• 한국양봉학회지
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• 제32권2호
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• pp.119-131
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• 2017

벌집꼬마밑빠진벌레 (Small hive beetle; SHB; Aethina tumida)의 신속검출과 대량 조사를 위하여 SHB 특이 초고속 유전자 증폭법을 개발하였다. 3쌍의 Aethina tumida-특이 유전자 증폭용 프라이머들은 벌집꼬마밑빠진벌레의 미토콘드리아 유전체 중 cytochrome oxidase subunit I (COI) 유전자에 근거하여 선발하였다. 최적화된 초고속 PCR은 $2.1{\times}10^1$ 분자의 작은벌집딱정벌레 COI 유전자를 18분 40초만에 특이적으로 그리고 정량적으로 검출할 수 있었다. 양봉현장의 적용을 위하여, 봉변으로부터 쉽게 DNA를 추출하는 방법을 고안하였으며, 봉변 1g 중 $10^5$ 분자의 벌집꼬마밑빠진벌레 COI 유전자가 존재할 경우(1/1000의 SHB 유충 사체), 10분 이내에 벌집꼬마밑빠진벌레의 존재와 분자적 정량을 마칠 수 있었다. 제안하는 이 실험법이 양봉현장에 널리 적용되어, 벌통 내 벌집꼬마밑빠진벌레의 침입여부 판단, 증식의 수준, 그리고 침입지역의 파악 및 제어에 활용되기를 기대한다.

• 한국물환경학회지
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• 제34권1호
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• pp.46-56
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• 2018

A mcyB-specific Ultra-Rapid quantitative PCR was developed for the quantitative detection of Microcystis aeruginosa, which is often a dominant species in green tide. McyB-specific UR-qPCR was optimized under extremely short times of each step in thermal cycles, based on the specific primers deduced from the mcyB in microcystin synthetase of M. aeruginosa. The M. aeruginosa strain KG07 was used as a standard for quantification, after the microscopic counting and calculation by mcyB-specific UR-qPCR. The water samples from the river water with the Microcystis outbreak were also measured by using both methods. The $1.0{\times}10^8$ molecules of mcyB-specific DNA was recognized inner 4 minutes after beginning of UR-qPCR, while $1.0{\times}10^4$ molecules of mcyB-specific templates was detected inner 7 minutes with quantitative manner. From the range of $1.0{\times}10^2$ to $1.0{\times}10^8$ initial molecules, quantification was well established based on $C_T$ using mcyB-specific UR-qPCR (Regression coefficiency, $R^2=0.9977$). Between the numbers of M. aeruginosa cell counting under microscope and calculated numbers using mcyB-specific UR-qPCR, some differences were often found. The reasons for these differences were discussed; therefore, easy compensation method was proposed that was dependent on the numbers of the cell counting. Additionally, to easily extract the genomic DNA (gDNA) from the samples, a freeze-fracturing of water-sample using liquid nitrogen was tested, by excluding the conventional gDNA extraction method. It was also verified that there were no significant differences using the UR-qPCR with both gDNAs. In conclusion, the mcyB-specific UR-qPCR that we proposed would be expected to be a useful tool for rapid quantification and easy monitoring of M. aeruginosa in environmental water.

• 한국양봉학회지
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• 제34권1호
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• pp.39-46
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• 2019

BQCV multi-point PCR was developed as a rapid multiplex detection method for BQCV, one of the viral pathogens of honeybees. It could detect BQCV specific genes qualitative as well as quantitative detection based on ultra-rapid PCR. Three primer pairs (RNA dependent RNA polymerase, capsid protein, 3C like protease) were specifically designed for accurate the detection and were optimized for minimizing the detection time and increasing the sensitivity. Our advanced diagnostic system have the accuracy by lowering the concern about the variation in the BQCV detection site. In addition, it should be an opportunity to identify mutations that are mixed with other viruses.

• 한국양봉학회지
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• 제34권1호
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• pp.15-26
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• 2019

기문응애는 1919년 최초 발견 이래 세계적으로 다양한 나라 및 지역에서 발견되고 있다. 2015년 국내 기문응애 관련 보고에 따르면, 99개 시료를 이용한 실험 중 1개 시료에서 기문응애 특이 유전자가 검출되었으나 그 실체는 발견되지 않았었다. 그 이후로 기문응애와 관련된 문헌이 지속적으로 발표되지 않아, 기문응애의 존재 및 피해에 대한 인식이 부족한 현황이다. 이와 더불어, 꿀벌의 내부기생충인 기문응애의 육안관찰에 큰 어려움이 있어, 분자적 기법을 이용한 기문응애 특이 nested PCR법을 개발하고자 하였다. Nested PCR법은 100분자 이하의 주형도 증폭 가능하게 함으로써, 시료 내 극미량 존재할 수 있는 기문응애의 유전자를 검출할 수 있었다. 1회의 초고속 PCR(detection PCR)은 23개 시료 중 4개의 시료만이 양성결과를 보였으나, 연속으로 진행한 nested 초고속 PCR에서는 11개의 시료가 추가로 양성 결과를 보였다. 이처럼 우리는 nested PCR법을 적용시킴으로써 총 15개의 시료에서 기문응애의 특이 유전자가 검출된 것을 확인함으로써, 보다 정확하고 민감한 유전자 검사법이 되도록 개발할 수 있었다. 우리는 분자 진단 결과를 근거로 특이 유전자가 검출된 시료로부터 기문응애의 실체를 확인하기 위한 실험도 함께 진행하였으나, 채집된 개체들에서는 확인할 수 없었다. 그러나 기문응애 특이 유전자 진단을 통한 국내 기문응애의 존재 가능성을 제시하였으며, 이를 근거로 실체 확인을 비롯한 기문응애의 지속적인 연구가 필요하다고 사료된다.

• 한국양봉학회지
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• 제34권1호
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• pp.27-37
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• 2019

Rapid detection of Tropilaelaps, an external parasite of honeybees that lead to malformation of honeybee or colony collapse disorder, is becoming important. But it is very difficult to find with the naked eye of Tropilaelaps. In this study, we have developed a method to detect the specific gene of Tropilaelaps from the hive debris and to know the number of Tropilaelaps in the hive through Tropilaelaps-specific quantitative detection. Tropilaelaps-specific gene amplified in DNA extracted from hive debris by consecutive PCR (1st detection, 2nd nested PCR). It could detect 101 molecules level of Tropilaelaps-specific gene and confirm the amplification of the Tropilaelaps-specific gene. It was possible to accurately quantify the number of Tropilaelaps from the hive debris sample, which is difficult to discriminate the presence of Tropilaelaps visually, through Tropilaelaps-specific detection. Under the microscope, Tropilaelaps was collected and quantitative detection of Tropilaelaps-specific genes was performed. It was possible to quantify the number of Tropilaelaps present in the hive through the molecules of the quantified Tropilaelaps-specific genes. We suggest that hive debris can represent as a micro-environment to hive and show that it can be a simpler and more accurate sample than using a parasitic host honeybee. We expect that hive debris should facilitate the monitoring of Tropilaelaps in hive.