Rapid Detection for Lysinibacillus fusiformis, a Suspicious Pathogen of Bombus terrestris, using Ultra-Rapid PCR

초고속 유전자 증폭법을 이용한 서양뒤영벌 의심병원체 Lysinibacillus fusiformis의 신속 검출법

Lysinibacillus fusiformis has been suspected to be a pathogen of Bombus terrestris in Korea since 2008. In this study, we developed the rapid detection method for the L. fusiformis by utilizing the Ultra-rapid PCR. After optimizing of L. fusiformis-specific Ultra-rapid PCR, it can detect the existence of $1.0{\times}10^8$ L. fusiformis-specific DNA molecules in 4 minute and 22 seconds. Even, only 10 molecules could be detected quantitatively using this method. In addition, for the first time, in our knowledge, L. fusiformis was detected using proposed method from bumblebee produced commercially in Korea. Not only in the laboratory but also in the field, L. fusiformis-specific Ultra-rapid PCR would be applied and might be expected as convenient tools at production of bumblebee or inspection for the import and export of bumblebee.

2008년 서양뒤영벌의 급작스런 폐사로 인하여 뒤영벌에 대한 병원체로 그 가능성이 제기된 Lysinibacillus fusiformis는 현재까지도 뒤영벌 병원체로써 의심되고 있다. 본 연구에서는 가장 빠르고 간편한 L. fusiformis 검출방법을 고안한 것으로, L. fusiformis 특이 초고속 PCR를 개발하여, 뒤영벌 성충으로부터 L. fusiformis 검출에 소요되는 시간을 최소화한 것이다. 최적화된 L. fusiformis 특이 유전자 초고속 PCR을 적용하였을 때, L. fusiformis의 감염여부는$1.0{\times}10^8$ 분자 수를 기준으로 4분 22초만에 판정할 수 있었으며, 최소 $1.0{\times}10^1$ 분자의 재조합 DNA까지 정량적으로 측정할 수 있었다. 또한, L. fusiformis 특이 유전자 초고속 PCR을 이용하여 국내에서 상업적으로 생산된 뒤영벌을 검사하였으며, 4개 지역에서 각 1개체씩 실험한 결과, L. fusiformis가 검출됨에 따라, 국내 최초로 뒤영벌에서 L. fusiformis의 존재를 확인할 수 있었다. L. fusiformis 특이 유전자 초고속 PCR법은 실험실 내에서 뿐만 아니라 현장에서 정량적 검출을 하기에 유용한 방법이 될 것이며 더 나아가 뒤영벌 수출입을 위한 검역 기준으로 사용되기를 기대한다.