국내 마 주산지인 경상북도 안동시 풍천면 일대 총 53개 지점을 대상으로 식물기생성선충 종류와 밀도, 시기별 발생 실태, 토양 깊이별 분포를 조사하였다. 검출된 식물기생성선충은 뿌리혹선충(Meloidogyne incognita), 침선충(Paratylenchus spp.), 뿌리썩이선충(Pratylenchus spp.)등 3개의 속이었으며, 그중 뿌리혹선충은 53개 조사지점 중 43개 지점에서 검출되어(81%) 안동지역 마 재배지에서 가장 중요한 식물기생성선충이었다. 시기별 토양 내 뿌리혹선충 유충의 수는 8월까지는 토양 $300cm^3$ 당 10마리 정도였으며 9월에는 274마리, 수확기인 10월에는 624마리로 증가되었다. 토양 깊이별로는 토양 40-50 cm 깊이에 가장 유충의 밀도가 높았으며(1,840마리/$300cm^3$) 토양 70 cm 깊이까지 뿌리혹선충 유충이 발견되었다. 뿌리혹선충에 감염된 괴경은 외부에 혹이 발생하였고 괴경의 내부는 갈색점으로 변색되었으며, 마의 괴경 내 침입한 뿌리혹선충의 수도 40-50 cm에서 79마리로 가장 많았다. 따라서, 마 재배지에서의 뿌리혹선충 방제를 위해서는 토양 깊이 50 cm 정도에 가장 많은 뿌리혹선충 유충이 분포하므로 현재 사용하고 있는 시설재배지 토양소독법과는 다른 방제 방법이 개발되어야 할 것이다.
C.elegans 선충은 유전자 기능 연구에 주로 쓰이고 있으나, 변종들의 구분이 육안으로는 쉽지 않다. 이를 해결하기 위하여 컴퓨터 비젼을 이용하여 자동으로 분류할 수 있는 시스템이 연구 중이며, 이전 논문[1]에서 선충의 자동 분류 시스템에 사용될 영상의 전처리 과정에 대하여 서술한 바 있다. 본 논문에서는 전처리 된 영상 데이터를 이용하여 추출해 낼 수 있는 선충의 형태적 특징들을 제시한다. 선충의 크기와 관련한 특징과 자세에 관련한 특징으로 나누어, 각 특징의 추출 알고리즘을 수학적으로 표현하였다. 실험에서 제시된 형태적 특징 정보를 이용하여 직접 분류해 봄으로써 성능을 확인하였다. 분류 알고리즘은 Hierarchical Clustering을 사용하였다. 그 결과 실험에 이용된 선충의 4 종류 모두 90% 이상 옳게 분류되었다.
남부 시설재배지에서 서식하는 뿌리혹선충의 종류와 race를 조사하고 그들에 대한 간이동정법을 제시하였다. 남부 시설재배지에는 Meloidogyne arenaria race 2(59%), M. incognita race 1(23%), M. incognita 미동정 race(18%)가 분포하고 있었음, 우점종은 땅콩뿌리혹선충(M. arenaria) race 2 였다. 유충의 길이는 M. arenaria가 411$\mu\textrm{m}$(306-503$\mu\textrm{m}$), M. incognitark 384$\mu\textrm{m}$(312-488$\mu\textrm{m}$)로 두 종의 범위가 겹치고 있어 종 동정에 참고하기 어려웠으며, M. arenaria와 M. incognita의 종 동정에 가장 쉽게 이용할수 있는 특징은 암컷의 머리에 있는 Excretory pore 위치였다.
선충 포식성곰팡이는 선충 포획 기관을 만들어 선충 포획 후 양분을 섭취하는 곰팡이다. 이들 중 Arthrobotrys flagrans와A. superba에 대한 특성들 중 보고될 때 생략된 것이 있어 두 종을 토양으로 부터 분리하고 순수배양하여 추가적으로 조사하였다. 선충 종류별 포식력, 포식기관의 형태·크기, 분생포자의 형태·크기, 분생포자병의 형태, 후막포자 등을 조사하였으며, ITS rDNA 염기서열의 분자계통학적 분석을 토대로 종 동정을 실시하였다. 또한 1981년 처음으로 선충 포식성곰팡이가 국내에서 보고된 이래로 현재까지 총 21종이 발견되었으나 이들에 대한 분류 체계와 주요 식별 형질이 없는 상황이었기에 제공하였다. 이를 바탕으로 아직 연구가 많이 진행되지 않은 국내 선충 포식성곰팡이 연구에 기초자료가 될 수 있기를 기대한다.
엽채류 재배지에 많은 피해를 주고 있는 파밤나방을 환경친화적으로 방제하기 위하여 우리나라 토양에서 분리한 steinemematid 선충과 heterorhabditid 선충 5계통(Steinernama carpocapsae GSN1, Steinernema sp. GSNUS-10, Steinernema sp. GSNUS-14, Heterorhabditis bacteriophora Hamyang, Heterorhabditis sp. GSNUH-1)을 이용하여 petri dish와 pot 및 엽채류 재배 온실에서 병원성과 방제효과를 조사하였다. 곤충병원성 선충 5계통의 파밤나방에 대한 반수치사농도($LC_{50}$)를 조사한 결과, 선충의 계통과 파밤나방의 령기에 따라 차이가 있었다. $LC_{50}$은 Steinernema carpocapsae GSN1 (GSN1) 계통이 파밤나방 $2{\sim}4$령충에서 $3.8{\sim}5.1$마리로 가장 낮았다. 파밤나방에 대한 pot와 시설재배지에서의 병원성 실험결과도 선충 계통, 처리농도, 처리횟수 및 엽채류의 종류에 따라 차이가 있었다. Steinernema 계통 선충들이 Heterorhabditis 계통 선충들보다 병원성이 높았다. 선충의 처리회수에 따른 파밤나방 유충 치사율은 선충의 계통과 처리농도에 관계없이 1회 처리보다 2회와 3회 처리에서 방제효과가 높았다. 파밤나방에 대한 곤충병원성 선충의 방제효과는 양배추나 케일보다 배추에서 높았다. 시설 재배지에서 GSN1이 파밤나방에 대한 방제효과가 가장 높았고, 처리농도에서는 $m^2$당 100,000마리(720,000마리 $7.2m^{-2}=1{\times}10^9$마리 $ha^{-1}$)가 다른 두 농도처리보다 높았다.
국내에서 시판되고 있는 토마토 36품종을 이용하여 국내 시설재배지에서 가장 많이 분포하고 있는 두 종의 뿌리혹선충, Meloidogyne arenaria와 M. incognita에 대한 저항성을 검정하였다. 방울토마토 중에서는 '텐텐', '캐딜락', '큐티', '스위트', '뽀또', '리코핀-9' 등 6품종, 완숙토마토 중에서 '러브리240', '도테랑다이아', '큐피랑', '도테랑마스터', '슈퍼도태랑', '도태랑시즌', '마이로꾸', '호용' 등 8품종, 대목은 '스페셜', '파이팅', '마그네트' 등 3품종이 두 종류의 뿌리혹선충에 모두 강한 저항성이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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