In order to evaluate CMV resistance of the radish inbred lines, leaves of twenties radish (Raphanus sativus L.) inbred lines were mechanically inoculated with a strain of Cucumber mosaic virus (CMV) systematically infecting radish plants, respectively. The inoculated radish plants were incubated at 22°C±3°C and resistance assessment was examined using symptom development for 4 weeks. Based on the reactions of differential radish inbred lines, 11 radish lines were produced mosaic, mottling, yellowing and severe mosaic symptoms by CMV infection. These results were confirmed by RT-PCR analysis of CMV coat protein gene, suggesting that CMV is responsible for the disease symptoms. In contrast, 9 resistant radish lines did not induce systemic mosaic symptoms on upper leaves and chlorosis in stem tissues for 4 weeks, showing that the radish plants did not express any symptoms by 8 weeks. Further examination of CMV infection in the 9 resistance-candidate radish lines showed no CMV infection in systemic leaves of the 9 radish lines. Taken together, these results suggest that the 9 radish lines are highly resistant to CMV.

나리에 있어 Cucumber mosaic virus(CMV) 바이러스 저항 성 육종을 위해 주요 모본 및 부본으로 이용한 우수 유전자원 에 대해 바이러스 저항성 검정을 실시하였다. 바이러스 접종 원은 CMV-Taean으로 농업과학원에서 분양 받아 담배에 증식 하여 접종하였다. 바이러스 접종 식물체는 조직배양을 이용 하여 ‘Connecticut King’, ‘Party Diamond’, ‘Prato’, ‘Casa Blanca’, ‘Mona’, ‘Dublin’, ‘Rodrigo’, ‘Brunello’, ‘Avocado’ 품 종과 ‘FA08-17’ 계통에 대해 바이러스 무병주를 생산하여 실 험에 이용하였다. 바이러스 접종 효율을 높이기 위하여 접종 횟수를 1회와 2회로 나누어 실시하였으며 인산염 버퍼의 pH 를 6.9, 7.2, 7.5로 달리하여 접종하였다. 2회 접종, 인산염의 pH 6.9에서 접종 성공률이 높았다. ‘Casa Blanca’, ‘Avocado’ 품종의 잎에서 약한 모자이크와 노란색의 mottle 증상이 관측 되었으며 ‘Brunello’, ‘Rodrigo’, ‘FA08-17’에서 Hypersensitive response like 반응이 관찰되었다. ‘Brunello’, ‘Rodrigo’ 품종 에서 RT-PCR 검정 결과 바이러스가 검출되지 않았다. Reverse transcription-polymerase chain reaction(RT-PCR) 결과 바이 러스가 검출되었던 ‘Connecticut King’, ‘Prato’, ‘Casa Blanca’ 의 경우 Enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA) 흡광도 가 낮게 나타났다. RT-PCR과 ELISA 검사 결과 잎과 구근에 서 CMV 검출이 다르게 나타남에 따라 나리에 있을 것으로 추측되며 바이러스 감염과 연관된 TOM1, OBE2, DND1 유 전자를 대상으로 발현 분석을 하였으나 유의한 결과를 얻지 못하였다.

Bromoviridae과 Cucumovirus속에 속하는 대표 바이러스인 오이모자이크바이러스 (Cucumber mosaic virus: CMV)는 많은 경제적으로 중요한 원예작물 및 관상식물들에 심한 손실을 초래하는 바이러스이다. 다중염기서열 비교는 현재까지 서브그룹1에 속하는 모든 CMV 계통들에서 3'말단부의 보전적 염기서열들이 존재하고 있음을 보여주었다. 이런 관찰에 기초하여, 우리는 CMV RNA3와 상동성을 가지는 162 bp 상보적 DNA를 포함하며 CMV감염에 대하여 식물 유래 RNA간섭 현상을 유도할 수 있는 도치된 반복 구조를 가지는 머리핀RNA (pIR-CMVNCR)를 발현시킬 수 있는 벡터를 제작하였다. 아그로박테리움을 이용하여 IR-CMVNCR의 일시 발현은 CMV 감염을 저해하였으며, 아그로박테리움이 접종된 식물의 상엽에서는 CMV 병징이 발현되지 않았다. 또한 RT-PCR결과는 아그로박테리움이 접종된 식물의 접종엽 및 상엽에서 CMV 서브유전자 4를 포함하는 CMV RNA들이 모두 검출이 되지 않았다. CMV 유래 작은 저해 RNA들의 축적이 관찰되었으며, 이의 결과의 의미는 아그로박테리움에 의해 IRCMVNCR을 일시 발현시킨 야생담배 (Nicotiana benthamiana)의 접종엽에서 RNA 간섭 현상이 유도되어 CMV 감염을 억제시키는 것으로 판명되었다.

