• 식물병연구
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• 제17권3호
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• pp.376-380
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• 2011

P. syringae pv. tomato는 토마토에서 bacterial speck병을 일으키는 종자전염 세균으로, 감수성 품종에서 주로 발병하여 경제적으로 큰 손실을 입힌다. 따라서 P. syringae pv. tomato는 한국을 비롯한 많은 나라에서 식물 검역대상 세균으로 지정하여 관리되고 있다. 본 연구에서 우리는 토마토 종자로부터 PCR을 이용하여 Pst를 검출할 수 있는 방법을 개발하였다. P. syringae pv. tomato의 hrpZ 유전자에서 특이적인 프라이머를 개발하였다. 개발된 프라이머는 P. syringae pv. tomato에서만 501 bp 크기의 특이적 DNA를 증폭하였으며, P. syringae pv. glycinea, P. syringae pv. maculicola, P. syringae pv. atropurpurea, P. syringae pv. morsprunorum와 같은 다른 토마토 세균병원균과 P. syringae pathovar 균주들에서는 증폭되지 않았다. Nested PCR 프라이머를 이용한 PCR에서도 오직 P. syringae pv. tomato에서만 119 bp 크기의 특이적 DNA가 증폭되었고, 토마토 종자에서 P. syringae pv. tomato을 정확하고 민감하게 검출하였다. 본 연구는 현재까지 사용되고 있는 Pst의 검출방법의 민감도를 비교한 최초의 보고로 본 연구에서 개발된 PCR방법들은 토마토 종자에서 Pst을 검출하는 매우 유용한 방법으로 생각된다.

• Molecules and Cells
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• 제45권7호
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• pp.502-511
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• 2022

Bacterial volatile compounds (BVCs) exert beneficial effects on plant protection both directly and indirectly. Although BVCs have been detected in vitro, their detection in situ remains challenging. The purpose of this study was to investigate the possibility of BVCs detection under in situ condition and estimate the potentials of in situ BVC to plants at below detection limit. We developed a method for detecting BVCs released by the soil bacteria Bacillus velezensis strain GB03 and Streptomyces griseus strain S4-7 in situ using solid-phase microextraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry (SPME-GC-MS). Additionally, we evaluated the BVC detection limit in the rhizosphere and induction of systemic immune response in tomato plants grown in the greenhouse. Two signature BVCs, 2-nonanone and caryolan-1-ol, of GB03 and S4-7 respectively were successfully detected using the soil-vial system. However, these BVCs could not be detected in the rhizosphere pretreated with strains GB03 and S4-7. The detection limit of 2-nonanone in the tomato rhizosphere was 1 µM. Unexpectedly, drench application of 2-nonanone at 10 nM concentration, which is below its detection limit, protected tomato seedlings against Pseudomonas syringae pv. tomato. Our finding highlights that BVCs, including 2-nonanone, released by a soil bacterium are functional even when present at a concentration below the detection limit of SPME-GC-MS.

• 로봇학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.49-55
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• 2021

Recently, a smart farm technology is drawing attention as an alternative to the decline of farm labor population problems due to the aging society. Especially, there is an increasing demand for automatic harvesting system that can be commercialized in the market. Pre-harvest crop detection is the most important issue for the harvesting robot system in a real-world environment. In this paper, we proposed a real-time tomato instance tracking algorithm by using deep learning and probability models. In general, It is hard to keep track of the same tomato instance between successive frames, because the tomato growing environment is disturbed by the change of lighting condition and a background clutter without a stochastic approach. Therefore, this work suggests that individual tomato object detection for each frame is conducted by YOLOv3 model, and the continuous instance tracking between frames is performed by Kalman filter and probability model. We have verified the performance of the proposed method, an experiment was shown a good result in real-world test data.

• 식물병연구
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• 제23권2호
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• pp.193-201
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• 2017

국내의 토마토에서 발생하는 주요 바이러스는 Tomato chlorosis virus (ToCV), Tomato spotted wilt virus (TSWV), Cucumber mosaic virus (CMV), Pepper mottle virus (PepMoV), Tomato mosaic virus (ToMV)이다. 이들 바이러스를 진단하기 위해 프라이머 세트와 반응액을 포함하는 역전사중합반응(RT-PCR)법의 조건을 조사하였다. 공시한 바이러스에 특이적인 염기서열로부터 모두 46개 프라이머 세트를 설계하고, 이를 이용해 주형을 넣지 않은 RT-PCR에서 비특이 반응을 조사하였다. 이들 가운데 16개 조합을 건전한 토마토 RNA에 적용한 결과 프라이머 세트와 RT-PCR 반응액 간의 친화성이 비특이 반응 감소에 영향을 주었다. cDNA 합성과 관련된 인자와 RT-PCR 반응액 사이의 조합을 근거로 ToCV 진단을 위한 두 종류의 반응액을 선발하였다. ToCV 진단 시 수립된 조건을 나머지 바이러스 진단에 적용했을 때, 특이성이 높은 프라이머 세트 C029 (ToCV), C072 (TSWV), C070 (CMV), C048 (PepMoV), C065 (ToMV)를 선발할 수 있었다. 이들 프라이머 세트는 공시한 바이러스를 특이적으로 진단하는 데 유용할 것으로 판단된다.

