참깨 엽화병의 발생과 파이토플라스마의 검출

Occurrence of Sesame Phyllody Disease in Korea and Detection of Its Phytoplasma

1990년 8월 충북 보은의 참깨 밭에서 전형적인 엽화병(葉化病; phyllody disease)이 발생하였다. 병징은 꽃이 잎처럼 녹색으로 변하고, 이병엽은 정상엽보다 작고 잔가지가 마치 빗자루 모양으로 총생하였고 개화 및 결실이 되지 않았다. 투과 전자현미경으로 병든 잎의 사관요소에서 phytoplasma가 존재하는 것을 확인하였다. 병든 잔가지에서 추출한 DNA를 중합효소 연쇄반응으로 분석한 결과 대추나무 빗자루병에 걸린 나무에서 증폭되는 DNA와 같은 크기의 band가 관찰되었다. 따라서 위의 시료는 phytoplasma 벙으로 확인 되었으며 참깨 엽화병으로 명명하였다. 또한 참깨 엽화병을 일으키는 phytoplasma와 대추 나무 빗자루병 phytoplasma를 PCR 증폭 및 제한효소로 절단하여 분석한 결과 이들은 서로 다른 그룹이라는 것을 알 수 있었다.

In August 1996, phyllody disease of sesame (Sesamum indicum L.) caused by phytoplasmas was observed at Boeun, Chungbuk Province, Korea. Symptoms included extreme proliferation of growing tips and numerous small leaves, giving the infected plant a witche's-broom effect. Parts or all of the floral parts were transformed into green leaf-like structures, and little or no seeds were produced. Transmission Electron microscopy revealed the presence of phytoplasmas in the phloem sieve elements of infected plant. Since the infected sesame plants were growing near by phytoplasma infected jujubes (Zizyphus jujubu), we tried a polymerase chain reaction (PCR) technique to identify these two causal phytoplasmas. The DNA extracted from the stems of infected sesame plant was PCR-amplified using a primer set specific to 16S rRNA gene of known phytoplasmas. The amplification generated a 1.4kb band in both sesame samples and phytoplasma-infected jujubes, which also suggests the sesame plants were infected with phytoplasmas. The restriction digestion of the amplified band by four different enzymes, AluI, HaeIII, HinfI or TaqI revealed that the phytoplasmas infecting jujubes and sesame plants were of different groups.