PCR방법을 이용한 국화흰녹병균 검출 Detection of Puccinia horiana on Chrysanthemum using PCR assays
pp.223-229
우리나라의 절화국화는 국내 화훼작물 중 큰 비중을 차 지하고 있다. 수출 또한 2011년에는 2001년대비 약 1.9배 증가하였지만 생산단가 상승과 주변 경쟁국들과의 가격 경쟁력으로 수출농가가 어려움을 겪고 있다. 이를 극복하기 위해서는 소비자의 기회에 맞는 품종을 개발하 고 또한 고품질 국화를 생산하는 것이 필요하다. 국화 품 질을 저하시키는 요인 중 하나는 병해충 감염이며, 국화 흰녹병이 가장 심각한 피해를 주고 있다. 국화흰녹병 병 발생을 근절할 수 있는 근본적인 해결책은 저항성 품종 개발이지만 이는 많은 시간이 필요하기에 단기적 방법으 로 가시적으로 병징이 나타나기 이전에 국화흰녹병 감염 여부를 검정할 수 있는 기술을 개발한다면 병 발생 피 해를 최소화할 수 있을 것이다. 국화흰녹병 검정 기술 개 발을 위해 실험실 조건에서 이병주의 연중 생산이 필수 적이기에 이병주를 생산하는 시스템을 우선적으로 확립 하였다. 그리고 자체 생산한 이병주에서 증식된 병원균 의 담자포자의 형태적 특성 및 rDNA의 DNA 염기서열 분석 결과로 국화흰녹병균임을 입증하였다. 또한 국화흰 녹병균 유전체 정보를 이용하여 국화흰녹병균만을 검출 할 수 있는 유전자를 선발하였고 이 유전자를 대상으로 국화흰녹병균 게놈 DNA 0.25ng까지 검출할 수 있는 프 라이머 쌍을 개발하였다. 동일한 프라이머를 이용하여 Real-time PCR를 실시하면 게놈 DNA 6pg까지 검출이 가능하였다.향후 이러한 방법을 이용하여 병원균 접종후 육안으로 병징이 확인되기 이전에 국화흰녹병균의 검출 을 확인할 예정이다.
In South Korea, chrysanthemum cut flowers have a large share in the flower industry and, compared to 2001, the export of chrysanthemum cut flower increased by 1.9 times in 2011. However, Korean growers have faced with difficulty in keeping competitiveness in world chrysanthemum cut flower market due to increase production cost and selling price competition. In order to overcome these problems, it is needed to develop cultivars that consumers demand and to produce cut flower chrysanthemum with high quality. Diseases and insects can cause severe quality problem of cut flower chrysanthemum. The most serious damage is caused by chrysanthemum white rust. The best option to minimize damage caused by white rust is to develop cultivars resistant to chrysanthemum white rust, but it will take so long time to develop a resistant cultivar. Therefore, an alternative way can be development of technique for early detection of infection by chrysanthemum white rust, which can minimize damage of cut flower chrysanthemum. We preferentially established the system for production of white rust susceptible chrysanthemum plants because it is required to supply susceptible plants in laboratories throughout the year to develop the detection technique for white rust. Pathogens sampled from susceptible plants were identified as chrysanthemum white rust through investigation of shape and size of basidiospore using microscope and analysis of rDNA sequence of the pathogen. In addition, the specific gene for chrysanthemum white rust was selected from genome database of Puccinia horiana and 0.25 ng of its genomic DNA could be obtained by PCR using primers designed to target the specific gene of chrysanthemum white rust. Six pg of its genomic DNA could be also amplified by Real-time PCR. In the near future, we will confirm if chrysanthemum white rust can be detected through the PCR method mentioned above before symptom caused by infection of white rust is become visible.