR) kit, inverse PCR kit, and multiplex PCR, and specifically, multiplex polymerase. It can be performed using chain reaction (multiplex PCR), but is not limited to this. In one embodiment of the invention, PCR conditions are 94°C for 3 minutes, followed by 35 cycles of 94°C for 20 seconds, 60°C for 40 seconds (annealing temperature is the same for all primers), and 72°C for 40 seconds. and final extension was performed at 72°C for 5 minutes.
상기 (c) 단계에서 증폭된 표적 핵산의 검출은 모세관 전기영동(capillary electrophoresis), DNA 칩, 겔 전기영동(gel electrophoresis), 방사성 측정, 형광 측정 및 인광 측정으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 방법을 이용하여 수행될 수 있으며, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에서는, 증폭된 PCR 산물을 겔 전기 영동에 이어 EtBr 염색으로 확인하였으며, 나아가 pGEM-T-Easy Vector(Promega, Wisconsin, US)에서 증폭된 PCR 산물을 클로닝 한 후 Sanger 시퀀싱하여 증폭된 PCR 산물의 서열을 확인하였다.Detection of the target nucleic acid amplified in step (c) uses one or more methods selected from the group consisting of capillary electrophoresis, DNA chip, gel electrophoresis, radioactivity measurement, fluorescence measurement, and phosphorescence measurement. It can be performed as follows, and is not particularly limited thereto. In one embodiment of the present invention, the amplified PCR product was confirmed by gel electrophoresis followed by EtBr staining, and further, the amplified PCR product was cloned in pGEM-T-Easy Vector (Promega, Wisconsin, US) and then subjected to Sanger sequencing. The sequence of the amplified PCR product was confirmed.
본 발명은 다양한 지역에서 채취한 고추로부터 5종의 곰팡이를 분리 동정하였으며, 직접 확보한 5종의 고추 곰팡이 각각에 선택적, 특이적으로 결합 가능한 프라이머 쌍을 설계하여 진단의 신속성 및 정확성을 높일 수 있는바, 고추 곰팡이 진단, 고추 무병묘 생산 및 고추 피해 예방에 유용하게 활용될 수 있다.The present invention isolated and identified five types of fungi from peppers collected from various regions, and designed primer pairs that can selectively and specifically bind to each of the five directly obtained pepper fungi to increase the speed and accuracy of diagnosis. It can be useful for diagnosing pepper mold, producing pepper disease-free seedlings, and preventing pepper damage.
도 1은 5 종의 고추 곰팡이로부터 추출한 DNA, template 및 디자인한 곰팡이 특이적 프라이머를 사용하여 얻어진 증폭된 PCR 산물을 1% 아가로스젤 전기영동을 통해 확인한 결과를 나타낸 것이다. M은 100 bp DNA 마커를 나타내고, 1번부터 5번 레인은 각각 스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum), 파이티움 종(Pythium sp.), 스클레로티움 롤프시(Sclerotium rolfsii), 파이토프토라 캡시사이(Phytophthora capsici) 및 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)을 나타내며, 화살표는 곰팡이 특이적 프라이머로부터 증폭된 PCR 산물을 표시한다.Figure 1 shows the results of confirmation of amplified PCR products obtained using DNA extracted from five types of pepper fungi, template, and designed fungus-specific primers through 1% agarose gel electrophoresis. M represents a 100 bp DNA marker, and lanes 1 to 5 are Sclerotinia sclerotiorum , Pythium sp., and Sclerotium rolfsii , respectively. , Phytophthora capsici and Fusarium oxysporum , and arrows indicate PCR products amplified from fungus-specific primers.
이하, 본 발명을 하기 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through the following examples. However, these examples are for illustrative purposes only and the scope of the present invention is not limited to these examples.
