Evaluation of Scab Resistance and Effect of Photosynthetic Rates on Fruit Characteristics among Elite Pear Seedlings

BACKGROUND: The scab, which is caused by Venturia nashicola, gives serious damages to pear trees. 'Niitaka' accounts for 82% of areas in pear cultivation. However 'Niitaka' is a scab susceptible cultivar. So, most of Korean farmers who growing pear trees have suffered by economic losses with the scab. In this research, we evaluated the scab resistance among elite pear seedlings to clarify genetics about the scab resistance. And we analyzed photosynthetic features with these seedlings to develop suitable cultivar which is advantageous for producing quality fruits during the growth and development of plants. METHODS AND RESULTS: We measured the rates of scab incidence among seedlings in a field experiment condition and an in-vitro test. An in-vitro test has been done with field experiment-based results. We made plant materials by grafting branches of each seedlings with 'Kongbae' rootstocks. And they had been grown for one month. Then, scab conidia suspension is sprayed to seedlings and sustained for 40 days under the controlled environment. As the results, 6 seedlings displayed lower incidence rates than other seedlings and 'Niitaka'. We also measured instant photosynthetic rates of each seedlings to determine the correlation between photosynthetic rates and fruit characteristics. However, it seemed that there is no correlation between them. CONCLUSION(S): Among the seedlings, 6 seedlings displayed the higher resistance to scab than other seedlings and 'Niitaka'. This characteristics is considered to be come from the gene expression of European pear. And we found that photosynthetic rate in trees rarely does not influence the fruit characteristics. It is considered to be affected by cultivar's own characteristics.

배 우량계통의 검은별무늬병 저항성 평가 및 광합성률이 과실 품질에 미치는 영향 구명

배는 국내 전체 과수 수출량의 74.6%를 차지하는 대표적인 과수인데, Venturia nashicola에 의한 배 검은별무늬병은 해마다 지속적으로 발생하며 큰 피해를 주고 있어 배 재배의 주요 애로사항으로 여겨지고 있다. 국내 배 재배면적의 82%를 차지하고 있는 신고 품종은 검은별무늬병에 민감한 품종으로서 이를 대체할 새로운 품종의 개발이 시급히 요구되고 있다. 배시험장에서는 2010년부터 검은별무늬병 이병률 포장 조사 및 실내검정을 통하여 환경 및 품종의 차이에 따른 저항성 기작을 연구하고 있다. 검정 결과, 우량계통 중 원교 나-55호가 3.3%의 이병률을 나타낸 것을 비롯하여, 원교 나-48호, 49호, 58호, 59호, 65호 등 6 계통이 15% 미만의 이병률을 나타내어 대조 품종인 신고가 기록한 이병률 69.4%보다 낮아 저항성 계통들로 여겨지는데, 일부 계통의 저항성은 서양배로 부터 도입된 저항성 유전자의 발현에 기인하는 것으로 판단된다. 광합성은 식물이 빛과 이산화탄소를 이용하여 유기물을 생산하는 과정이므로 식물의 광합성량과 양분합성량이 정비례할 것으로 예상되며, 생산된 양분은 과실 발달에 영향을 줄 것으로 판단하여 순간광합성량이 과실 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 측정 결과, 원교 나-45호, 55호, 58호, 60호, 63호 등 5계통이 $18{\mu}molCO_2{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 내외의 값을 보여 다른 계통에 비해 순간광합성량이 많은 것으로 나타났고, 과실 특성을 조사한 결과, 원교 나-52호의 과중이 749 g, 원교 나-45호의 당도가 $16.2^{\circ}Bx$로 다른 계통에 비해 높게 나타났다. 그러나 순간광합성량에 따른 과실 특성의 변화가 관찰되지 않아 요인들 간에 상관관계를 밝혀낼 수 없었으며, 이를 통해 과실 품질은 품종 고유의 특성에 의하여 결정되는 것으로 밝혀졌다.