• 식물병연구
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• 제21권3호
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• pp.180-185
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• 2015

In the present work, a pair of primers specific to Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) was designed to allow specific amplification of DNA fragments from any TYLCV isolates using an extensive alignment of the complete genome sequences of TYLCV isolates deposited in the GenBank database. A pair of primers which allows the specific amplification of tomato ${\beta}$-tubulin gene was also analyzed as an internal PCR control. A duplex PCR method with the developed primer sets showed that TYLCV could be directly detected from the leaf crude sap of infected tomato plants. In addition, our developed duplex PCR method could determine PCR errors for TYLCV diagnosis, suggesting that this duplex PCR method with the primer sets is a good tool for specific and sensitive TYLCV diagnosis. The developed duplex PCR method was further verified from tomato samples collected from some farms in Korea, suggesting that this developed PCR method is a simple and reliable tool for rapid and large-scale TYLCV detections in tomato plants.

• 식물병연구
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• 제24권4호
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• pp.342-347
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• 2018

Clavibacter michiganensis는 토마토에 궤양병을 일으키는 식물병원성 세균으로 인공배지에서 자라는 속도가 매우 느리기 때문에 감염조직으로부터 병원균을 분리 배양하는 방법을 통해서는 진단하기가 쉽지 않다. 또한 토마토 궤양병균은 식물체 내에서 오랜 잠복기를 거친 후에 병징을 나타내기 때문에 방제하기 어려운 세균병 중에 하나이므로 발병 시 신속한 진단을 통해 빠른 방제가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 토마토 궤양병균의 검출을 위한 특이 프라이머를 제작함으로써 감염 식물체의 direct PCR을 통해 토마토 궤양병에 대한 빠르고 정확한 진단이 가능하도록 하였다. 새로 개발된 CmmF와 CmmR 프라이머 세트로 PCR을 수행했을 때, 토마토 궤양병균의 16-23S ribosomal RNA intergenic spacer 영역에서 약 165 bp의 단일 밴드가 특이적으로 증폭되었다. 반면에 토마토 궤양병균과 유연관계에 있는 고추 궤양병균이나 다른 Clavibacter 종 세균에서는 전혀 증폭되지 않는 것을 확인할 수 있었다. 이 방법은 감염 식물체로부터 DNA를 추출하지 않더라도 감염조직의 즙액에서 바로 토마토 궤양병균의 DNA 증폭이 가능하고 총 진단시간을 줄일 수 있다는 이점이 있기 때문에 토마토 궤양병의 진단에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 품질경영학회지
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• 제48권4호
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• pp.581-596
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• 2020

Purpose: purpose of this study was to propose the web application platform which can be to detect and discriminate various diseases and pest of tomato plant based on the large amount of disease image data observed in the facility or the open field. Methods: The deep learning algorithms uesed at the web applivation platform are consisted as the combining form of Faster R-CNN with the pre-trained convolution neural network (CNN) models such as SSD_mobilenet v1, Inception v2, Resnet50 and Resnet101 models. To evaluate the superiority of the newly proposed web application platform, we collected 850 images of four diseases such as Bacterial cankers, Late blight, Leaf miners, and Powdery mildew that occur the most frequent in tomato plants. Of these, 750 were used to learn the algorithm, and the remaining 100 images were used to evaluate the algorithm. Results: From the experiments, the deep learning algorithm combining Faster R-CNN with SSD_mobilnet v1, Inception v2, Resnet50, and Restnet101 showed detection accuracy of 31.0%, 87.7%, 84.4%, and 90.8% respectively. Finally, we constructed a web application platform that can detect and discriminate various tomato deseases using best deep learning algorithm. If farmers uploaded image captured by their digital cameras such as smart phone camera or DSLR (Digital Single Lens Reflex) camera, then they can receive an information for detection, identification and disease control about captured tomato disease through the proposed web application platform. Conclusion: Incheon Port needs to act actively paying.

