본 실험은 질소 및 탄소원이 Cercospora kikuchii 균사생장에 미치는 영향과 여러 배양조건에서 생장한 C. kikuchii가 세균생장을 저지하는 정도를 알아보았다. C. kikuchii 균사생장에 적합한 질소원은 yeastextract였고, 탄소원으로는 sucrose, glucose, maltose, fructose를 첨가하였을 때 균사생장이 좋았다. C. kikuchii의 세균생장저지 실험에서 wild type은 pH 조건은 5.0에서, 질소원으로는 yeast-extract 또는 peptone.을 첨가하였을 때, 탄소원으로는 sucrose, maltose, glucose, fructose를 첨가한 배지에서 생장하였을 때 Erwinia carotovora와 Pseudomonas solanacearum의 생장을 크게 저지시켰다. 그러나 albino 돌연변이균주는 실허된 세균의 생장을 거의 저지시키지 못하였다.
연구는 1990년부터 국내에서 채집하여 고려대학교 농생물학과 진균표본보관소(SMK)에 보존하고 있는 Cercospora 및 관련 속의 진균을 대상으로 분류학적 연구를 실시한 결과의 일곱 번째 보고이다. 이번 보고에서는 Cercospora 4종, Neoramularia 1종, Pseudocercospora 4종, 그리고 Ramularia 1종에 대한 균학적 특징을 기재 묘사하였다. 우엉에서 Cercospora arcti-ambrosiae, 꽃상추와 치코리에서 C. cichorii, 콩에서 C. kikuchii, 당개지치에서 C. subhyalina, 석잠풀에서 Neoramularia koreana, 쥐똥나무에서 Pseudocercospora ligustri, 달맞이꽃에서 P. oenotherae, 복분자딸기와 줄딸기에서 P. rubi, 느티나무에서 P. zelkowae, 그리고 구릿대에서 Ramularia archangelicae를 각각 동정하였다.
1. 충남(忠南) 각지(各地)에서 수집(收集)한 28개(個) 콩종자(種子) sample을 blotter법(法)으로 조사(調査)하였던 바 21종(種)의 균류(菌類)가 검출(檢出)되었고, 특히 부생균(腐生菌)인 Alternaria alternata, Aspergillus spp., Penicillium spp. 등(等)과, 자주빛무늬병균(病菌) (Cercospora kikuchii) 및 Fusarium spp. 이 많이 검출(檢出)되었다. 2. 자주빛무늬가 있는 종자(種子)에서는 무늬가 없는 종자(種子)에 비(比)하여 C. kikuchii가 많이 검출(檢出)되었고 반면(反面)에 Aspergillus spp.나 Penicillium spp.와 같은 부생균(腐生菌)의 오염율(汚染率)과 Phomopsis sp. 및 Fusarium 균(菌)의 이병율(罹病率)이 낮았다. 3. 병원성실험(病原性實驗) 결과(結果) Cercospora kikuchii, Colletotrichum dematium, Fusarium moniliforme, F. oxysporum, F. semitectum, Phomopsls sp.는 병원성(病原性)을 나타내었으나, F. equiseti와 F. solani는 병원성(病原性)이 없었다.
콩 종자(種子) 14개(個) 시료(試料)를 Blotter법(法)으로 조사(調査)한 결과(結果) 부생성(腐生性) 사상균(絲狀菌)은 Alternaria tenuis, Arthrobotrytis sp., Aspergillus spp., Cephalosporium sp., Cladosporium sp., Cylindrocarpon sp., Fusarium equiseti, F. moniliforme, F. semitectum, F. solani, Pennicillium spp. 및 Rhizopus sp. 등이 검출(檢出)되었고, 병원성사상균(病原性絲狀菌)은 Cercospora kikuchii, Colltotrichum truncatum, Diaporthe phaseolorum sojae 및 Fusarium oxysporum 등이 검출(檢出)되었다. C. kikuchii, C. truncatum, D. phaseolorum sojae 및. F. oxysporum에 의해서 자연상태(自然狀態)에서 이병(罹病)된 종자(種子)로부터 유묘(幼苗)의 병징발현(病徵發現)이 어떻게 일어나는가를 조사(調査) 논의(論議)하였다. C. truncatum, D. phaseolorum sojae 및 F. oxysporum에 의해서 병든 종자(種子)는 발아율(發芽率)이 유묘생육(幼苗生育)에 영향을 미쳤다. 병원성(病原性) 사상균(絲狀菌)의 인공접종(入工接種) 결과(結果) 모두 병원성(病原性)이 나타났으나 F. oxysporum은 약하게 나타났다. C. kikuchii, C. truncatum, D. phaseolorum sojae 및 F. oxysporum에 대한 효과적(效果約)인 종자소독제(種子消毒劑)는 Benlate-T, Homai, Tecto 및 Sisthane이었으며, Arasan, Captan, Busan-30 및 Mercron은 C. kikuchii에는 효과(效果)가 낮았으나 기타(其他) 병원균(病原菌)에는 효과(效果)가 있었다. 본(本) 실험(實驗)에 공시(供試)된 약제(藥劑)는 병든 종자(種子)의 발아율(發芽率)을 증진(增進)시키는 효과(效果)가 있었다.
