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ISSN : 1225-0171(Print)
ISSN : 2287-545X(Online)
Korean Journal of Applied Entomology Vol.57 No.4 pp.393-399
DOI : https://doi.org/10.5656/KSAE.2018.11.0.054

A Loop-mediated Isothermal Amplification Method for White-backed Planthopper-specific Detection

Bo Yoon Seo*, Chang Gyu Park1, Jin Kyo Jung2, Jumrae Cho, Gwan-Seok Lee and Kwang-Ho Kim
Crop Protection Division, National Institute of Agricultural Sciences, Rural Development Administration, Wanju 55365, Korea
1Department of Industrial Entomology, Korea National College of Agriculture and Fisheries, Jeonju 54874, Korea
2Crop Cultivation and Environment Research Division, National Institute of Crop Science, Rural Development Administration, Suwon 16429, Korea
*Corresponding author: seoby@korea.kr

Abstract

A loop-mediated isothermal amplification (LAMP) primer set (WBPH-65) was designed for the species-specific detection of white-backed planthopper (WBPH) Sogatella furcifera based on the full-length sequence of the internal transcribed spacer 2 (ITS2) (KC417469.1). The WBPH-65 primer set consists of six primers (total 165 bp), F3 (18 bp), B3 (18 bp), FIP (43 bp), BIP (40 bp), LF (21 bp), and LB (25 bp). After the LAMP reaction of three rice planthoppers, S. furcifera, Nilaparvata lugens, and Laodelphax striatellus, with the WBPH-65 primer set for 60 min at 65℃, the LAMP products were observed in the genomic DNA of S. furcifera only. According to the DNA amount of S. furcifera and incubation duration at 65℃, the difference of fluorescence relative to the negative control (0 ng) was clearly observed in a 40-min incubation with 10 and 100 ng or in case of 60-min incubation with 0.01, 0.1, 1, 10, and 100 ng. There was little difference in fluorescence between the negative control and all the other DNAs tested in 20- and 30-min incubations. On the other hand, the WBPH-65 primer set without LF and LB primers showed little amplification in the genomic DNAs of the three rice planthoppers, S. furcifera, N. lugens, and L. striatellus in a 60-min incubation. These results suggest that all six primers (F3, B3, FIP, BIP, LF, and BF) are necessary for the WBPH-65 primer set to detect S. furcifera within a 60-min incubation, and is able to discriminate S. furcifera from at least N. lugens and L. striatellus.

고리매개등온증폭법(LAMP)을 이용한 흰등멸구 특이 판별법

서보윤*, 박창규1, 정진교2, 조점래, 이관석, 김광호
국립농업과학원 작물보호과, 1국립한국농수산대학 산업곤충과, 2국립식량과학원 재배환경과

초록

고리매개등온증폭법(LAMP)으로 흰등멸구를 특이적으로 구별해낼 수 있는 프라이머 세트(WBPH-65)가 핵내 ITS2영역의 전체염기서 열(KC417469.1)을 바탕으로 설계 제작되었다. WBPH-65는 총 6개의 프라이머, F3 (18 bp), B3 (18 bp), FIP (43 bp), BIP (40 bp), LF (21 bp), LB (25 bp)로 구성되는데, 전체 합한 길이가 165 bp이다. WBPH-65를 흰등멸구, 벼멸구 및 애멸구의 게놈 DNA와 65℃에서 60분간 고리 매개등온증폭 반응시켰을 때, 흰등멸구 시료에서만 증폭 산물들이 관찰되었다. 65℃에서 WBPH-65와 흰등멸구 게놈 DNA의 양과 반응시간을 달리하여 형광반응을 관찰하였을 때 40분 반응에서는 10과 100 ng DNA에서, 60분 반응에서는 0.01, 0.1, 1, 10, 100 ng DNA에서 발광여부 가 명확히 구별되었다. 그러나 20분과 30분 반응에서는 준비된 모든 DNA 양에서 발광여부 구별이 어려웠다. 한편, WBPH-65에서 LF와 BF 프라이머를 뺀 경우 60분 반응에서는 벼멸구, 애멸구 뿐만 아니라 흰등멸구의 게놈 DNA에서도 발광되지 않았다. 본 연구 결과로부터 WBPH-65가 60분 이내 반응에서 흰등멸구를 특이적으로 구별하기 위해서는 6개의 프라이머가 모두 필요하며 최소한 벼멸구와 애멸구를 구별 해낼 수 있음을 확인하였다.
 

Figure

Table