실시예 1: 고추 곰팡이 연구를 위한 샘플 수집 및 곰팡이 분리 동정Example 1: Sample collection and fungal isolation identification for pepper mold research
고추 감염 곰팡이를 식별하고자, 4개 지역(태안, 완주, 밀양 및 광주)에서 균핵병, 잘록병, 흰비단병, 역병 또는 뿌리썩음병 증상을 보이는 고추들을 수집하였다. 수집된 샘플에서 총 5종의 곰팡이 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum), 파이티움 종(Pythium sp.), 스클레로티움 롤프시(Sclerotium rolfsii), 파이토프토라 캡시사이(Phytophthora capsici) 및 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)을 분리 동정하였고(표 1), 이렇게 분리 동정된 곰팡이들은 DNA 추출에 사용하였다.To identify the fungus that infects peppers, peppers showing symptoms of sclerotia, sclerotia, blight, late blight, or root rot were collected from four regions (Taean, Wanju, Miryang, and Gwangju). A total of five species of fungi were identified in the collected samples: Sclerotinia sclerotiorum , Pythium sp., Sclerotium rolfsii , Phytophthora capsici , and Fusa. Fusarium oxysporum was isolated and identified (Table 1), and the identified fungi were used for DNA extraction.
실시예 2: DNA 추출 및 라이브러리 제작Example 2: DNA extraction and library production
고추 샘플로부터 분리 동정된 각 곰팡이들은 potato dextrose agar (PDA)배지에서 28℃에서 배양 및 유지시켰으며, 곰팡이 균사체(mycelia)를 수확하여 DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen, Hilden, Germany)을 이용하여 genomic DNA를 추출하였다. 추출한 DNA는 Illumina사의 TruSeq DNA Library Prep Kit v2를 이용하여 라이브러리로 제작하였다. 제작된 라이브러리는 Illumina사의 NovaSeq6000 시스템을 이용하여 paired-end (100bp X 2) sequencing을 수행하였다.Each fungus isolated and identified from the pepper sample was cultured and maintained at 28°C on potato dextrose agar (PDA) medium, and fungal mycelia were harvested and genomic DNA was analyzed using the DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen, Hilden, Germany). was extracted. The extracted DNA was created into a library using Illumina's TruSeq DNA Library Prep Kit v2. The produced library was subjected to paired-end (100bp
실시예 3: 전사체 조립 및 곰팡이 식별Example 3: Transcriptome assembly and fungal identification
각 곰팡이로부터 얻어진 raw sequence data는 Spades 프로그램을 이용하여 곰팡이 유전체 조립을 위해 사용되었다. 각 곰팡이별로 조립된 큰티그(contigs)를 확인하기 위해, NCBI의 non-redundant (NR) 단백질 데이터베이스에 DIAMOND 프로그램을 이용해 BLAST를 수행하였다. MEGAN6 프로그램을 이용해 BLAST결과를 분석하여 5종 곰팡이의 정확한 종을 확인하였다.The raw sequence data obtained from each fungus was used to assemble the fungal genome using the Spades program. To identify contigs assembled for each fungus, BLAST was performed on NCBI's non-redundant (NR) protein database using the DIAMOND program. By analyzing the BLAST results using the MEGAN6 program, the exact species of the five fungi were confirmed.
실시예 4: 고추 곰팡이의 베타-튜불린(beta-tubulin) 유전자 동정Example 4: Identification of beta-tubulin gene of pepper fungus
BLAST 결과를 이용하여 각 곰팡이별로 베타-튜불린 유전자를 동정하였다. 그 결과, 스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum), 파이티움 종(Pythium sp.), 스클레로티움 롤프시(Sclerotium rolfsii), 파이토프토라 캡시사이(Phytophthora capsici) 및 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)의 베타-튜불린 유전자는 각각 서열번호 11 내지 15인 것으로 확인되었다. 각 곰팡이 전사체로부터 동정된 beta-tubulin partial 유전자의 크기는 100 bp 내지 1,665 bp로 나타났으며, 각 베타-튜불린 유전자 서열을 가지고, NCBI 뉴클레오티드 데이터베이스에 BLASTN를 수행하였다(표 2).Beta-tubulin genes were identified for each fungus using BLAST results. As a result, Sclerotinia sclerotiorum , Pythium sp., Sclerotium rolfsii , Phytophthora capsici and Fusarium oxy The beta-tubulin genes of Fusarium oxysporum were confirmed to have SEQ ID NOs: 11 to 15, respectively. The size of the beta-tubulin partial gene identified from each fungal transcript ranged from 100 bp to 1,665 bp, and BLASTN was performed on the NCBI nucleotide database with each beta-tubulin gene sequence (Table 2).