Seed decay of soybean caused by Diaporthe phaseolorum, Colletotrichum truncatum and Cercospora kikuchii is a serious disease when soybean is harvested under warm and wet weather conditions. Benomyl has been used for controlling the disease, however, benomyl application may be limited due to common occurrence of resistance. The efficacy of 21 fungicides against the pathogens was evaluated in vitro. Among the fungicides tested, benomyl, carbendazim, fluazinam, iprodione+propineb, thiophanate-methyl, and triflumizole were found effective and were evaluated for their ability to control the seed pathogens. Fluazinam completely inhibited mycelial growth at a concentration of 100 $\mu\textrm{g}$/$\textrm{m}{\ell}$ for D. phaseolorum; and at a concentration of 500 $\mu\textrm{g}$/$\textrm{m}{\ell}$ for C. truncatum and C. kikuchii. $EC_90$ values of fluazinam were similar to that of benomyl. Because fluazinam, iprodione+propineb, and triflumizole were found effective against the seed pathogens, these were subjected for field-testing. Suppression of pod and seed infection by fluazinam and iprodione+propineb was as high as that of benomyl without any reduction in agronomic characters of soybean. This study shows that fluazinam and iprodione+propineb may be used in combination with benomyl to control seed pathogens, manage resistance, and ensure production of high quality soybean seeds.
Cercospora kikuchii에 의해서 발병된 대두종자의 부패균에 대한 획득저항성기작을 구명코자 본 연구를 실시하였다. 1. 대두의 건전종자, 자연열개종자, 인위적 상처종자 및 자반병 감염종자재의 전단백질 함량에는 차이가 없었으나 peroxidase활성도는 감염종자에서 월등히 높았다. 2. 대두의 건전종자와 자반병 감염종자의 종피 및 자엽내의 단백질함량에는 큰 차이가 없었으며 peroxidase활성도는 자엽에서는 차이 가 없었으나 종피에서 건전한 종피보다 자반병에 감염된 종자가 2.5배 정도 높은 활성도를 보였다. 3. Polyphenol oxidase는 대두의 건전종자의 자반병 감염종자 모두 활성도가 너무 낮아 측정할 수 없었다. 4. 전기영동에 의한 peroxidase isozyme pattern은 건전종자와 감염종자간에 차이가 없었다. 5. 자반병에 대한 저항성기작은 자반병균에 의하여 대주종피 자체내에서 생화학적 방어기작이 더욱 활성화 하였으며 peroxidase활성도의 증가는 병원균에 대한 반응으로 사료된다.
대두 자주빛무늬병에 대한 저항성인자원 선발을 위하여 한국에너지연구소, 방사선농학연색실이서 보존하고 있는 수집재내종을 자연감염율과 인공접종법에 의한 저항성검정을 실시하였다. 공시한 수집재래종 467 계통중 $28.9\%$는 $0.1\%$이하의 감염율을, 약 $13.4\% $는 $2\%$ 이상의 감염율을 보였으며 이 자연감염율은 결협초기의 기상조건과 밀접한 상관을 보였다. 종자접종에 의한 자반의 형성은 자연감염율과 정의 상관을 보여 일차적인 저항성 검정방법으로서 효과적이었으며 만숙대두계통은 병해도피에 의한 저항성을 보였다. 그리고 갈색무늬병균의 병원성과 관계되는 종자의 자반정도는 배양기의 착색정도와 높은 상관을 보였다.