‘급속면역금나노입자막대 (RIGS) 키트’라 명명된 빠르며 사용자 편의 및 간단한 면역흡착막대 방식의 키트가 오이모자이크바이러스 (CMV)의 현장진단을 하기 위하여 개발되었다. 토끼의 CMV항혈청에서 정제된 면역글로블린G (IgG)는 단백질A 크로마토그래피법으로 정제되었으며 이후 금나노입자와 결합하여 니트로셀룰로스막에서 진단선 표시하도록 고안되었다.CMV항체와 비특이적으로 결합하는 단백질A를 같은 진단막대에서 대조선으로 이용되었다. RIGS-CMV 키트를 이용한 진단은 의심 식물 시료를 완충액이 들어간 플라스틱 봉지에 넣은 후 착즙 후 진단막대기를 넣으면 된다. 결과는 5-10분 후알 수 있다. CMV가 감염된 고추, 오이 및 멜론의 즙액에RIGS 막대기를 넣고 진단한 결과 CMV 농도에 비례하여 진단선이 형성됨이 관찰되었으며, 이들 키트들은 CMV와 연관되지 않은 다른 고추바이러스들에서 비특이적 반응이 형성되지 않았다. 이런 결과들은 RIGS-CMV 키트가 매우 민감하며,진단에 별 다른 실험실 기술이나 경험이 필요하지 않는 다는것을 의미한다. 그러므로, RIGS-CMV 키트는 CMV 감염이의심되는 식물체들의 현장 진단 뿐만 아니라 실험실에서의CMV 진단에 효과적이다.

For the physiological study on environmental impact of genetically modified (GM) pepper plant on non-target but three-trophically related insect species, we investigated behavioral responses of Aphis gossypii and Aphidius colemani in Y-tube olfactometer to the cucumber mosaic virus (CMV)-resistant transgenic pepper plant (H15 GM line) expressing coat protein gene of CMV and its wild type pepper plant (untransformed, susceptible to CMV pathotype II, P2377 inbred line) in relation to CMV infection. CMV-infected plants were prepared with the 30 min of inoculation by the winged A. gossypii viruliferous or mechanical inoculation using CMV-Fny, and with molecular diagnosis using reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) over 2 weeks after inoculation. In this study, time for attraction responses (attraction time) of A. gossypii were not significantly different in the pepper strain, and the virus infection of plant. However, the attraction time of A. colemani was significantly different between the GM plant and the non-GM plant. In addition, the attraction time of A. colemani to the GM plant was significantly decreased according to the CMV infection. For further study, the volatile organic compounds (VOCs) emitted by these plants were collected with an entrainment kit and analyzed by Gas Chromatography (GC) on HP-1 column. The specific VOCs related to CMV infection were detected in the GM plant over 4 weeks after inoculation of CMV in this study. Thus, it is suggested that VOCs of the GM plant in this study may be produced more as a signal attracting A. colemani in relation to CMV infection.

오이모자이크바이러스(Cucumber Mosaic Virus, CMV)에 이병된 착색단고추(Capsicum annuum var. grossum) 의 휘발성 물질(Volatile organic chemicals, VOCs)에 대해 식물바이러스 매개충인 목화진딧물(Aphis gossypii)의 유인반응을 조사하였다. 착색단고추에 CMV를 즙액 접종, 진딧물 보독충을 이용한 접종 및 대조군으로 완충용액만 접종한 처리구와 진딧물 비보독충을 접종한 처리구를 배치하였다. 접종한 CMV와 중복 감염 여부를 우려하여 접종하지 않은 PepMoV를 RT-PCR로 각 단계에서 검정하였다. 분자검정은 상처효과(wounding effect)를 우려하여 유인반응 24시간 이전에 수행하였다. Gas chromatography 분석에 의해 CMV에 이병된 착색단고추는 접종 후 2주 또는 4주에 바이러스 감염에 따른 특이적인 VOCs를 확인할 수 있었다. 특히 접종 후 2주차에 즙액접종과 보독충 진딧물 접종 간에는 발병 특이적인 VOCs의 방출 패턴이 유의적으로 차이를 보였다. 이에 따라 이들 VOCs에 대한 진딧물의 유인 반응을 검정하고자 CMV 이병 식물과 건전 식물에 대한 목화진딧물 유시충의 Y-tube 유인 수를 조사하였다. 그러나 CMV 이병주의 VOCs에 대하여 목화진딧물의 특이적인 유인효과는 나타나지 않았으며, 다만 식물의 생장에 따른 유인수의 증가만 확인 되었다.

그라디오러스에 발생하는 바이러스병을 포장에서 조사한 결과 이 병율이 이었다. BYMV는 명아주에 엽맥괴사병징, 강남콩에 심한 모자익 병징 그리고 잠두에 모자익 병길을 일으켰다. CMV는 명아주에 국부병반, 담배와 오이에 모자익 병징을 일으켰다. 분류 동정된 두 바이러스는 모두 복숭아 혹진딧물에 의하여 전염되었다. 바이러스를 순화하여 흡광도를 측정한 결과 두 바이러스 모두 260nm에서 최고의 흡광도를 나타내었다. 한천내확산법을 이용한 항혈청과의 반응 결과 SDS를 처리한 BYMY와 CMV는 각각 그 바이러스의 항혈청과 뚜렷한 반응대를 형성하였다. 바이러스 입자의 진자현미경검경 과파 BYMV는 길이가 750nm였으며, CMV는 직경이 30nm이었다.

