콩 재배지에서 콩씨스트선충(Heterodera glycines)과 반짝이씨스트선충(Heterodera sojae)의 지리적 분포에 관한 조사를 강원도와 충청북도 지역에서 수행하였다. 강원지역 10개시군, 67개 포장에서는 콩씨스트선충이 13개소, 반짝이콩씨스트선충이 5개소에서 검출되었고, 두 선충 혼재하는 포장도 2곳이었다. 충북지역 9개 시군에서는 84개 조사 포장 중 27개소에서 콩씨스트선충이 검출되었고, 반짝이콩씨스트선충 4개소, 두선충 혼재 발생지 5곳이었다. 강원, 충북 지역에서 콩씨스트선충류 검출 여부에 따라 발생하는 다른 식물기생성선충 속의 다양성과 우점도 지수는 콩 재배지 사이에 유의한 차이를 나타내지 않았다. 콩씨스트선충과 토양 화학성 사이의 관계 분석에서는 결정계수가 낮게 나타났으며 콩씨스트선충의 밀도가 높은 토양에서는 pH와 가용성 인산 함량이 높은 것으로 나타났다. 씨스트선충이 검출된 토양의 토성은 사질토가 전체 샘플의 60%를 차지하였다. 점토와 미사의 함량이 높은 토양에서는 콩씨스트선충의 밀도가 낮은 경향을 보였고, 모래 함량이 높은 토양에서 밀도는 높게 나타났다.
콩씨스트선충의 방제를 위한 기초조사로서 우리나라에 분포하고 있는 공씨스트선충(Heteropera glycines)의 race를 검정하고 콩 장려 16품종들의 콩씨스트선충 race 5에 대한 저항성을 검정한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 우리나라 콩 장려품종들 중에서 콩씨스트선충(Heterodera glycines) race 5에 대하여 저항성 을 나타내는 품종은 없었으나, 황금콩, 힐콩, 단엽콩 등이 비교적 선충의 증식이 적게되는 품종으로 나타났다. 본 실험에서 일본에서 공씨스트선출에 저항성 품종으로 육성된 "동북태"(Kaiden)는 아주 감수성으로 나타났으며, 기국에서 감수성 판별품종으로 사용되고 있는 "단엽콩" (Essex)과 "힐공"(Hill)은 다른 품종보다 선충의 증식이 적게 되었다. 우리나라의 콩씨스트선충은 지역에 따라서 race가 다르게 나타났나. 전남 화순에서는 race 1, 경남 염산과 경기도 수원에서는 race 5 그리고 경북 선산에서는 새로운 "race c" 등 3개의 race가 검정되었다. 이 실험에서 우리나라에도 공씨스트선충의 race 1, race 5 및 race c가 있다는 것이 처음으로 밟혀졌다.
강원도 고랭지배추 포장에서 검출된 사탕무씨스트선충(H. schachtii)과 콩씨스트선충(H. glycines)을 구별할 수 있는 신속진단법을 개발하고자 하였다. 이를 위해 mtDNA COI 유전자 영역의 계통분석으로 동정된 사탕무씨스트선충 GC147, GC408, PM001 개체군과 콩씨스트선충 YS224, DA142, BC115 개체군을 대상으로 PCR-RFLP와 본 연구에서 개발한 특이 프라이머 세트를 이용한 PCR을 수행하였다. 사탕무씨스트선충과 콩씨스트선충 각각 3개 개체군의 mtDNA COI 영역 PCR 증폭산물에 8종류의 제한효소를 처리하여 DNA 절편길이다형성을 확인하였으며, 2종류의 제한효소 RsaI과 HinfI을 처리하면 DNA 밴드 양상의 차이로 사탕무씨스트선충과 콩씨스트선충 두 종을 구별할 수 있었다. 또한, 본 연구에서 개발한 프라이머 세트(JBS1, JBG1과 JB3R)는 사탕무씨스트선충 mtDNA COI 영역의 277과 339 bp, 콩씨스트선충의 339 bp의 특정 DNA 단편을 증폭시켰으며, 뿌리혹선충 3종과 뿌리썩이선충 2종의 식물기생선충은 증폭시키지 않았다. 따라서, 본 연구에서 개발한 프라이머 세트를 이용하여 PCR을 수행하면 사탕무씨스트선충과 콩씨스트선충을 구별할 수 있었다.