isolate HA61 Sclerotinia sclerotiorum
isolate HA61
수행 결과, Sclerotinia sclerotiorum strain 14-253의 경우도 100% coverage와 99% identity로 기존 Sclerotinia sclerotiorum isolate HA61 (MH796665.1)와 높은 유사성을 보여주었다. Pythium sp. strain 16-306의 경우 BLAST결과 기존 다른 어떤 유전자 서열과도 유사성을 보여주지 않아서, Pythium 속(genus)에 속하는 새로운 곰팡이 종(species)으로 예상되었다. Sclerotium rolfsii strain 17-453의 경우 Vanderbylia sp. CLZ-2013a voucher Dai6891 (KF482779.1)와 100% coverage와 100% nucleotide identity를 보여주었다. Phytophthora capsici strain 18-488의 경우 기존 Phytophthora capsici strain DNA2086 (MN456840.1)과 100% coverage와 100% nucleotide identity를 보여주었다. Fusarium oxysporum strain 19-019 의 경우 99%의 높은 coverage와 99% nucleotide identity로 기존 Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici 4287 (XM_018384790.1)과 높은 유사성을 보여주었다. 본 결과들을 종합해 볼 때 새롭게 분리 동정된 곰팡이 중 Pythium sp. strain 16-306의 경우 새로운 곰팡이 종인 것으로 확인하였다.As a result, Sclerotinia sclerotiorum strain 14-253 also showed high similarity to the existing Sclerotinia sclerotiorum isolate HA61 (MH796665.1) with 100% coverage and 99% identity. Pythium sp. In the case of strain 16-306, BLAST results showed no similarity to any other existing gene sequence, so it was expected to be a new fungal species belonging to the Pythium genus. For Sclerotium rolfsii strain 17-453, Vanderbylia sp. CLZ-2013a voucher Dai6891 (KF482779.1) showed 100% coverage and 100% nucleotide identity. In the case of Phytophthora capsici strain 18-488, it showed 100% coverage and 100% nucleotide identity with the existing Phytophthora capsici strain DNA2086 (MN456840.1). In the case of Fusarium oxysporum strain 19-019, it has a high coverage of 99% and 99% nucleotide identity, compared to the existing Fusarium oxysporum f. sp. It showed high similarity to lycopersici 4287 (XM_018384790.1). Considering these results, among the newly isolated and identified fungi, Pythium sp. In the case of strain 16-306, it was confirmed to be a new fungal species.
실시예 5: 5종 고추 곰팡이의 특이적 진단을 위한 PCR 프라이머 개발Example 5: Development of PCR primers for specific diagnosis of five types of pepper fungi
5종 고추 곰팡이 전사체 분석을 통해 각 곰팡이별로 베타-튜불린(Beta-tubulin) 유전자들을 동정하여 유전자서열을 확보하였다. 확보된 베타-튜불린 유전자 서열을 바탕으로 각 곰팡이를 특이적으로 진단할 수 있는 PCR 프라이머를 디자인하였다. 5종의 곰팡이들을 하나의 PCR 반응을 통해 진단할 수 있는 Multiplex PCR을 위해 증폭되는 PCR 산물의 길이를 서로 다르게 하여 다양한 프라이머들을 디자인하였다.Through transcriptome analysis of five types of pepper fungi, beta-tubulin genes were identified for each fungus and gene sequences were obtained. Based on the obtained beta-tubulin gene sequence, PCR primers that could specifically diagnose each fungus were designed. For Multiplex PCR, which can diagnose five types of fungi through a single PCR reaction, various primers were designed by varying the length of the PCR product to be amplified.
곰팡이로부터 추출한 DNA를 템플렛(template)과 상기 디자인된 프라이머들을 이용하여 PCR을 수행하였다. PCR 결과를 바탕으로 각 곰팡이 특이적으로 증폭되는 프라이머를 최종적으로 선발하였다. PCR was performed on DNA extracted from the fungus using a template and the designed primers. Based on the PCR results, primers that amplified specifically for each fungus were finally selected.
