Jeong, Ji -Yun;Robin, Arif Hasan Khan;Natarajan, Sathishkumar;Laila, Rawnak;Kim, Hoy-Taek;Park, Jong-In;Nou, Ill-Sup
The Plant Pathology Journal
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제34권6호
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pp.506-513
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2018
Clubroot is one of the most economically important diseases of the Brassicaceae family. Clubroot disease is caused by the obligate parasite Plasmodiophora brassicae, which is difficult to study because it is nonculturable in the laboratory and its races are genetically variable worldwide. In Korea, there are at least five races that belongs to four pathotype groups. A recent study conducted in Korea attempted to develop molecular markers based on ribosomal DNA polymorphism to detect P. brassicae isolates, but none of those markers was either race-specific or pathotype-specific. Our current study aimed to develop race- and isolate-specific markers by exploiting genomic sequence variations. A total of 119 markers were developed based on unique variation exists in genomic sequences of each of the races. Only 12 markers were able to detect P. brassicae strains of each isolate or race. Ycheon14 markers was specific to isolates of race 2, Yeoncheon and Hoengseong. Ycheon9 and Ycheon10 markers were specific to Yeoncheon isolate (race 2, pathotype 3), ZJ1-3, ZJ1-4 and ZJ1-5 markers were specific to Haenam2 (race 4) isolate, ZJ1-35, ZJ1-40, ZJ1-41 and ZJ1-49 markers were specific to Hoengseong isolate and ZJ1-56 and ZJ1-64 markers were specific to Pyeongchang isolate (race 4, pathotype 3). The PCR-based sequence characterized amplified region (SCAR) markers developed in this study are able to detect five Korean isolates of P. brassicae. These markers can be utilized in identifying four Korean P. brassicae isolates from different regions. Additional effort is required to develop race- and isolate-specific markers for the remaining Korean isolates.
Background and objective: Artemisia argyi has a long history as an effective treatment for various diseases. The detection of environmental pollutant benzo(a)pyrene, a known human carcinogen, in the leaves of Artemisia argyi is cause for concern. For medicinal plant extracts, both a reduction of benzo(a)pyrene as well as the maintained effectiveness of the compound are important. Therefore, in this study, we propose an optimized process for the addition and filtration of activated carbon to reduce benzo(a)pyrene and change the contents of the indicating substance(jaceosidine and eupatilin). Methods: Artemisia argyi EtOH extract containing 36 ppb of benzo(a)pyrene was added to 0.1, 0.5, 1.0, and 1.5% (w/w) of activated carbon for 120 min and filtered using an activated carbon filter 1, 2, 3, and 5 times respectively. The content of benzo(a)pyrene and indicating substances in Artemisia argyi extract were then measured with high performance liquid chromatography (fluorescence and UV detectors). Results: As the amounts of activated carbon powder and filtering cycles increased, the content of benzo(a)pyrene in the Artemisia argyi extract decreased. However, when activated carbon powder 1.5% was added to the extract, and when the activated carbon filter was filtered five times, the results were reduced by 15% and 30~40% respectively. The optimal extraction condition for reducing benzo(a)pyrene was adding 1.5% of activated carbon powder. This resulted in reducing benzo(a)pyrene by 83% and indicating substances by about 4%. Conclusions: Here we present a process for reducing benzo(a)pyrene in Artemisia argyi extract using activated carbon to reduce toxicity and minimize the loss of active ingredients. This approach has potential application within a manufacturing process of various medicinal plant extracts.
국내외적으로 ACLSV, ASGV, ApMV, ASSVd와 같은 바이러스 및 바이로이드 병의 발생으로 사과 과실의 생산량 감소와 기형적인 외형 등 많은 문제점들이 보고되었다. 하지만 사과 바이러스의 감염에 대한 방제 대책은 거의 알려진 바가 없는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 사과 신품종인 '단홍', '홍안', '새나라', '썸머드림'을 분양하기에 앞서 바이러스 무병묘를 생산하는 시스템을 확립하고자 하였다. $37^{\circ}C$가 유지되는 항온 항습장치에서 4주간 열처리를 하였으며 기내에서 경정 배양을 하였다. 열처리된 각각의 사과 신품종들은 바이러스 진단 프라이머를 통해 RT-PCR을 수행하여 바이러스 진단을 수행하였다. 결과적으로 '단홍'은 28%의 바이러스 무병묘를 확보할 수 있었으며 '홍안'은 16%, '새나라'와 '썸머드림'은 12%의 확률로 바이러스 무병 사과를 확보할 수 있었다. 본 연구결과는 열처리 및 경정배양을 통해 사과 신품종에서 바이러스 무병묘 생산 시스템 구축이 가능함을 보여주었다.
