Development of a New PCR Method for Detection of Pectobacterium carotovorum

A new PCR method was developed to detect Pectobacterium carotovorum which is the causative agent of soft rot in Brassica pekinensis. A specific detection primer set based on Lytic murein transglycolase gene was designed and evaluated. Using ERB3_F (5'-TGC GAC ACC TCC TCA TCA CG-3') and ERB3_R (5'-CTT ATC ACG CTG TAA CCA GC-3') primers, 437 nucleotides long fragment was specifically amplified. The amplified products were observed in 52 out of 55 strains of P. carotovorum or Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum. On the other hand, no amplification was observed in 8 organisms including Chinese cabbage and potato. The optimal PCR condition for the ERB3_F/ERB3_R primer set was $58^{\circ}C$ for annealing and 15 mM for $MgCl_2$. With serially diluted templates, the specific PCR sensitivitie limit was $2\times10^3$ copies. Also, this method can be applied not only to DNA but also to field samples. This PCR method may be expected to be useful for specific detection of P. carotovorum.

Pectobacterium carotovorum의 검출을 위한 PCR 진단법의 개발

Pectobacterium carotovorum은 배추를 비롯한 광범위한 식물체에 무름병을 일으키는 병원성 세균으로, 무름병의 효율적인 방제를 위하여 신속한 병원체의 진단이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 높은 특이성으로 다양한 진단에 적용되고 있는 PCR법을 이용하여 Pectobacterium carotovorum을 높은 정확성과 민감성으로 검출할 수 있는 진단법을 개발하고자 하였다. 먼저 P. carotovorum에 특이성이 있다고 보고된 다양한 특이 primer들을 비교하여 가장 특이성이 높은 primer쌍들을 선별하였으며, 최종 선발된 특이 primer쌍은 ERB_3F (5'-TGCGACACCTCCTCATCACG-3'), ERB_3R (5'-CTTATCACGCTGTAACCAGC-3')로 나타났다. 이들을 사용한 PCR 검출법은 $58^{\circ}C$의 annealing 온도, 15 mM $MgCl_2$ 농도 등으로 최적화되었으며, 최적조건에서 P. carotovorum 특이 PCR 진단법은 10 pg, 즉 $2\times10^3$ copies의 병원균 유전자를 검출할 수 있는 우수한 민감성을 보였다. 또한 배양된 균주가 아닌 현장 시료에서 본 P. carotovorum 검출법을 시험해 본 결과 이 검사법은 병원균 배양없이 현장에도 직접 적용할 수 있음을 입증하였다. 따라서 본 연구를 통해 확립된 P. carotovorum 특이 PCR 진단법은 해당 병원균을 신속하게 진단하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이라 기대한다.