PCR 반응을 수행하기 위해, 50 ml PCR 튜브에 DNA template 1 μL, Forward primer (10 pmol/ul) 1 μL, Reverse primer (10 pmol/ul) 1 μL, 10 X Buffer 3 μL, dNTP (2.5 mM) 4 μL, EX-Taq 0.5 μL를 넣고 최종적으로 증류수로 최종 볼륨을 30 μL로 맞췄다. To perform a PCR reaction, add 1 μL of DNA template, 1 μL of forward primer (10 pmol/ul), 1 μL of reverse primer (10 pmol/ul), 3 μL of 10 4 μL and 0.5 μL of EX-Taq were added, and the final volume was adjusted to 30 μL with distilled water.
Genomic DNA의 경우 DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen, Hilden, Germany)를 사용하였다. PCR은 Solg 2X Multiplex PCR Series (SolGent, Daejeon, Korea)를 사용하였다. 곰팡이 PCR 조건은 94℃ 에서 3분, 이어서 94℃에서 20초, 60℃에서 40초 (어닐링 온도는 모든 프라이머에서 동일함), 및 72℃에서 40초 동안 35 사이클이었으며, 72℃에서 5분 동안 최종 신장(final extension)하였다. For genomic DNA, DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen, Hilden, Germany) was used. PCR was performed using the Solg 2X Multiplex PCR Series (SolGent, Daejeon, Korea). Fungal PCR conditions were 94°C for 3 min, followed by 35 cycles of 94°C for 20 s, 60°C for 40 s (annealing temperature was the same for all primers), and 72°C for 40 s, followed by 72°C for 5 min. Final extension was performed.
증폭된 PCR 결과물들은 전기 영동 후 EtBr 염색을 통해 확인하였다(도 1). PCR 수행 결과 각 곰팡이 특이적 프라이머들은 타겟 곰팡이에서만 PCR 증폭산물(amplicon)을 나타내었다. 또한 증폭된 PCR 산물 사이즈는 스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum) 400 bp, 파이티움 종(Pythium sp.) 300 bp, 스클레로티움 롤프시(Sclerotium rolfsii) 200 bp, 파이토프토라 캡시사이(Phytophthora capsici) 100 bp, 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum) 500 bp로 서로 다르게 하여 multiplex가 가능하도록 하였다. 추가적으로 증폭된 모든 PCR 산물들을 pGEM-T-Easy Vector (Promega, Wisconsin, US)에서 클로닝 한 후 Sanger 시퀀싱하여 증폭된 PCR 산물의 서열을 확인하였다. 곰팡이 특이적 프라이머로 증폭된 베타-튜불린 유전자의 partial 염기서열은 서열번호 16 내지 20에 나타내었다.The amplified PCR products were confirmed through electrophoresis and EtBr staining (Figure 1). As a result of PCR, each fungus-specific primer showed PCR amplicon only in the target fungus. In addition, the amplified PCR product size was Sclerotinia sclerotiorum 400 bp, Pythium sp. 300 bp, Sclerotium rolfsii 200 bp, Phytophthora Phytophthora capsici 100 bp and Fusarium oxysporum 500 bp were used to enable multiplexing. Additionally, all amplified PCR products were cloned in pGEM-T-Easy Vector (Promega, Wisconsin, US) and then Sanger sequenced to confirm the sequences of the amplified PCR products. The partial base sequence of the beta-tubulin gene amplified with fungus-specific primers is shown in SEQ ID NOs: 16 to 20.
최종적으로, PCR 결과를 바탕으로 선발된 고추 곰팡이 특이적 프라이머를 아래 표 3에 나타내었다.Finally, the pepper fungus-specific primers selected based on the PCR results are shown in Table 3 below.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.From the above description, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. In this regard, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention should be construed as including the meaning and scope of the patent claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modified forms derived from the equivalent concept thereof are included in the scope of the present invention.
