• 제목/요약/키워드: Clubroot disease

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배추 뿌리혹병균 Plasmodiophora brassicae의 종 특이적 프라이머 개발 (Development of Species-Specific Primers for Plasmodiophora brassicae, Clubroot Pathogen of Kimchi Cabbage)

  • 최진수;양슬기;송정영;김홍기
    • 식물병연구
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    • 제20권1호
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    • pp.21-24
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    • 2014
  • Plasmodiophora brassicae는 십자화과 작물에 뿌리혹병을 일으키는 주요 병원균이다. 본 연구에서는 뿌리혹병균의 신속 정확한 검출을 위해서 뿌리혹병균에 대한 새로운 종 특이적 프라이머를 개발하고자 하였다. 새롭게 개발된 프라이머들은 10종의 주요 토양병원균을 비롯하여 기주인 배추 DNA와는 반응하지 않고 P. brassicae와만 반응하는 특이성을 갖고 있었다. 그 가운데 Primer ITS1-1/1-2는 민감도 검정 결과, 10 spores/ml의 DNA까지 검출이 가능함으로써, first round PCR용임에도 불구하고 이전의 검출법 보다 감도가 높고 정확한 결과를 얻었다. Quantitative real-time PCR로 분석할 경우에는 더 적은 수의 포자까지 안정적으로 검출해 낼 수 있어 새로운 P. brassicae 종 특이적 프라이머로서의 유용성을 확인할 수 있었다.

뿌리혹병 및 시들음병에 대한 저항성 양배추와 브로콜리 유전자원 탐색 (Evaluation of Cabbage- and Broccoli-genetic Resources for Resistance to Clubroot and Fusarium Wilt)

  • 이지현;조은주;장경수;최용호;김진철;최경자
    • 식물병연구
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    • 제20권4호
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    • pp.235-244
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    • 2014
  • Brassica olerace의 주요 병해인 뿌리혹병과 시들음병에 대한 저항성 유전자원을 발굴하기 위하여, 농업유전자원정보센터로부터 제공받은 양배추(B. oleracea var capitata) 유전자원 60개와 브로콜리(B. oleracea var italica) 유전자원 6개의 뿌리혹병과 시들음병에 대한 저항성을 검정하였다. 유전자원의 뿌리혹병에 대한 저항성 검정을 위해서, 분양 받은 유전자원들의 유묘에 뿌리혹병균 Plasmodiophora brassicae의 포자현탁액을 접종하였다. 실험한 유전자원 중 양배추 유전자원 4개는 중도저항성을 보였으며, 이들 중 양배추 유전자원 'K166220'는 가장 높은 저항성을 나타냈다. 나머지 유전자원들은 감수성을 보였다. 한편, 유전자원의 시들음병에 대한 저항성을 검정하기 위하여 분양 받은 유전자원 유묘의 뿌리를 Fusarium oxysporum f. sp. conglutinans 포자 현탁액에 침지하여 접종하였다. 실험한 유전자원 중 양배추 유전자원 17개와 브로콜리 유전자원 5개는 저항성, 양배추 유전자원 16개는 중도저항성 그리고 나머지 유전자원은 감수성이었다. 특히 양배추 유전자원 3종('IT227115', 'K161791', 'K173350')과 브로콜리 유전자원 2종('IT227100', 'IT227099')은 시들음병에 대하여 높은 저항성을 보였다. 본 연구에서 확인된 뿌리혹병과 시들음병 저항성 유전자원들은 뿌리혹병과 시들음병 저항성 육종에 이용될 수 있을 것이다.