Xanthomonas oryzae pv. oryzae는 벼 흰잎마름병을 일으키는 세균이며, 벼 흰잎마름병은 벼 주요 재배지에서 꾸준하게 발생하고 있다. 본 연구에서는 벼흰잎마름병균을 신속하고 간편하게 검출하기 위해 등온증폭법 중 하나인 recombinase polymerase amplification (RPA)를 적용하여 현장진단 등을 위한 유전자기반 진단법을 개발하였다. RPA법은 짧은 시간의 등온 조건에서 유전자 증폭이 가능하다는 장점이 있다. 본 연구에서 개발한 벼 흰잎마름병 RPA 진단법은 39℃에서 5분간만 반응하면 목표유전자의 증폭이 이루어지므로 기존 진단법보다 신속하고 간편하며 우리나라에 존재하는 K1-K3a의 4종 레이스에 모두 적용가능하며, DNA 추출 없이 식물체 잎의 즙액으로 증폭반응 수행이 가능하며 기존 Taq 기반 PCR보다 약 10배 검출 민감도가 높고 고가의 thermal cycler 없이도 항온수조, 발열블록 혹은 체온을 이용한 증폭반응 수행이 가능하다. 벼흰잎마름병은 벼의 농작물재해보험 대상재해 병충해 중의 하나이므로 과학적 진단결과가 요구되나, 일선 농촌지도 현장에서는 유전자기반 진단을 위한 장비, 기술 등의 부족으로 분자진단이 어려웠다. 본 연구에서 개발한 벼 흰잎마름병 RPA 진단을 활용한다 면 병징 의심부위 마쇄액을 주형으로, 손으로 5분 동안 반응시키는 것만으로도 신속하고 간편하게 벼 흰잎마름병의 목표유전자 증폭산물을 형성하므로 벼 흰잎마름병 진단의 최일선에서 활용할 수 있을 것이다.
Alam, Abrar;Siddiqui, Javed Inam;Naikodi, Mohammed Abdul Rasheed;Kazmi, Munawwar Husain
셀메드
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제10권1호
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pp.7.1-7.6
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2020
Plants produce a wide range of active principles, making them a rich source of different types of medicines. Without any knowledge of the phytoconstituents or active principles the medicinal plants itself or in the form of polyherbal formulations, were used by all society of human being from ancient times for prevention and cure of disease, but most of the traditional formulations including the formulation of Ayurveda and Unani have not been scientifically validated in order to establish the pharmacopoeial standards to improve the efficacy. Globally, the people become conscious that uses of synthetic drugs for a long period is not safe; the trend of medical society at large is looking at alternatives from natural, safe sources to combat diseases. Due to this comprehension, it has been increased the demand for plant-derived medicine, and on the other side, it is extremely important to standardize the polyherbal formulations and validate them scientifically to improve their safety and efficacy. The polyherbal Unani formulation Safuf-e-Muallif is widely used and recommended in Unani system of medicine (USM) as a spermatogenic agent, semen thickening agent, etc. to treat sexual disorders viz. premature ejaculation, nocturnal emission, etc. The study mainly deals with phytochemical screening for the detection of nature of phytoconstituents and analytical technique like High-performance thin-layer chromatography (HPTLC) for developing fingerprint of Safuf-e-Muallif revealing specific identities of the drug. The phytochemical screening and HPTLC fingerprint profile for SM reported here may be used as a reference standard for quality control purpose in future.
Since the recent COVID-19 pandemic, countries have been strengthening trade protection for their security, and the importance of securing strategic materials, such as food, is drawing attention. In addition to the cultural aspects, the global preference for food produced in Korea is increasing because of the Korean Wave. Thus, the Korean food industry can be developed into a high-value-added export food industry. Currently, Korea has a low self-sufficiency rate for foodstuffs apart from rice. Korea also suffers from problems arising from population decline, aging, rapid climate change, and various animal and plant diseases. It is necessary to develop technologies that can overcome the production structures highly dependent on the outside world of food and foster them into export-type system industries. The global agricultural industry-related technologies are actively being modified via data accumulation, e.g., environmental data, production information, and distribution and consumption information in climate and production facilities, and by actively expanding the introduction of the latest information and communication technologies such as big data and artificial intelligence. However, long-term research and investment should precede the field of living organisms. Compared to other industries, it is necessary to overcome poor production and labor environment investment efficiency in the food industry with respect to the production cost, equipment postmanagement, development tailored to the eye level of field workers, and service models suitable for production facilities of various sizes. This paper discusses the flow of domestic and international technologies that form the core issues of the site centered on the 4th Industrial Revolution in the field of agriculture, livestock, and fisheries. It also explains the environmental awareness production technologies centered on sustainable intelligence platforms that link climate change responses, optimization of energy costs, and mass production for unmanned production, distribution, and consumption using the unstructured data obtained based on detection and growth measurement data.
