The brown planthopper, N. lugens (Stal), has become a serious pest of rice in tropical Asia during the last decade. At high pest density, its feeding damage causes 'hopperburn' or complete wilting and drying of the rice plant. It also transmits grassy and ragged stunt virus diseases. The estimated losses caused by the pest in tropical Asia exceed $US\$300$ millions. While cultivation of resistant rice varieties has proved to be highly effective against the pest, their long-term stability is threatened because of the evolution of prolific biotypes which can destroy these varieties. At present, identification of biotypes is based principally on the differential reactions of host rice varieties to the pest and on host-mediated behavioral and physiological responses of the pest. Recent findings of morphological differences in adult rostrum, legs, and antennae, body parts that possess receptors for host plant location and discrimination, and cytological differences in N. lugens populations maintained as stock cultures strongly complement other biotype studies. So far, three N. lugens biotypes have been identified in the Philippines. Biotype I can survive on and damage varieties that do not carry and genes for resistance, while Biotype 2 survives on resistant varieties carrying Bph 1 gene and Biotype 3 on varieties carrying gene bph 2. However, none of these biotypes can survive on varieties with genes Bph 3 or bph 4. Several varieties which are resistant in the Philippines are susceptible in India and Sri Lanka as the South Asian biotypes of N. lugens are more virulent than Southeast Asian biotypes. To monitor the pest biotypes in different geographical regions and to identify new sources of resistance, an International Brown Planthopper Nursery has been established in many cooperating countries. The evolution of biotypes is an exceedingly complex process which is governed by the interactions of genetic and biological factors of the pest populations and the genetic makeup of the cultivated varieties. While the strategy for sequential release of varieties with major resistance genes has been fairly successful so far, the monegenic resistance of these varieties makes them vulnerable to the development of the pest biotypes. Therefore, present breeding endeavors envisage utilizing both major and minor resistance genes for effective control of the pest.
Antibiotic resistance in animal isolates of enterococci is a public health concern, because of the risk of transmission of antibiotic-resistant strains or resistance genes to humans through the food chain. This study investigated phenotypic and genotypic resistances profile of tetracycline in 245 $Enterococcus$ isolates from bovine milk. A total of 245 enterococci were isolated from 950 milk samples. The predominant strain was $E.$$faecalis$ (n = 199, 81.2%) and $E.$$faecium$ (n = 25, 10.2%). $E.$$avium$ (n = 7, 2.9%), $E.$$durans$ (n = 6, 2.5%), $E.$$gallinarum$ (n = 4, 1.6%), and $E.$$raffinosus$ (n = 4, 1.6%) were also isolated. Of the 245 enterococcal isolates 76.3% (n = 187) displayed tetracycline resistance (${\geq}16{\mu}g/ml$). Of the 187 tetracycline-resistant isolates, 83.4% (n = 156), 16.1% (n = 30), and 26.7% (n = 50) possessed the genes $tet$(M), $tet$(L), $tet$(S) respectively. While 3.2% (n = 6) of the tetracycline-resistant isolates possessed all three genes $tet$(M) + $tet$(L) + $tet$(S), 8.6% (n = 16), 16.0% (n = 30), and 2.7% (n = 5) of them possessed two genes $tet$(M) + $tet$(L), $tet$(M) + $tet$(S), and $tet$(L) + $tet$(S) respectively. The tetracycline resistance pattern investigated in this study was attributable mainly to the presence of $tet$(M).
Staphylococcus aureus is one of the most significant pathogens and a causative agents of nosocomial infections. The emergence of methicillin resistant S. aureus (MRSA), in particular, has become a major clinical and epidemiological problems worldwide. In this study, we analyzed the toxin genes and investigated molecular epidemiological characteristics of S. aureus isolated from stools of diarrheal patients at the hospitals in Incheon. Of the 609 strains from 2,281 specimens, 173 strains retained enterotoxin; 68 isolates (39.30%), 100 isolates (57.80%) were classified to A and C type, respectively. In the antibiotic susceptibility, all of enterotoxin positive isolates were resistant to oxacillin. Eighty eight strains (50.86%) of 173 MRSA isolate possessed tsst gene, but eta and eth genes were not detected at all. In the detection of MRSA associated genes by PCR method, mecA genes were detected in 167 strains (96.53%). From the result of PFGE analysis, we classified tsst-positive MRSA to 10 types and 24 subtypes. Type A, H and F were the major strains comprised of 57.95% (51 strains), 10.22% (9 strains) and 9.09% (8 strains) respectively.
