Comparative Analysis of Coat Protein Gene of Isolates of Cucumber mosaic virus Isolated from Pepper Plants in Two GMO Environmental Risk Assessment Fields

Twelve Cucumber mosaic virus (CMV) isolates were isolated from genetically modified (GM) and non-GM Capsicum annuum in two GM fields, Namyangju and Anseong, and their properties were investigated in this study. Coat protein (CP) gene of the CMV isolates were synthesized by RT-PCR using genus-specific primers which designed to amplify a DNA fragment of 950 bp. Purified cDNA fragments were cloned into the pGEMT easy vector for sequence determination. Nucleotide sequences (internal 657 bp) of CMV isolates were compared with Fny-CMV CP sequences and there were no significant collection site specific sequence similarities found. When predicted amino acid sequences (219 amino acids) were compared with Fny-CMV CP amino acids sequences, there were 96.8% to 97.3% similarities found from Namyangju collections and 95.9% to 96.8% similarities from Anseong collections. The phylogenetic analysis with nucleotide sequences showed definite differences in CMVs which have been isolated from the two regions.

GM 격리포장 내 고추에서 분리한 Cucumber mosaic virus 분리주들의 외피단백질 유전자 비교

남양주와 안성의 GM 고추 격리포장에서 모자이크 병징이 뚜렷한 이병주들로부터 바이러스를 채집하여 그 특성을 조사하였다. CMV RNA3의 외피단백질 유전자를 포함하는 3' 말단 부분에 대한 특이 프라이머를 이용하여 RT-PCR을 실시한 결과, 예상되었던 약 950 bp의 밴드가 확인되었다. 이 PCR 산물을 이용하여 클로닝을 실시하였으며 분석된 외피단백질유전자 염기서열을 토대로 기존에 알려진 Fny-CMV 외피단백질유전자 염기서열과 비교하였다. 남양주와 안성에서 채집된 각 분리주들은 Fny-CMV 염기서열과의 상동성에 있어 특별한 차이를 보이지 않았지만 염기서열을 이용한 계통발생분석에서는 두 지역간 CMV가 확연히 다른 그룹으로 나타났다. 한편, 분리된 각 CMV의 외피단백질유전자 염기서열을 통해 확인된 아미노산서열과 Fny-CMV의 외피단백질 아미노산 서열을 비교한 결과, 남양주에서 분리된 CMV가 96.8%에서 97.3%의 유사성을 보인 반면, 안성의 고추포장에서 분리된 CMV는 95.9%에서 96.8%의 유사성을 보였다. 특히 남양주에서 분리된 CMV와 Fny-CMV 모두 88번째 잔기에서 Lysine(K)을 포함하지만 안성에서 분리된 CMV는 Arginine(R)을 포함하였으며, 91번째 잔기에서 전자는 Leucine(L)을 포함하지만 후자는 Valine(V)을 포함하는 것이 확인되었다. 이 같은 결과를 종합해볼 때, 남양주와 안성의 고추에서 각각 분리된 CMV는 서로 다른 지역적 특색을 나타내는 것으로 확인되었다.