아마리리스에 모자익병을 일으키는 병원바이러스의 기주범위, 물리적성질, 혈청반응을 조사하고 바이러스 입자를 전자현미경으로 관찰을 하였다. 바이러스의 지표식물 검정 결과 C. amaranticolor, V. unguiculata, C. sativus G. globosa둥 21종의 CMV감수성식물에 병징이 나타났다. 바이러스의 내열성은 55C(10분간)이며 내희석성은 이고 내보존성은 실온에서 2일이었다. 한천내 확산법을 이용한 항혈청반응결과 뚜렷한 반응대가 형성되었으며, 바이러스흡광도는 260nm에서 최고였으며, 245nm에서 최저였다. 전자현미경에 의한 바이러스입자의 검경결과 직경이 90nm내외인 소구형 입자가 관찰되었다. 이상의 결과를 종합하면 아마리리스에 모자익병을 일으키는 것은 CMV에 의한 것으로 보인다.

순수분리된 오이모자익 바이러스(CMV)를 함배 (KY-57)에서 증식하여 개량된 순화방법으로 순화하였다. 순화된 바이러스를 Complete adjuvant와 1: 1로 섞어 토끼에 10일 간격으로 2회 근육주사하여 높은 역가의 CMV 항혈청을 제조하였다. 한천내확산법에 의한 항혈청의 역가는 1/1280이었다. 제조된 CMV 항혈청은 앞으로 채소작물이나 그밖에 식량작물에 이병된 CMV를 분리동정하는데 이용될 것이다.

가. CMV의 기주조사결과, 43과 145종을 공시하여 27과 71종이 기주로 판명되었으며 그중 24두 57종이 Systemic mosaic을 나타내었다. 나. CM V의 새로운 기주로 확인된 식물은 쇠별꽃 쇠무릎, 아게라탐, 중대가리풀, 천인국, 지칭개, 씀바귀, 그늘취, 유채, 다닥냉이, 수염가래꽃, 좀명아주, 실사초, 깨풀, 새콩, 벌노랑이, 팥, 큰기린초, 들깨풀, 들깨, 개곽량, 아마, 주름잎, 버어베나의 24종이 판명되었다. 다. 다른 연구자의 보고에는 감수성으로 나타났으나 본 시험에서 음성으로 나타난 식물은 양파, 맨드라미, 당근, 쑥, 과꽃, 망초, 해바라기, 만수국, 봉선화, 양배추, 배추, 스위트알리슘, 무, 고구마, 대두, 강남콩, 나팔백합, 양귀비, 수수, 밀, 옥수수, 소루쟁이, 채송화 등 23종이었다.

Genetically modified (GM) pepper H15 containing the gene for cucumber mosaic virus (CMV) coat protein (CP) and its control line non-GM pepper P2377 were investigated for their allergic risk. Amino acid sequence of the inserted gene product CMV-CP was compared with those of known allergens. No known allergen had greater than 35% amino acid sequence homology over an 80 amino acid window or more than 8 consecutive identical amino acids. Protein patterns of GM and non-GM pepper extracts were evaluated by SDS-PAGE, which showed similar distribution of protein bands for both GM and non-GM pepper. Antigen-antibody reactions were compared between GM and its non-transgenic parental control. ELISA and immunoblot analysis of sera from allergic patients showed some IgE reactivity; however, no differences were observed between GM pepper H15 and P2377. We therefore conclude that CMV-CP is less likely to be an allergen; the protein composition and allergenicity of the GM pepper H15 is not different from that of P2377 and safe as a commercial host.

The Cmr1 gene in peppers confers resistance to Cucumber mosaic virus isolate-P0 (CMV-P0). Cmr1 restricts the systemic spread of CMV-Fny, whereas this gene cannot block the spread of CMV-P1 to the upper leaves, resulting in systemic infection. To identify the virulence determinant of CMV-P1, six reassortant viruses and six chimeric viruses derived from CMV-Fny and CMV-P1 cDNA clones were used. Our results demonstrate that the helicase domain encoded by CMV-P1 RNA1 determines susceptibility to systemic infection. To identify the key amino acids determining systemic infection with CMV-P1, we then constructed amino acid substitution mutants. Of the mutants tested, amino acid residues at positions 865, 896, 957, and 980 in the 1a protein sequence of CMV-P1 affected the systemic infection. Virus localization studies with CMV-GFP clones and in situ localization of virus RNA revealed that these four amino acid residues together form the movement determinant for CMV-P1 movement from the epidermal cell layer to mesophyll cell layers. Quantitative real-time PCR revealed that CMV-P1 and a chimeric virus with four amino acid residues of CMV-P1 accumulated more genomic RNA in inoculated leaves than did CMV-Fny, indicating that those four amino acids are also involved in virus replication. These results demonstrate that the helicase domain is responsible for systemic infection by controlling virus replication and cell-to-cell movement. Whereas four amino acids are responsible for acquiring virulence in CMV-Fny, six amino acid (positions at 865, 896, 901, 957, 980 and 993) substitutions in CMV-P1 were required for complete loss of virulence in ‘Bukang’.