국내 콩씨스트선충의 race 분포를 규명하기 위해 전국 8개도 21개 지역으로부터 선충을 채집하여 검정한 결과, 4종류의 race가 발견되었은데, 그중 race 3(48%)이 가장 많았으며 race 5(24%), race 1(19%),race 6(9%) 순이었고 지역별 차이는 없었다. 국내포장에 서식하는 콩씨스트선충 집단중 약 33%는 저항성품종으로 알려진 Pickett를, 약 43%는 PI88788을 가해할 수 있는 virulence gene을 가지고 있었는데, Peking과 PI90763은 모든 씨스트선충 집단에 대해 저항성으로 나타났다. 국내 콩씨스트선충 저항성 품종 육성에는 Peking이나 PI90763을 교배모본으로 하여 race 5와 6에 대한 저항성 품종을 육성하는 것이 바람직할 것으로 보인다.
저항성 및 감수성 콩 품종이 콩씨스트선충(Heterodeta glycines)의 발육에 미치는 영향을 알기 위하여 시험하였다. 콩 품종별로 선충의 이기유총$(L_2)$에 대한 유인성의 차이는 없었다. 다만, 저항성품종에서는 선충의 발육상태가 좋지않아 10주동안에 2세대만 발생하였으며 그 밀도가 매우 낮은 반면에 감수성품종에서는 선충의 발육이 정상이어서 같은 기간에 3세대 발생하는 것을 볼 수 있으며 그 밀도는 매우 높았다.
2011년 강원도 태백에서 최초 발생이 확인 된 사탕무씨스트선충은 고랭지 배추에 경제적 손실을 주는 주요 선충의 하나이다. 또한 2017년 고랭지 배추 재배지역에서 클로버씨스트선충도 분포가 확인 되었다. 본 연구는 씨스트선충의 확산을 조사하기 위하여 2013년부터 고랭지 배추 재배지역에서 씨스트선충의 발생지역 조사를 수행하였다. 아울러 2017년에는 종 특이 프라이머를 이용한 Real-time PCR기법으로 이들 두 선충 이외에 국내 분포가 알려진 콩씨스트선충의 검출지를 강원도 고랭지배추 주산지를 중심으로 조사하였다. 고랭지 배추재배지에서 씨스트선충류의 감염포장은 매년 증가하여 2017년 태백, 삼척, 정선, 강릉지역에서 분포가 확인되었으며 정선지역이 2017년까지 누적 감염 포장 수가 245개로 가장 많았다. PCR분석이 가능한 41점의 씨스트선충들 중 61%가 클로버씨스트선충이었으며 사탕무씨스트선충은 9.8%에 불과하였고, 콩씨스트선충도 29.3% 확인되었다. 따라서 기존에 알려졌던 씨스트선충 검출 포장의 일부는 콩씨스트선충이 감염되어 있을 것으로 보이며 클로버씨스트선충이 고랭지 배추재배지에 우점하는 것으로 나타나 향후 이 종에 대한 방제 대책이 필요할 것으로 생각된다.
본 연구는 토양 내 콩씨스트선충(Heterodera glycines)의 초기 밀도에 따른 콩의 수량구성요소 및 수량에 미치는 영향을 규명하기 위하여 실시하였다. 재배포를 35개의 구역을 나누고 콩씨스트선충의 파종 전 토양 내 씨스트 밀도와 알 밀도를 조사하였으며, 수확기 콩의 초장, 협수, 립수, 백립중을 비교 분석하였다. 초기 씨스트의 밀도보다 씨스트 내 알의 밀도가 수량에 더욱 큰 영향을 미쳤으며, 초기 알 밀도가 높을수록협수와 수량이 초기 알 밀도가 높을수록 감소하는 경향을 보였고 토양 100 cm3 당 알의 밀도가 2,000개 이상일 때부터 수량이 20% 이상 급격하게 감소하였다. 본 연구결과를 통하여 콩 재배 시 콩씨스트선충에 의한 피해를 예측할 수 있으며, 국내 콩 재배지의 약 40%가 감염되어 있는 콩씨스트선충에 대한 저항성 품종 육성을 포함한 다양한 방제방법 연구가 필요하다.