<110> Seoul National University R&DB Foundation <120> Primer sets for diagnosing five fungi infecting Capsicum annuum and diagnostic methods using thereof <130> KPA2021-202 <160> 20 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 14-253-tub-F4 <400> 1 acactgaggg tgctgagctt 20 <210> 2 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 14-253-tub-R4 <400> 2 caggtggtaa caccggaca 19 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 16-306-tub-F3 <400> 3 atgccccaca gacttggtta 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 16-306-tub-R3 <400> 4 gtccacaatc gcttggattc 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 17-453-tub-F12 <400> 5 aggaggtcga agagcagatg 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 17-453-tub-R12 <400> 6 cttgaacatg gccgtgaact 20 <210> 7 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 18-488-tub-F4 <400> 7 ctcttccgtc ccgacaact 19 <210> 8 <211> 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oxysporum_19-019_beta-tubulin <400> 15 tttttttttt acaatagtac tcttggaatt ttattcggct catacaacta tagtgtactg 60 ccactattga ggatatctta accccagaat tacaacaact acactcgaaa agaagttgca 120 ggccggctat acgacaaaca taacatagcg gccagttatt tcagcacatt gtggagcatg 180 tttactcctc gccctcaggg agctcctcct cgtactcctc ttcctcctca tcaataccag 240 catcctggta ctgctggtat tcggagacaa gatcattcat gttagactcg gcctcagtga 300 actccatctc gtccataccc tcaccagtat accaatgcaa gaaagccttg cgtcggaaca 360 tggcagtgaa ctgctcacca acacgcttga agagctcctg gatagaggtg gagtttccga 420 tgaaggtcga ggacatcgta agtcctcggg gagggatggc acaaagggct gtttggatgt 480 tgttgggaat ccattcaacg aagtaagaag agttcttgtt ctggacgttg cgcatctggt 540 cctcgacctc cttcatagcg acacggccac ggaaaatggc cgagcaggtc aggtagcgac 600 cgttgcggaa gtccgaagcg gccatcatgt tcttggggtc gaacatctgt tgggtcaact 660 caggaacgct gactgcgcgg aaagagtgag caccacggct ggtcagagga gcaaagccaa 720 ccatgaagaa gtgtaggcga gggaaaggca ccatgttgac ggcgagcttt cggaggtcgg 780 agttcagctg accggggaaa cggagacagg tggtgacacc 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1665 <210> 16 <211> 400 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 14-253-tub-400 <400> 16 acactgaggg tgctgagctt gtcgaccaag ttcttgatgt cgttcgtcgt gaggctgagg 60 gctgtgactg ccttcaaggt ttccaaatca cccactctct cggtggtgga actggtgccg 120 gtatgggtac gcctttgatt tccaagatcc gtgaggagtt cccagatcgt atgatggcta 180 ccttctccgt cgtcccatcg ccaaaggttt ccgataccgt cgtcgagcca tataacgcta 240 ctctctctgt tcatcaattg gtcgagaact ctgacgagac cttctgtatc gacaacgagg 300 ctctctacga catttgcatg agaaccttga agctcagcca cccatcctac ggagatctta 360 accacttggt ctccgctgtc atgtccggtg ttaccacctg 400 <210> 17 <211> 300 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 16-306-tub-300 <400> 17 atgccccaca gacttggtta cgatgataat ctcccgtgtg cacgagaccg ataccacgtc 60 gccttcgcca tcaagaccga gttcccgaac agctgtctcc cattttccga ctttagcggc 120 tactgctgtg gcaaacaatg cccctgtctg cgtcattcgt gtacctgcgg aacgtgcctc 180 ctactcacct tttcgttcca cgttctttca tgaccctgtt gtgaacccac gactacgagg 240 agatggtggc gagccagatt actatgggac aatggatcgt gaatccaagc gattgtggac 300 300 <210> 18 <211> 200 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 17-453-tub-200 <400> 18 aggaggtcga agagcagatg cagaacgtgc agaacaagaa ctctgcctac tttgttgagt 60 ggatccccaa caacgtgctc tcggcacagt gcgacattgc tcctcgtggt ctcaagatgg 120 ccgtcacatt catcggtaac tcgaccgcca tccaggagct cttcaagcgt gtgtcggacc 180 agttcacggc catgttcaag 200 <210> 19 <211> 100 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 18-488-tub-100 <400> 19 ctcttccgtc ccgacaactt