The low virus titer in woody plant tissues and the presence of inhibitor compounds such as polyphenols, tannins and polysaccharides are common difficulties that compromise purification of plant viroids from their woody hosts. A simple, reliable method of RNA isolation using CF11 cellulose column on a microcentrifuge tube scale for detecting Apple scar skin viroid (ASSVd) in apple was developed. Total RNA extracted from leaf, woody bark and the fruit skin was used for reverse transcription. RT-PCR products could be detected from RNA prepared from dormant woody bark, fruit skin and fresh leaves with both the CF11 cellulose column method and NucliSens extractor in February, August and November. Meanwhile, with the RNeasy kit RT-PCR, products were detected only in leaves and not from bark or fruit skin. The PCR product, about 330 base pairs, was analyzed by agarose gel electrophoresis. The CF11 cellulose column method was effective for detecting ASSVd. The method enabled the processing of a large numbers of samples of dormant woody bark, leaf and fruit skin of apple.
Kim, Mi Young;Chun, Jae An;Cho, Kang Hee;Park, Seo Jun;Kim, Se Hee;Lee, Han Chan
Journal of Plant Biotechnology
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v.44
no.4
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pp.379-387
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2017
Various sizes (0.2 ~ 1.2 mm) and developmental stages (referred to as Stage 1 ~ 3) of apical and lateral meristems were excised, together or separately, directly from dormant buds of apple 'Hongro'. They were mixed infected by Apple scar skin viroid (ASSVd), Apple chlorotic leaf spot virus (ACLSV), Apple stem pitting virus (ASPV) and Apple stem grooving virus (ASGV), which are major viruses attacking apples. A total of 31 callus lines (> 10 mm in diameter) were obtained by culturing the explants on Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 3% sucrose, 3.0 mg/L benzyladenine (BA) and 0.1 mg/L indole-3-butyric acid (IBA), and they were subjected to RT-PCR analysis for virus detection. A high rate of virus elimination (expressed as the percentage of calli that did not amplify during RT-PCR, i.e., RT-PCR negative calli per total number of calli obtained) was achieved for ACLSV (100%), ASSVd (93.7%), and ASPV (93.7%), whereas it was only 25.8% for ASGV. ASPV was detected in the presence of 2 ~ 3 bracts. Simultaneous virus elimination of ASSVd, ASPV, ACLSV, and ASGV occurred during the meristem culture, in which the early stages of the dormant buds (Stage 1) were used, because ASGV was mostly eliminated during that stage. The results of the present study will be valuable for the production of virus-free apple trees.
Cho, Kang Hee;Kim, In-Soo;Kil, Eui-Joon;Park, Seo Jun;Kim, Se Hee;Choi, In-Myung;Kim, Dae-Hyun
Research in Plant Disease
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v.21
no.4
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pp.346-350
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2015
To identify genome sequences of Apple scar skin viroid (ASSVd) isolates in Korea, the field survey was performed from 'Hongro' apple orchards located in eight sites in South Korea (Bongwha, Cheongsong, Dangjin, Gimchoen, Muju, Mungyeong, Suwon, and Yeongwol). ASSVd was detected by RT-PCR and PCR fragments were cloned into cloning vector. Full-length viral genomes of eight ASSVd isolates were sequenced and compared with 21 isolates reported previously from Korea, India, China, Japan and Greece. Eight isolates in this study showed 92.2-99.7% nucleotide sequence identities with those reported previously. Phylogenetic analysis showed that seven isolates reported in this study belong to the same group distinct from other groups.
Lee, Seongkyun;Cha, Jae-Soon;Kwon, Yeuseok;Lee, Yun Sang;Yoo, Se Eun;Kim, Ju Hyung;Kim, Daeil
Research in Plant Disease
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v.26
no.2
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pp.95-102
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2020
The investigation of the infection rate of domestic apple orchards by four types of apple viruses (Apple chlorotic leaf spot virus [ACLSV], Apple stem pitting virus [ASPV], Apple stem grooving virus [ASGV], Apple mosaic virus [ApMV]) and one type of viroid (Apple scar skin viroid, ASSVd) found that most apple trees were infected with viruses and viroid at the rate of 97.3%. By region, the infection rate in Jeongseon stood at 98.8%, Danyang at 100%, Yesan at 100%, Jangsu at 89.1%, and Muju at 98.1%. By each virus and viroid, the infection rate of ASGV was the highest at 93.4%, followed by ASPV at 85.7%, ACLSV at 59.0%, ASSVd at 6.7%, and ApMV at the lowest 3.6%. In addition, 84.8% of the cases were infected with two or more types of viruses and viroid, nearly seven times the single type infection rate of 12.4%, and the cases infected with three viruses, ASPV, ACLSV, and ASGV accounted for 56.2%, more than the half the total number of trees investigated.
Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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2018.04a
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pp.52-52
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2018
Apple (Malus domestica) is one of the most economically important fruits in Korea. But virus infection has decreased sustainable production of apple and caused the serious problems such as yield loss and poor fruit quality. Virus or viroid infection including Apple chlorotic leaf spot virus (ACLSV), Apple stem pitting virus (ASPV), Apple stem grooving virus (ASGV), Apple mosaic virus (ApMV) and Apple scar skin viroid (ASSVd) has been also reported in Korea, furthermore, its damages and economic losses have increased constantly. In our research, we tried to survey virus infection for commercial nursery trees of major apple cultivars, especially dwarfing rootstocks 'M.9' and 'M.26' as well as scions. Trees were collected from 11 locations which have produced a great amount of apple nursery stocks in Korea. Infection degree was investigated in apple cultivars, 'Hongro' and 'Fuji' using RT-PCR method. In the scion of cultivar 'Hongro', infection ratio of ACLSV, ASPV and ASGV were 100%, 81.8% and 100% respectively. In the rootstock of cultivar 'Hongro', infection ratio of ACLSV, ASPV, ASGV and ApMV were 90.9%, 81.8%, 100% and 9.1% respectively. In the scion of cultivar 'Fuji', infection ratio of ACLSV, ASPV and ASGV were 81.8%, 90.9% and 100% respectively. In the rootstock of cultivar 'Fuji', infection ratio of ACLSV, ASPV, ASGV and ApMV were 81.8%, 90.9%, 100% and 9.1% respectively. Infection of ASSVd was not detected in both cultivars. From our results, it was found that most of apple rootstocks and scions had multiple infections by apple viruses which have caused economic damage in fruit production.
Apples are the most grown fruit crops in the fruit industry of Korea. However, virus or viroid infection such as apple mosaic virus (ApMV), apple stem grooving capillovirus (ASGV), apple stem pitting virus (ASPV), apple chlorotic leaf spot virus (ACLSV), apple scar skin viroid (ASSVd) causes fruit yield reduction and poor fruit quality. Therefore, in this study, we examined to established an efficient virus-free system to eliminate the most infected ASGV virus in domestic apple orchard. We investigated that the shoot growth rate and the virus removal rate in ASGV infected potted apples that were treated with heat treatment in a growth chamber (constant temperature/humidity device) maintained at 36℃, 38℃ and 40℃ for 4 weeks. Here we found that the shoot growth rate was the highest in the heat treatment group (36℃) and the virus was removed in the middle and top of the shoot but not in the bottom. The virus was did not removed in the 38℃ and 40℃ heat treatment group in all section of shoots, and the heat treatment group (40℃) died after 4 weeks of heat treatment without growth of shoots. We performed in vivo shoot-tip grafting using the shoot-tip of potted apple heat-treated at 36 ℃, and we also investigated the viability and virus removal rate, which showed 94% viability and 20% virus removal rate. Collectively, our results suggest that it would be possible to produce the virus-free apple plants through heat treatment and shoot-tip grafting.
Apple (Malus pumila) is one of the most economically important fruits in Korea. but virus infection has decreased the sustainable production of apples and caused serious problems such as yield loss and poor fruit quality. Virus or viroid infection including apple chlorotic leaf spot virus (ACLSV), apple stem pitting virus (ASPV), apple stem grooving virus (ASGV), apple mosaic virus (ApMV) and apple scar skin viroid (ASSVd) have been also reported in Korea. In many cases, as apple gets infected with virus and viroid with no specific symptoms, the damage and symptoms caused by the viruses are not detected. In our research, viruses in the rootstock were eliminated for a virus-free apple dwarfing rootstock of M.9 and M.26. The virus elimination methods were apical meristem culture, thermotherapy ($37^{\circ}C$, 6 weeks) and chemotherapy($Ribavirin^{(R)}$). The detection of apple viruses was accomplished by Enzyme-linked Immuno-Sorbent Assay (ELlSA) and reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). RT- PCR method was 10 ~ 30% more sensitive than the ELISA method. The efficiency of virus elimination was enhanced in apical meristem culture method. The acquisition rate of virus-free apple dwarfing rootstocks was 30 ~ 40% higher in apical meristem culture. After the meristem culturing of M.9, the infection ratio of ACLSV, ASPV and ASGV was 45%, 60% and 50%, respectively. In the apple dwarfing rootstock of M.26, the infection ratio of ACLSV, ASPV and ASGV was 40%, 55% and 55%, respectively. Based on this study, the best method for the production of virus-free apple dwarfing rootstocks was the apical meristem culture.
Lee, Gunsup;Kim, Jeong Hee;Kim, Hyun Ran;Shin, Il Sheob;Cho, Kang Hee;Kim, Se Hee;Shin, Juhee;Kim, Dae Hyun
Research in Plant Disease
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v.19
no.4
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pp.288-293
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2013
In worldwide, viral diseases of apple plants has caused the serious problems like reduced production and malformation of fruits. Also, the damages of apple plants by virus and/or viroid infection (Apple chlorotic leaf spot virus, Apple stem grooving virus, Apple mosaic virus, and Apple scar skin viroid) were reported in Korea. However there is few report about the protection approach against the infection by apple viruses. Therefore, this paper introduced the experimental protocol for the development of virus-free apple cultivars (Danhong, Hongan, Saenara, Summerdream). Apple plants were treated at $37^{\circ}C$ for 4 weeks and shoot tips were cultured in vitro. After heat treatment, the detection of apple viruses was performed by RT-PCR using virusspecific detection primers in new apple cultivars. With the heat treatments followed by in vitro shoot tip culture, the proportion of virus-free stocks of 'Danhong', 'Hongan', 'Saenara', and 'Summerdream' was 28%, 16%, 12%, and 12%, respectively. Taken together, this approach can be a good tool for production of virus-free apple stocks.
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