콩씨스트선충(線蟲)의 race를 판별(判別)하고 그 분포(分布)를 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 강원도(江原道)에서 채집(採集)한 콩씨스트선충(線蟲)은 race 1과 race 3, 경기도(京畿道)에서 race 3, race 5, race c 그리고 충청남도(忠淸南道)에서 race 1과 race 5가 각각(各各) 판별(判別)되었다. 2. 같은 지역(地域), 적어도 같은 면지역(面地域)에 분포(分布)하는 콩씨스트선충(線蟲)의 race는 동일(同一)하다는 것이 밝혀졌다. 3. 각(各) race의 분포비율(分布比率)을 보면 race 1이 52.4%로 가장 많고, 그 다음으로 race 5가 28.6%, race 3이 14.3% 그리고 race c가 4.8%의 순(順)이었다. 4. 판별(判別)된 4개(個) race 중(中)에서 race 3은 우리나라에서 처음 판별(判別)된 race였다.
전국적으로 발생하며 대두에 많은 피해를 주고 있는 콩씨스트 선충의 방제에 보다 능률적인 효과를 얻기 위하여 본선충의 피해를 구명하고 저항성 대두 품종을 선발하여 품종육성에 기여코자 장려품종 8품종을 포함 한 64품종을 공시 저항성을 검정하였다. 1. 장단백목을 공시하여 콩씨스트선충에 대한 피해(감수율)를 조사한 결과, 접종시험(Pot)에서 $y=36.2-0.63\times(r=-0.74)$이었고, 포장시험에서는 $y=10.3-0.32\times (r=-0.56)$ 으로서 선충의 밀교와 대두 수양과는 부의 상관관계가 있었다. 2. 장려품종은 모두 저항성에 약 하였고 PI-84751, PI-90763, Southern-Proripic, 금강소입, 백태등은 비교적 강하였으며 그외의 모든 공시 품종들은 중간성일 감수성으로 나타났다. 3. 저항성 품종과 감수성 품종 間에 선충의 발육에 차가 있었고 특히 여성충수에 있어서 차가 많았다
경기도의 6개지역 120개 콩밭에서 채집한 식물선충의 분포를 조사하였다. 검출율이 각지역 공히 높게 나타난 선충은 콩씨스트선충인 Heterodera glycines로서 $71.7\%$의 콩밭에서 발견되었다. $50\%$이상의 콩밭에서 발견된 선충들을 보면 Aphelenchus $70.8\%$, Aphelenchoides $68.3\%$, Tylenchus $66.7\%$, Dityenchus $52,5\%$ 등이었다. 선충을 검출포장에서의 밀도로 살펴보면 Aphelenchoides, Aphelenchus, Ditylenchus 및 Tylenchorhynchus 등의 선충으로 토양 500g당 1,000마리 이상 검출된 콩밭도 있었다. 밀도는 높지 않지만 문헌상으로 중요한 선충들로서는 콩씨스트선충이 속한 Heterodera, 식물 virus 매개체로 알려진 Trichodorus와 Xiphinema가 발견되었으며 세계적으로 넓게 분포되어 많은 작물에 피해를 주는 것으로 알려져 있는 Pratylenchus 속의 선충도 분포되어 있었다. 지역별로는 연천에서 14속의 선충이 검출되어 가장 많았으며 양주에서 13속, 파주와 김포 및 남양주에서 각각 10속씩 그리고 고양에서 9속의 선충이 발견되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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