뿌리혹병균(Plasmodiophora brassicae)에 대한 양배추의 저항성 (Resistance of Cabbage Plants to Isolates of Plasmodiophora brassicae)

  • 조은주;장경수;최용호;안경구;최경자
    • 원예과학기술지
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    • 제34권3호
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    • pp.442-452
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    • 2016
  • Plasmodiophora brassicae Woron.에 의한 뿌리혹병은 배추과 작물에 발생하여 전세계적으로 심각한 피해를 주고 있다. 본 연구에서는 뿌리혹병균에 대한 양배추의 저항성 특성을 조사하기 위하여, 일반 품종, 뿌리혹병 저항성(CR) 품종 및 CR 계통 그리고 저항성과 감수성 계통의 교배로부터 얻은 $F_3$ 계통에서 뿌리혹병균 균주들에 의한 뿌리혹병 발생 조사하였다. 국내 시판 중인 일반 양배추 16품종에서 뿌리혹병균 4균주(DJ, HN1, GN1 및 YC)에 의한 뿌리혹병 발생을 조사한 결과, 이들 뿌리혹병균들은 감수성 배추에서는 유사한 뿌리혹병 발생을 보였으나, 양배추 16품종에서는 균주에 따라 뿌리혹병 발생에 큰 차이가 있었다. 양배추에서 병원력이 가장 강한 균주는 YC 균주였고, 그 다음은 GN1, HN1, DJ 균주순이었다. 일반 양배추 품종에서 뿌리혹병 발생이 뿌리혹병균의 병원력에 따라 차이를 보이는 것과 달리, CR 양배추 계통인 'YCR478'과 CR 양배추 2품종은 YC, GN1, HN1 및 DJ 균주를 포함한 뿌리혹병균 12개 균주에 대하여 모두 고도의 저항성을 보였다. 한편, 'YCR478'과 감수성 계통 'C1176'의 교배로부터 얻은 $F_3$ 107계통의 뿌리혹병균 3개 균주에 대한 저항성 차이를 조사한 결과, YC, GN1 및 DJ 균주에 대하여 감수성 반응을 나타내는 $F_3$ 계통은 각각 89, 33, 6개였다. 이와 반대로 이들 균주에 대하여 저항성을 보이는 계통은 각각 6, 36, 67개였다. 이상의 결과로 양배추의 뿌리혹병 저항성은 P. brassicae 균주들의 병원력 정도에 따라 영향을 받는 것으로 생각되었다.

Biological Control of Soil-borne Diseases with Antagonistic Bacteria

  • Kim, Byung-Ryun;Hahm, Soo-Sang;Han, Kwang-Seop;Kim, Jong-Tae;Park, In-Hee
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2016년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.25-25
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    • 2016
  • Biological control has many advantages as a disease control method, particularly when compared with pesticides. One of the most important benefits is that biological control is an environmental friendly method and does not introduce pollutants into the environment. Another great advantage of this method is its selectivity. Selectivity is the important factor regarding the balance of agricultural ecosystems because a great damage to non target species can lead to the restriction of natural enemies' populations. The objective of this research was to evaluate the effects of several different bacterial isolates on the efficacy of biological control of soil borne diseases. White rot caused by Sclerotium cepivorum was reported to be severe disease of garlic and chive. The antifungal bacteria Burkholderia pyrrocinia CAB08106-4 was tested in field bioassays for its ability to suppress white rot disease. In field tests, B. pyrrocinia CAB08106-4 isolates suppressed white rot in garlic and chive, with the average control efficacies of 69.6% and 58.9%, respectively. In addition, when a culture filtrate of B. pyrrocinia CAB08106-4 was sprayed onto wounded garlic bulbs after inoculation with a Penicillium hirstum spore suspension in a cold storage room ($-2^{\circ}C$), blue mold disease on garlic bulbs was suppressed, with a control efficacy of 79.2%. These results suggested that B. pyrrocinia CAB08106-4 isolates could be used as effective biological control agents against both soil-borne and post-harvest diseases of Liliaceae. Chinese cabbage clubroot caused by Plasmodiophora brassicae was found to be highly virulent in Chinese cabbage, turnips, and cabbage. In this study, the endophytic bacterium Flavobacterium hercynium EPB-C313, which was isolated from Chinese cabbage tissues, was investigated for its antimicrobial activity by inactivating resting spores and its control effects on clubroot disease using bioassays. The bacterial cells, culture solutions, and culture filtrates of F. hercynium EPB-C313 inactivated the resting spores of P. brassicae, with the control efficacies of 90.4%, 36.8%, and 26.0%, respectively. Complex treatments greatly enhanced the control efficacy by 63.7% in a field of 50% diseased plants by incorporating pellets containing organic matter and F. hercynium EPB-C313 in soil, drenching seedlings with a culture solution of F. hercynium EPB-C313, and drenching soil for 10 days after planting. Soft rot caused by Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum was reported to be severe disease to Chinese cabbage in spring seasons. The antifungal bacterium, Bacillus sp. CAB12243-2 suppresses the soft rot disease on Chinese cabbage with 73.0% control efficacy in greenhouse assay. This isolate will increase the utilization of rhizobacteria species as biocontrol agents against soft rot disease of vegetable crops. Sclerotinia rot caused by Sclerotinia sclerotiorum has been reported on lettuce during winter. An antifungal isolate of Pseudomonas corrugata CAB07024-3 was tested in field bioassays for its ability to suppress scleritinia rot. This antagonistic microorganism showed four-year average effects of 63.1% of the control in the same field. Furthermore, P. corrugata CAB07024-3 has a wide antifungal spectrum against plant pathogens, including Sclerotinia sclerotiorum, Sclerotium cepivorum, Botrytis cinerea, Colletotrichum gloeosporioides, Phytophotra capsici, and Pythium myriotylum.