cgtgttcggc caaacaggcg ccggtaacaa ctgggccaag 60 ggacactaca cagagggtgc tgagcttatt gactcggtgc 100 <210> 20 <211> 500 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 19-019-tub-500 <400> 20 tgacaagcca tgtgctatcc gaccacaaag ttgcgataga ctaagcgtcg accttagcgg 60 ggacttcctc ctcgtcatac tcctccacgc tatagacgtc gtcgtcgatg actgcgtcct 120 gatactgctg gtactccgat accaggtcat tcatattgga ctcagcctcc gtaaactcca 180 tctcgtccat gccttctccg gtataccagt gcaagaaggc cttgcggcgg aacatagcgg 240 tgaactgctc gccaacgcgc ttaaagatct cttggatggc ggtcgagtta ccgacaaaag 300 tggacgacat cttcaacccc tgcggcggga cagagcatag actcgtctgc acgttattgg 360 gaatccattc aacaaagtaa gccgagttct tctgctgaat cttgtgcatc tggtcctcca 420 cctccttcgc agacaccttt ccgcgaaaga tagcagagca ggtcaggtag cggccgtttc 480 gaaaatcaga gcctgtcatc 500 <110> Seoul National University R&DB Foundation <120> Primer sets for diagnosing five fungi infecting Capsicum annuum and diagnostic methods using it <130> KPA2021-202 <160> 20 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 14-253-tub-F4 <400> 1 acactgaggg tgctgagctt 20 <210> 2 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 14-253-tub-R4 <400> 2 caggtggtaa caccggaca 19 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 16-306-tub-F3 <400> 3 atgccccaca gacttggtta 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 16-306-tub-R3 <400> 4 gtccacaatc gcttggattc 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 17-453-tub-F12 <400> 5 aggaggtcga agagcagatg 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 17-453-tub-R12 <400> 6 cttgaacatg gccgtgaact 20 <210> 7 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 18-488-tub-F4 <400> 7 ctcttccgtc ccgacaact 19 <210> 8 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 18-488-tub-R4 <400> 8 gcaccgagtc aataagctca g 21 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 19-019-tub-F4 <400> 9 tgacaagcca tgtgctatcc 20 <210> 10 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 19-019-tub-R4 <400> 10 gatgacaggc tctgattttc g 21 <210> 11 <211> 400 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> Sclerotinia sclerotiorum_14-253_beta-tubulin <400> 11 acactgaggg tgctgagctt gtcgaccaag ttcttgatgt cgttcgtcgt gaggctgagg 60 gctgtgactg ccttcaaggt ttccaaatca cccactctct cggtggtgga actggtgccg 120 gtatgggtac gcctttgatt tccaagatcc gtgaggagtt cccagatcgt atgatggcta 180 ccttctccgt cgtcccatcg ccaaaggttt ccgataccgt cgtcgagcca tataacgcta 240 ctctctctgt tcatcaattg gtcgagaact ctgacgagac cttctgtatc gacaacgagg 300 ctctctacga catttgcatg agaaccttga agctcagcca cccatcctac ggagatctta 360 accacttggt ctccgctgtc atgtccggtg ttaccacctg 400 <210> 12 <211> 300 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> Pythium sp_16-306_beta-tubulin <400> 12 atgccccaca gacttggtta cgatgataat ctcccgtgtg cacgagaccg ataccacgtc 60 gccttcgcca tcaagaccga gttcccgaac agctgtctcc cattttccga ctttagcggc 120 tactgctgtg gcaaacaatg cccctgtctg cgtcattcgt gtacctgcgg aacgtgcctc 180 ctactcacct tttcgttcca cgttctttca tgaccctgtt gtgaacccac gactacgagg 240 agatggtggc gagccagatt actatgggac aatggatcgt gaatccaagc gattgtggac 300 300 <210> 13 <211> 200 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> Sclerotium rolfsii_17-453_beta-tubulin <400> 13 aggaggtcga agagcagatg cagaacgtgc agaacaagaa ctctgcctac tttgttgagt 60 ggatccccaa caacgtgctc tcggcacagt gcgacattgc tcctcgtggt ctcaagatgg 120 ccgtcacatt catcggtaac tcgaccgcca tccaggagct cttcaagcgt gtgtcggacc 180 agttcacggc catgttcaag 200 <210> 14 <211> 100 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> Phytophthora