우리나라에서 분리한 P. katsurae의 유전적 특성을 구명하기 위하여 국내에서 분리한 P. katsurae를 대상으로 nuclear DNA(nDNA)의 ${\beta}$-tubulin (BTU)과 Elongation facter 1 alpha (EF1A) 그리고 rDNA ITS 부위의 PCR-SSCP 분석을 실시하여, P. katsurae와 Phytophthora 속에 속하는 다양한 종들의 각 부위를 대상으로 유전적 유연관계를 비교분석 하고 동정에 이용하고자 하였다. 각각의 Phytophthora 속에서 변이가 가장 많이 발생하는 부위를 포함하여 증폭 시킬 수 있도록 각 부위의 공통 염기배열로부터 제작된 primer는 Phytophthora 종에 특이적인 반응을 나타냄으로서 동정 및 진단에도 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단되었다. SSCP 분석 결과는 국내 P. katsurae 균주와 공시한 다른 Phytophthora 속 균주들과의 구분이 가능하였으며, Phytophthora 종 간의 구분도 가능하였다. 그러나 한 가지 부위만을 이용한 PCR-SSCP 분석은 Phytophthora 종 간의 구분이 어려운 경우도 있었다. 따라서 보다 정확하고 명확한 Phytophthora 종의 유전적 다양성 분석 및 동정을 위하여서는 단일 부위에 의한 PCR-SSCP보다는 복수 부위에 의한 PCR-SSCP를 실시하는 것이 바람직한 것으로 확인되었다.
본 연구는 콩 바이러스병 관리대책 수립을 위하여 생육 초기에 발생하는 바이러스병의 감염실태를 조사하였다. 국립식량과학원 육종포장에서 파종 후 약 3-4주 된 콩 이상증상 시료 83점을 채집하였다. 채집한 시료의 감염 바이러스 진단은 12종 바이러스의 RT-PCR 진단과 전체 시료에 대한 메타전사체 분석을 통하여 수행하였다. 1. 포장에서 바이러스병 발병율은 전체적으로 1% 미만으로 조사되었으며 일부 품종 및 라인에서는 최대 50%까지 나타내었다. 2. RT-PCR 진단과 메타전사체 분석 결과 SYMMV, SMV, SYCMV, PSV, SGVA가 검출되었다. 3. 검출된 바이러스 중에서 SYMMV와 SMV는 각각 검출율이 53.7%, 42.6%로 나타내어 콩 생육초기에 발생하는 주요 바이러스로 확인되었다. 4. SYMMV에 감염된 콩은 전형적인 모자이크 증상을 나타내었으며, SMV에 감염된 콩은 모자이크, 얼룩, 위축, 퇴록반점과 같이 다양한 증상을 나타내었다. 5. 바이러스 전염 특성을 고려할 때 SMV는 주로 종자전염을 통하여 발생한 것으로 판단되며, SYMMV는 종자전염과 함께 충매전염 및 토양전염의 가능성이 복합적으로 고려되어야 할 것으로 판단된다. 6. SGVA는 본 연구를 통하여 콩 생육초기 포장에서 검출되었으며, 생육초기 이후 발생실태 및 콩에 미치는 영향에 관한 연구가 신속히 수행되어야 할 것이다.
Choi, Jungmin;Lee, Sang In;Rackerby, Bryna;Moppert, Ian;McGorrin, Robert;Ha, Sang-Do;Park, Si Hong
한국식품위생안전성학회지
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제34권1호
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pp.1-12
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2019
신선한 농산물 섭취와 관련된 많은 장점들이 전세계적으로 발표되고 있으며, 지속적인 섭취를 장려하고 있다. 일반적으로 과일과 채소는 최소한으로 가공되기 때문에 천연의 성분들이 건강을 증진시키는 역할을 하기도 하지만 그만큼 질병을 일으킬 수 있는 매개체가 존재할 수 있는 가능성이 매우 높다. 세계 보건기구 (WHO)의 보고서에 따르면 10명 중 1명이 식품에 의해 발생하는 질병으로 고통 받고 있으며, 전 세계적으로 매년 42만 명이 식중독으로 사망하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 신선 식품은 농장에서 수확할 때부터 소비자의 식탁에 오르기까지 다양한 경로에서 쉽게 오염 될 수 있다. 본 리뷰논문에서는 신선식품에 의해 발생할 수 있는 질병을 이해하기 위해 화학적, 생물학적, 그리고 물리학적 위험요소로부터 식중독을 일으키는 원인과, 증상, 그리고 검출 방법에 대해서 기술 하였다. 화학적 위험요소의 대표적인 예로는 농약(살충제, 살균제, 및 제초제), 천연 독소 (곰팡이 독소 및 식물 독소), 그리고 중금속 (수은 및 카드뮴) 등이 있으며 이는 크로마토그래피 및 나노 기술 등을 이용하여 검출 할 수 있다. 하지만, 여러 실험에도 불구하고 화학적 위험 요소는 그 구조가 다양하기 때문에 위험 요소를 검출하는 하나의 표준 방법을 수립하기 힘들다. 신선한 과일과 채소는 영양분과 수분이 풍부하기 때문에 박테리아성 병원균 (Salmonella, E. coli O157: H7, Shigella, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus), 바이러스 또는 기생충에 의해 쉽게 오염이 되며, 이를 검출하기 위해 주로 다양한 분자 생물학적 기술이 사용되고 있다. 마지막으로 물리적 위험요소인 유리, 금속, 자갈 등과 같은 매개체는 가공 공정 중에 식품에 유입되어 소비자에게 신체적 상해를 줄 수 있다. 이러한 위험요소를 줄이기 위해서 X-선 검사와 같은 투시 시스템을 이용하여 위해물질을 탐지하거나, 생산에 관여하는 직원 교육을 통해 2차 감염을 줄일수 가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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