조숙성 콩품종을 이용하는 풋콩 재배에서는 콩 미이라병과 자주무늬병에 의한 꼬투리 품질 저하와 종자콩의 확보문제가 큰 장애가 되고 있다. 콩 미이라병은 병든 식물의 잔사물이 중요한 제1차 전염원이며, 식물체에 감염하여도 살아 있는 조직에서는 균사의 생육이 극히 제한적이고, 잠재감염 상태로 포자형성이 거의 없으므로 이러한 병원균의 특성을 이용하는 재배적 방제의 가능성을 검토하였다. 점적관수는 분무관수에 비하여 무피복 재배에서는 종자감염율을 현저히 감소시켰으나 피복재배에서는 큰차이가 없었다. 피복재배는 콩 미이라병 28.0%, 자주무늬병 29.3%의 방제가를 보였으나 베노밀 방제가에는 미치지 못하였다. 식물체 잔사물 줄기의 78%는 7월초에 병포자가 성숙되어 제1차 전염원으로 작용하며, 당년의 식물체에서 탈락한 노화 떡잎과 염병에서도 7월 중순부터 9월에 걸쳐 충분한 제2차 전염원이 형성되었다 결론적으로, 비닐피복과 점적관수는 콩 수량성에 영향을 미치지 않고 어느 정도의 콩 미이라병과 자주무늬병 방제효과가 있으며, 제2차 전염원을 제거하는 포장위생관리의 병행은 방제효과를 더욱 제고시킬 것으로 보였다.
대두 품질에 영향을 미치는 자반병에 대하여 우리나라의 각 지역으로부터 수집한 재래종대두 467계통을 관행법으로 재배수확한후에 조사한 종실의 자반병 자연감염율로서 저항성 정도를 판별하고 숙기에 따른 감염율의 차이와 재배 환경과의 관계를 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 자반병에 감염된 종자를 파종하여 포장발아율(출토율)을 조사한 결과 계통간에 차이는 있으나 건전종자의 발아율에 비하여 평균 45%의 발아율 감소를 보였다. 2. 공시계통의 자반병 자연감염율은 전체의 28.9%가 0.1% 미만의 감염율을 나타냈고 1% 이상의 감염율을 보인 계통은 약 30%였으며 최고 감염율은 12.7%였다. 3. 자반병 자연감염율은 일반적으로 조숙계통이 만숙계통에 비하여 높았으며 개화기와는 부의 상관을 그리고 개화기에서 성숙기 까지의 기간과의 정의 상관을 보였다. 4. 대두 품종의 개화기와 유협형성시기의 온도와 강우일수는 자반병 자연감염율과 밀접한 상관관계가 있었다. 5. 조숙품종 육성시에는 자반병저항성 문제가 고려되어야 할 것이다.
Jiwon Kim;Seong-Ho Ahn;Ji Sun Yang;Seonwoo Choi;Ho Won Jung;Junhyun Jeon
The Plant Pathology Journal
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제39권5호
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pp.513-521
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2023
Seed-borne diseases reduce not only the seed germination and seedling growth but also seed quality, resulting in the significant yield loss in crop production. Plant seed harbors diverse microbes termed endophytes other than pathogens inside it. However, their roles and application to agricultures were rarely understood and explored to date. Recently, we had isolated from soybean seeds culturable endophytes exhibiting in-vitro antagonistic activities against common bacterial and fungal seed-borne pathogens. In this study, we evaluated effects of seed treatment with endophytes on plant growth and protection against the common seed-borne pathogens: four fungal pathogens (Cercospora sojina, C. kikuchii, Septoria glycines, Diaporthe eres) and two bacterial pathogens (Xanthomonas axonopodis pv. glycines, Pseudomonas syringae pv. tabaci). Our experiments showed that treatment of soybean seeds with seed endophytes clearly offer protection against seed-borne pathogens. We also found that some of the endophytes promote plant growth in addition to the disease suppression. Taken together, our results demonstrate agricultural potential of seed endophytes in crop protection.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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