capsici_18-488_beta-tubulin <400> 14 ctcttccgtc ccgacaactt cgtgttcggc caaacaggcg ccggtaacaa ctgggccaag 60 ggacactaca cagagggtgc tgagcttatt gactcggtgc 100 <210> 15 <211> 1665 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> Fusarium oxysporum_19-019_beta-tubulin <400> 15 tttttttttt acaatagtac tcttggaatt ttattcggct catacaacta tagtgtactg 60 ccactattga ggatatctta accccagaat tacaacaact acactcgaaa agaagttgca 120 ggccggctat acgacaaaca taacatagcg gccagttatt tcagcacatt gtggagcatg 180 tttactcctc gccctcaggg agctcctcct cgtactcctc ttcctcctca tcaataccag 240 catcctggta ctgctggtat tcggagacaa gatcattcat gttagactcg gcctcagtga 300 actccatctc gtccataccc tcaccagtat accaatgcaa gaaagccttg cgtcggaaca 360 tggcagtgaa ctgctcacca acacgcttga agagctcctg gatagaggtg gagtttccga 420 tgaaggtcga ggacatcgta agtcctcggg gagggatggc acaaagggct gtttggatgt 480 tgttgggaat ccattcaacg aagtaagaag agttcttgtt ctggacgttg cgcatctggt 540 cctcgacctc cttcatagcg acacggccac ggaaaatggc cgagcaggtc aggtagcgac 600 cgttgcggaa gtccgaagcg gccatcatgt tcttggggtc gaacatctgt tgggtcaact 660 caggaacgct gactgcgcgg aaagagtgag caccacggct ggtcagagga gcaaagccaa 720 ccatgaagaa gtgtaggcga gggaaaggca ccatgttgac ggcgagcttt cggaggtcgg 780 agttcagctg accggggaaa cggagacagg tggtgacacc ggacatgaca gcagaaacga 840 ggtagttgag gtcaccgtag gaggggttgg acagcttcag ggtgcgcatg cagatatcgt 900 agagggcctc gttatcgata cagaaggtct catcggagtt ctcgaccagc tggtggacgg 960 agagggtagc attgtagggc tcaacgacgg tgtcagagac cttgggggag ggaacgacgg 1020 agaaggtggc catcattcgg tcgggaaatt cctcgcggat ctttgaaatg agcagagtac 1080 ccataccggc accggtacca ccaccgagag agtgggtgat ctggaaaccc tggaggcaat 1140 cgcagccctc ggcctcacgg cggacgacgt cgaggacctg gtcgacaagt tcggcaccct 1200 cagtgtagtg gcccttggcc cagttgtttc cagcaccgga ctgaccgaaa acgaagttgt 1260 cgggacggaa gagctgaccg aagggaccag cacggacggc gtccatggta ccaggctcaa 1320 gatcgacgag gacggctcgg ggaacatact tgttgccaga ggcctcgttg aagtagacac 1380 tcatgcgctc gagctggagc tcggaggtac cgttgtagac accattgctg tcgaggccgt 1440 gctcgccaga gatggtttgc cagaaagcag caccgatttg gttaccgcac tgaccggtct 1500 ggaggtgaac aatctcacgc atgttgatga gtgtggatga atgtaatctg gaggagtaga 1560 gagaaggagg agagaaatgg gccgaagtcg tcgaagagct gaagtagacc tagctttgac 1620 ggaggaggac aagagtgggt tgggttgggt tggaaggaga ccaaa 1665 <210> 16 <211> 400 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 14-253-tub-400 <400> 16 acactgaggg tgctgagctt gtcgaccaag ttcttgatgt cgttcgtcgt gaggctgagg 60 gctgtgactg ccttcaaggt ttccaaatca cccactctct cggtggtgga actggtgccg 120 gtatgggtac gcctttgatt tccaagatcc gtgaggagtt cccagatcgt atgatggcta 180 ccttctccgt cgtcccatcg ccaaaggttt ccgataccgt cgtcgagcca tataacgcta 240 ctctctctgt tcatcaattg gtcgagaact ctgacgagac cttctgtatc gacaacgagg 300 ctctctacga catttgcatg agaaccttga agctcagcca cccatcctac ggagatctta 360 accacttggt ctccgctgtc atgtccggtg ttaccacctg 400 <210> 17 <211> 300 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 16-306-tub-300 <400> 17 atgccccaca gacttggtta cgatgataat ctcccgtgtg cacgagaccg ataccacgtc 60 gccttcgcca tcaagaccga gttcccgaac agctgtctcc cattttccga ctttagcggc 120 tactgctgtg gcaaacaatg cccctgtctg cgtcattcgt gtacctgcgg aacgtgcctc 180 ctactcacct tttcgttcca cgttctttca tgaccctgtt gtgaacccac gactacgagg 240 agatggtggc gagccagatt actatgggac aatggatcgt gaatccaagc gattgtggac 300 300 <210> 18 <211> 200 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 17-453-tub-200 <400> 18 aggaggtcga agagcagatg cagaacgtgc agaacaagaa ctctgcctac tttgttgagt 60 ggatccccaa caacgtgctc tcggcacagt gcgacattgc