A Mechanism of Density-Dependent Population Change in Heterodera glycines

콩시스트선충의 밀도변화 기작

Penetration level, female development and histological changes in infected root tissues were investigated following inoculation with different inoculum levels (110,440 and 1760 juveniles/plant) of Heterodera glycines (SCN) race 3 on susceptible 'Lee' and resistant 'Pickett' soybean cultivars. Penetration level was lower in Pickett at the higher inoculum levels but no differences were detected in Lee. However, the lower penetration level in the resistant soybean cultivar appeared not to be directly related to plant resistance (female maturation). The number of females recovered from Lee was lower at the highest inoculum level. The number of females maturing on Pickett was much less than that on Lee, showing that changes of SCN population is associated with the number of SCN maturing rather than nematode penetration. In Lee mono-infection sites (a single nematode per site) syncytia had dense cytoplasm and no central vacuoles. while multi-infected sites (many overlapping nematodes per site) had syncytia with a large central vacuole and many small vacuoles. Resistant responses in mono-and multi-infected root tissues of Pickett were delayed and rapid necrosis, respectively. The differences in tissue response are suggested as a mechanism that controls density-dependent population changes in resistant and/or susceptible soybean cultivars.

콩시스트선충 Race 3에 이병성인 대두품종 Lee와 저항성인 대두품종 Lee와 저항성인 Pickett을 공시, 3가지 다른 접종수준(식물개체당 1,760, 440, 110마리의 2기 유충)에 따른 선충의 침입과 시스트 형성을 조사하였고, 이병 뿌리조직의 형태적 변화를 관찰하였다. 선충의 침입율은 이병성 대두에서 접종수준간에 차이가 없었으나, 저항성, 품종에서는 접종수준이 높아짐에 따라 감소하였다. 그러나, 접종수준에 다른 침입율 차이의 정도는 시스트 형성, 즉 저항성과 직접적으로는 관련이 없는 것으로 나타났다. 이병성 대두품종에서 시스트 형성율은 최고접종수준에서 다소 감소하였고, 저항성 품종에서는 이병성 품종과 비교할 때 시스트 형성율이 현저히 낮아, 대두품종에서의 선충의 밀도변화는 선충의 침입보다는 선충의 생장에 관계가 있는 것으로 나타났다. 이병조직의 형태적 특징은 대두품종간에 그리고 감염정도에 따라 차이가 있었다. 이병성 품종의 뿌리조직에서는 syncytium이 형성되었으나, 여러마리 선충에 의해 감염된 부위에서는 syncytium이 접종 5일후에 퇴화하였다. 저항성 대두에서도 선충의 감염정도에 따라 이병조직의 형태변화가 다르게 나타났다. 이러한 조직병리학적인 차이는 이병성 및 저항성 대두에서의 콩시스트선충의 밀도변화에 영향을 주는 요인으로 사료된다.