Bacterial blight caused by Xantomonas oryzae pv. oryzae is one of the most serious diseases of rice especially in southern area of Korea. Three races, $\textrm{K}_1$, $\textrm{K}_2$ and $\textrm{K}_3$, are the most dominant species. lo improve rice breeding efficiency using marker assisted selection, some RFLP markers were surveyed for polymorphism between resistant and susceptible to $\textrm{K}_1$ and $\textrm{K}_3$. And, 127 doubled-haploid (DH) lines derived from Milyang121/HRl1650-1-4-2 and 131 DH lines derived from Milyang123/HR10624-AC5 were evaluated to bacterial blight ($\textrm{K}_1$ and $\textrm{K}_3$). Milyang121 and HR10624-AC5 have Xa-1, resistant to $\textrm{K}_1$ race, and Milyang123 has Xa-3, resistant to $\textrm{K}_1$ and $\textrm{K}_3$ race. Three markers, RZ590, RZ536 and RG303, showing polymorphism between parents and resistance gene, Xa-1 and Xa-3, were analysed in the two combinations of DH lines. The segregation pattern of resistant DH population of Milyang123/HR10624-AC5 to susceptible showed 3:1 and 1:1 in $\textrm{K}_1$ and $\textrm{K}_3$ race. In three RFLP markers, RZ590 was linked to Xa-1 on chromosome 4, and RZ536 and RG303 were linked to Xa-3 on chromosome 11. The map distance between Xa-1 and RZ590 was 3.1cM on chromosome 4, and Xa-3 and RZ536/RG303 were 7.6/16.0cM on chromosome 11, respectively. The results of RFLP mapping will be useful for the selection and pyramiding of bacterial blight resistant genes.
Chicken Mx protein (cMx) induced interferon (IFN) is an antiviral protein to inhibit replication of RNA virus, particularly negative stranded RNA virus, through blockage of transfortation of viral RNA and proteins. In order to determine antiviral effects of cMx from different MHC haplotype chicken, we characterized cMx gene by studying on nucleotide sequencing, antiviral effects to Newcastle disease virus, VSV and MDV, and transcription activities. Three types of eMx genes (2,118 bp) were detected from the different MHC haplotype chickens [B19 (N), B15(F) and B21 (GSP)] chickens, which have showed different susceptible to Marek's disease (MD). Several amino acid substitutions were showed in the cMx. The amino acid 548 and 631 in the cMxs from N and F, chickens susceptible to MD, was Val and Asn which was important on antiviral effects, and showed in resistant cMx. Those in the cMx from GSP, chicken resistant to MD, were same that showed in susceptible cMx. Though every cMx transactivated the expression of the reporter gene, the transcription activation by resistant cMx from N and F was lower compared to that by susceptible cMx from GSP. The decease of the cell growth in the resistant cMx cloned cells was seen in comparison with another cMx clone cells. Replication of NDV and VSV was suppressed in the clones with resistant cMx from N and F. NMx258-transducted cells lack of antiviral effects, and NMx437 or NMx646-transducted cells was showed 60% of antiviral effects compared to NMx705. Mean death time (MDT) and hemaggutination (HA) titer to NDV was long and low in the eggs of N and F lines, but short and high in the egg of GSP line. Interestingly, strong suppression to NDV was observed in the clone with N-Mx and in the eggs of N line. However, the effects of Mx for replication of vvMDV1 have not been. Thus, resistant types of cMx, N- and F-Mx, have showed the anti-viral effects to only RNA virus including NDV and VSV, but not to DNA virus. Antiviral effects of cMx were required whole length of amino acid including Val and Asn in amino acid 548 and 631.
Proceedings of the Korean Society of Plant Pathology Conference
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2003.10a
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pp.75.1-75
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2003
Barely yellow mosaic(BaYMV) and barely mild mosaic (BaMMV) bymoviruses are both transmitted by the soil-inhabiting fungus Polymyxa gramnis, and are responsible for economic losses in barley crops in Asia and Europe. Because chemical control of the vector is ineffective, the losses can only be prevented by growing resistant barley cultivars. The objective of this study is to produce resistant barley plants by transformation with viral coat protein(cp) genes. Resistance tests of T1 plants transformed with the BaYMV CP gene showed that at least four independent lines had clear resistance to BaYMV but two other lines were highly susceptible with severe symptoms. The CP gene was detected in all resistant T1 plants by genomic PCR. Most of T2 progenies derived from the resistant T1 lines also showed resistance. In contrast, only one out of 21 independent T2 lines transformed with the BAMMV CP gene tested showed clear resistance to BaMMV, and others were very susceptible. Further analyses of resistance and CP gene expression are in progress.