tcctcgtggt ctcaagatgg 120 ccgtcacatt catcggtaac tcgaccgcca tccaggagct cttcaagcgt gtgtcggacc 180 agttcacggc catgttcaag 200 <210> 19 <211> 100 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 18-488-tub-100 <400> 19 ctcttccgtc ccgacaactt cgtgttcggc caaacaggcg ccggtaacaa ctgggccaag 60 ggacactaca cagagggtgc tgagcttatt gactcggtgc 100 <210> 20 <211> 500 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 19-019-tub-500 <400> 20 tgacaagcca tgtgctatcc gaccacaaag ttgcgataga ctaagcgtcg accttagcgg 60 ggacttcctc ctcgtcatac tcctccacgc tatagacgtc gtcgtcgatg actgcgtcct 120 gatactgctg gtactccgat accaggtcat tcatattgga ctcagcctcc gtaaactcca 180 tctcgtccat gccttctccg gtataccagt gcaagaaggc cttgcggcgg aacatagcgg 240 tgaactgctc gccaacgcgc ttaaagatct cttggatggc ggtcgagtta ccgacaaaag 300 tggacgacat cttcaacccc tgcggcggga cagagcatag actcgtctgc acgttatgg 360 gaatccattc aacaaagtaa gccgagttct tctgctgaat cttgtgcatc tggtcctcca 420 cctccttcgc agacaccttt ccgcgaaaga tagcagagca ggtcaggtag cggccgtttc 480 gaaaatcaga gcctgtcatc 500
Claims (6)
스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum), 파이티움 종(Pythium sp.), 스클레로티움 롤프시(Sclerotium rolfsii), 파이토프토라 캡시사이(Phytophthora capsici) 및 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고추 곰팡이 진단용 프라이머 세트.
Primer pairs represented by SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2, primer pairs represented by SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4, primer pairs represented by SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6, primers represented by SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8 pair, and a primer pair represented by SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 10,
Sclerotinia sclerotiorum , Pythium sp., Sclerotium rolfsii , Phytophthora capsici and Fusarium oxysporum ( A set of primers for diagnosing pepper mold at least one selected from the group consisting of (Fusarium oxysporum ).
Comprising the primer set of claim 1, Sclerotinia sclerotiorum , Pythium sp., Sclerotium rolfsii , Phytophthora capsici ) and Fusarium oxysporum. A composition for diagnosing one or more pepper molds selected from the group consisting of Fusarium oxysporum .
A kit for diagnosing pepper mold, comprising the composition of claim 2.
The method of claim 3, wherein the kit is a reverse transcription PCR kit, polymerase chain reaction (PCR) kit, real-time polymerase chain reaction (real-time PCR) kit, real-time polymerase chain reaction quantitative A kit for diagnosing pepper mold, characterized in that it is at least one selected from the group consisting of a test (RQ-PCR) kit, an inverse PCR kit, and a multiplex PCR kit.
(b) 상기 (a) 단계에서 분리된 핵산을 주형으로 제1항의 프라이머 세트를 이용하여 표적 핵산을 증폭하는 단계; 및
(c) 상기 (b) 단계에서 증폭된 표적 핵산을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum), 파이티움 종(Pythium sp.), 스클레로티움 롤프시(Sclerotium rolfsii), 파이토프토라 캡시사이(Phytophthora capsici) 및 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고추 곰팡이 진단 방법.
(a) isolating pepper fungal nucleic acid from the sample;
(b) amplifying a target nucleic acid using the primer set of claim 1 using the nucleic acid isolated in step (a) as a template; and
(c) comprising the step of detecting the target nucleic acid amplified in step (b),
Sclerotinia sclerotiorum , Pythium sp., Sclerotium rolfsii , Phytophthora capsici and Fusarium oxysporum ( One or more pepper mold diagnosis methods selected from the group consisting of Fusarium oxysporum ).
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |