Isolation and Characterization of Plant Pathogen that Cause Soft Rot Disease in Napa Cabbage

In order to establish in vitro infection model for research of plant pathogen based on tissue softening disease in napa cabbage, eighty independent bacterial strains were isolated from the softened napa cabbage tissues. Eight bacterial isolates were primarily screened with the generation of reproducible tissue softening disease to fresh napa cabbages within 24${\sim}$48 hours after inoculation. Through various microbiological biochemical and morphological examinations, three Gram (-) isolates which harbor independent biological properties were finally chosen, and named as RBI, RB2 and RB6. Collective results obtained from API 20E test and analyses of VITEK 2 COMPACT and nucleotide sequences of 165 rRNA of each isolate proposed that isolates RBI and RB2 are close to the Erwinia carotovora subsp. odorifera, and RB6 is close to the Erwinia carotovora subsp. carotovora. These isolates grew optimally at $30^{\circ}C$ with neutral pH culture condition. The isolates caused softening tissue disease with dose-dependent manner regardless of pre-surface damages of napa cabbage. Minimum dose to cause soft rot disease for RBI, RB2 or RB6 were $8.0{\times}10^8$ CFU/mt $10^9$ CFU/ml or $4.7{\times}10^6$ CFU/ml respectively. These isolates caused tissue softening disease to eggplant, paprika and napa cabbage out of 14 different tested vegetables, indicating that these isolates damages specific plant tissues. The bacterial isolates obtained in this research and in vitro plant infection model will be adapted in the understanding of the mechanism of pathogenesis by plant pathogen.

배추무름병 원인균 분리 및 특성 연구

배추 무름병을 대상으로 식물병원균 감염모델을 확립하기 위하여 무름병변을 가진 배추조직으로부터 80개의 독립된 세균집락을 순수 분리하였다. 이들 균을 감염되지 않은 배추 잎의 주맥부위에 접종하여 24${\sim}$48 시간 만에 무름병변을 나타내는 8개의 균주를 1차 선별하였다. 다양한 미생물학적, 생화학적, 형태학적인 시험을 통하여 분석한 결과 서로 다른 특성을 나타내는 균이라고 여겨지는 3개의 균을 최종 선정하였고 이들은 모두 그람 음성균으로 판명되었고 RB1, RB2 및 RB6로 명명하였다. API 20E시험, VITEK 2 COMPACT 분석, 16S rRNA 염기서열 분석 등을 종합할 때 RBl 및 RB2는 Erwinia carotovorum subsp. odoriferum 아종으로, RB6는 Erwinia carotovorum subsp. carotovorum 아종으로 추정되었다. 이들 균들은 $30^{\circ}C$, 생리적 pH인 중성 pH에서 최적생육을 하였다. 이들은 배추의 상처 유무에 상관없이 초기 접종양과 비례하여 무름병을 유발하였으며, 상처가 없는 경우보다 상처가 있는 경우에 더욱 명확한 병변을 유발하였다. RBl의 경우 $8.0{\times}10^8$ CFU/ml, RB2 균주는 $10^9$ CFU/ml, RB6는$4.7{\times}10^6$ CFU/ml에서 최초로 무름 증상을 나타냈다. 이들 균의 숙주 특이성을 관찰하기 위하여 14종의 야채에 접종한 결과 배추, 가지 파프리카에서만 무름병변을 유발하는 숙주 특이성을 나타내었다. 이 연구에서 사용된 실험재료들 및 감염모델은 향후 식물병원균의 감염기작해석에 크게 기여할 것으로 예상된다.