Recently, antibiotic resistant genes (ARGs) in the environment are emerging as pollutants, since these genetic contaminants can eventually be transferred to human pathogens. The aim of this study was to develop the experimental model of antibiotic resistant gene (ARG) plasmid transfer as a function of various environmental conditions. For this purpose, the multi drug resistant plasmid pB10, which is known to be originally isolated from a wastewater treatment plant, was selected as a model transfer plasmid and Escherichia coli $DH5{\alpha}$ containing pB10 was used as a model donor. Pseudomonas aeruginosa, an opportunistic pathogen, was selected as the recipient for the conjugation experiment. When the donor and recipient were exposed to various stressors including antibiotics and heavy metal as a function of the concentrations (10, 100 and, 1000 ppb), statistically increased plasmid transfer rate was observed at a concentration of 10 ppb of tetracycline and sulfamethoxazole compared to control (no antibiotic exposure). Accordingly, the developed experimental ARG model by various stressor is a promising tool for evaluating the dissemination of ARGs by micro-contaminants in aquatic environment.
Worldwide, cyst nematode(Heterodera glycines Ichinohe) is the most destructive pathogen of cultivated soybean. In the USA, current annual yield losses are estimated to be nearly a billion dollars. Crop losses are primarily reduced by the use of resistant cultivars. Nematode populations are variable and have adapted to reproduce on resistant cultivars over time because resistance primarily traces to two soybean accessions. It is important to use diverse resistance sources to develop new nematode resistant cultivars. Soybean PI 494182 is a recent introduction from Japan and found to be resistant to multiple nematode populations. It is yellow seeded and maturity group 0. We have determined inheritance of resistance in PI 494182 using $F_{2:3}$ families derived from cross PI 494182 X cv. Skylla. Skylla is a susceptible parent. Three nematode populations, races 1, 3, and 5, corresponding to HG types 2.5.7, 0, and 2.5.7 were used to bioassay 162 $F_{2:3}$ families in greenhouse experiments. Based on Chi-square tests, a two-gene model is proposed for resistance to race 1 and a three-gene model is proposed for conditioning resistance to both races 3 and 5. Correlation coefficient analysis indicated that some genes conditioning resistance to races 1, 3, and 5 are shared or closely linked with each other. These results will be useful to soybean breeders for developing soybean cultivars for broad resistance to nematodes.
Kim, Jae Yoon;Kim, Chang-Ho;Kim, Kyung Hee;Lee, Byung-Moo
Proceedings of the Korean Society of Crop Science Conference
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2017.06a
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pp.113-113
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2017
Downy mildew (DM), caused by several species in the Peronosclerospora and Scleropthora genera, is a major maize (Zea mays L.) disease in tropical or subtropical regions. DM is an obligate parasite species in the higher plants and spreads by oospores, wind, and mycelium in seed surface, soil, and living hosts. Owing to its geographical distribution and destructive yield reduction, DM is one of the most severe maize diseases among the maize pathogens. Positional cloning in combination with phenotyping is a general approach to identify disease resistant gene candidates in plants; however, it requires several time-consuming steps including population or fine mapping. Therefore, in the present study, we suggest a new combination strategy to improve the identification of disease resistant gene candidates. Downy mildew (DM) resistant maize was selected from five cultivars using the spreader row technique. Positional cloning and bioinformatics tools identified the DM resistant QTL marker (bnlg1702) and 47 protein coding genes annotations. Eventually, 5 DM resistant gene candidates, including bZIP34, Bak1, and Ppr, were identified by quantitative RT-PCR without fine mapping of the bnlg1702 locus. Specifically, we provided DM resistant gene candidates with our new strategy, including field selection by the spreader row technique without population preparation, the DM resistance region identification by positional cloning using bioinformatics tools, and expression level profiling by quantitative RT-PCR without fine mapping. As whole genome information is available for other crops, we propose applying our novel protocol to other crops or for other diseases with suitable adjustment.
The aim of this study was to investigate the antimicrobial resistance profiles of and the enterotoxin gene distribution in 4 strains of Staphylococcus aureus (S10-2, S10-3, S12-2, and S13-2) isolated from 90 bulgogi samples. The S. aureus enterotoxin H gene (seh) was found in all the strains, while the S. aureus enterotoxin A gene (sea) was found only in 3 of the 4 strains. The S10-2 strain expressed a combination of enterotoxin genes - seg, seh, sei, sej, selm, and seln. The strains S10-2 and S13-2 were resistant to ampicillin and penicillin G, and all the isolated strains were resistant to tetracycline. The S10-2 strain was the only mecA-positive strain; it was also resistant to β-lactam antibiotics. Thus, genes encoding enterotoxin as well as those conferring antibiotic resistance were identified in the S. aureus strains isolated from pork bulgogi. These results represents the potential occurrence of MRSA in pork bulgogi, and the need for a monitoring system for pork bulgogi in order to prevent an outbreak of staphylococcal food poisoning.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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