• 식물병연구
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• 제17권1호
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• pp.44-51
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• 2011

우리나라에서 주로 재배되는 가지과작물의 종자 전염 병원균 중에서 세균성 병원균 Xanthomonns campestris pv. vesicatoria(Xcv), Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm), Erwinia carotovora subsp. carotovora (Ecc)와 바이러스 병원균 Pepper mild mottle virus (PMMoV) and Tobacco mild green mosaic virus (TMGMV)를 종자로부터 동시검출하기 위한 One-step Multiplex RT-PCR을 개발하였다. 각각의 병원균을 특이적으로 증폭시키는 병원균 검출용 프라이머 15세트를 primer-blast 프로그램을 이용하여 제작하였고 각각의 병원균을 특이적으로 검출할 수 있는 5세트의 프라이머 세트(Cmm-F/R, Ecc-F/R, Xcv-F/R, PMMoV-F/R, TMGMVF/R)를 선발하였다. 이들 프라이머 세트는 프라이머간의 또는 병원균 cDNA간의 간섭없이 타겟 병원균만을 검출하였다. 가지과 작물 중에서 유통 중인 고추종자 20품종과 토마토종자 10품종에 대한 종자 감염 병원균 검출을 위한 PCR을 수행한 결과, 2개 품종의 토마토종자에서 Ecc가 검출되었고 4개 품종의 고추종자에서도 Ecc가 검출되었다. 특히 고추 종자에선 Ecc가 검출된 4개 품종 외에 1개 품종에서 PMMoV, TMGMV가 동시 검출되었다. 이로 인해 개발된 One-step multiplex RT-PCR은 서로 간섭 현상 없이 병원균을 효율적으로 검출할 수 있음을 보여 주었다.

• 식물병연구
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• 제8권2호
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• pp.101-106
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• 2002

시판중인 18품종의 토마토 종자에 대하여 TMV, ToMV, CMV의 오염률과 종자 전반률을 조사한 결과 TMV와 ToMV는 각각 9품종에서 오염이 확인되었으며, CMV는 3품종에서 바이러스 오염을 확인하였다. TMV는 3.8%로 가장 높은 오염률을 보였고, ToMV는 2.6%, CMV는 1.4%의 오염률을 보였다. 자연적인 종자 전반률을 조사한 결과, 공시한 9품종의 토마토종자에서 ToMV는 3품종에서 4.4%, CMV는 4품종에서 2.2%의 종자 전반률을 확인할 수 있었으며, TMV는 본실험에서는 종자 전반을 확인할 수 없었다. 1999년 10월부터 2000년 10월까지 충청북도 주요 토마토 재배지역에서 TMV, ToMV CMV의 지역별 바이러스 감염률과 병정별 감염률 및 생육시기에 따른 세 바이러스의 감염률을 조사한 결과, 각 지역의 토마토 포장에서는 잎말림, 괴저 및 왜화 등의 다양한 병징을 보였으며, 대부분의 포장에서 잎말림 증상이 관찰되었으며, 모자이크 증상과 누렁증상 등의 병징도 많이 관찰되었으며, 로꾸산마루 품종에서 다양한 병징이 관찰되었다. 지역별로는 옥산 지역의 로꾸산마루 포장과 가금지역의 꼬꼬 포장 및 노은지역의 로꾸산마루 포장에서 TMV와 ToMV 및 CMV의 감염률이 높았으며, ToMV의 감염률은 가금지역의 꼬꼬 포장에서 43.3%로 가장 높았으며, CMV의 감염률은 노은지역의 로꾸산마루 포장에서 40.0%로 다른 포장보다 높았다. 병징에 따른 바이러스의 감염률은 누렁증상을 보이는 병징에서 ToMV가 가장 높았고, 괴저 증상을 보이는 잎에서는 CMV가 가장 높았으며, 잎말림 과총생 및 얼룩무늬 등 대부분의 병정에서 ToMV의 감염을 확인하였고, TMV의 감염률은 낮았다. 생육단계별에 따른 바이러스 감염률을 조사한 결과 생육초기보다 생육중기와 후기가 바이러스의 오염률이 높았으며, 생육중기와 생육후기의 감염률은 차이가 없었다.

• 식물병연구
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• 제14권3호
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• pp.233-237
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• 2008

국내에서 최근 발견된 Tomato yellow leaf curl virus(TYLCV)가 토마토에 발생하여 큰 피해가 발생하였다. TYLCV의 피해 발생 예방을 위하여 농업현장의 연구지도연구기관에서 쉽고 간편하게 사용할 수 있는 조기 정밀 유전자 진단기술 개발은 매우 중요하다. TYLCV에 대해 특이적 프라이머를 제작하고 특별한 핵산분리 기술이나 도구가 필요 없는 빠르고 정확하며 경제적인 VC/PCR 진단법을 이용한 유전자 진단법을 개발하였다. TYLCV 진단용 프라이머를 22개 제작하여 감염주 및 건전 토마토의 전체 핵산을 이용해 특이성 검정으로 PCR용으로 9점을 선발하였고, VC/PCR 진단법 용으로 9종을 선발하였다. 이러한 두 가지 진단법에 모두 특이적인 프라이머를 6종을 선발한 후 TLCV로 알려진 다른 Geminivirus와의 특이성 검정결과로 총 4종이 최종 선발하였다. 이들 중 Deng(540,541) 프라이머는 Ceminivirus를 진단할 수 있는 degenerate 프라이머로 VC/PCR진단법이 개발 되었다.