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BSA-Seq Technologies Identify a Major QTL for Clubroot Resistance in Chinese Cabbage (Brassica rapa ssp. pekinesis)

  • Yuan, Yu-Xiang;Wei, Xiao-Chun;Zhang, Qiang;Zhao, Yan-Yan;Jiang, Wu-Sheng;Yao, Qiu-Ju;Wang, Zhi-Yong;Zhang, Ying;Tan, Yafei;Li, Yang;Xu, Qian;Zhang, Xiao-Wei
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.41-41
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    • 2015
  • BSA-seq technologies, combined Bulked Segregant Analysis (BSA) and Next-Generation Sequencing (NGS), are making it faster and more efficient to establish the association of agronomic traits with molecular markers or candidate genes, which is the requirement for marker-assisted selection in molecular breeding. Clubroot disease, caused by Plasmodiophora brassicae, is a serious threat to Brassica crops. Even we have breed new clubroot resistant varieties of Chinese cabbage (B. rapa ssp. pekinesis), the underlying genetic mechanism is unclear. In this study, an $F_2$ population of 340 plants were inoculated with P. brassicae from Xinye (Pathotype 2 on the differentials of Williams). Resistance phenotype segregation ratio for the populations fit a 3:1 (R:S) segregation model, consistent with a single dominant gene model. Super-BSA, using re-sequencing the parents, extremely R and S DNA pools with each 50 plants, revealed 3 potential candidate regions on the chromosome A03, with the most significant region falling between 24.30 Mb and 24.75 Mb. A linkage map with 31 markers in this region was constructed with several closely linked markers identified. A Major QTL for clubroot resistance, CRq, which was identified with the peak LOD score at 169.3, explaining 89.9% of the phenotypic variation. And we developed a new co-segregated InDel marker BrQ-2. Joint BSA-seq and traditional QTL analysis delimited CRq to an 250 kb genomic region, where four TIR-NBS-LRR genes (Bra019409, Bra019410, Bra019412 and Bra019413) clustered. The CR gene CRq and closely linked markers will be highly useful for breeding new resistant Chinese cabbage cultivars.

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봄배추 무사마귀병의 포장 감염시기와 피해 (Yield Loss of Spring Chinese Cabbage as Affected by Infection Time of Clubroot Disease in Fields)

  • 김충회;조원대;김홍모
    • 식물병연구
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    • 제6권1호
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    • pp.23-26
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    • 2000
  • 봄배추 무사마귀병의 감염시기별 피해정도를 포장시험으로 조사하였다. 정식후 감염시기가 빠를수록 수량에 대한 피해가 컸으며 정식후 20일 이전 감염배추는 수확전 완전히 고사하였고 정식후 30일에 감염된 배추는 수확시까지 외관상 건전한 생육을 보였으나 포기무게가 건전주의 59%에 불과하여 상품성이 없었다. 정식 40일 이후 감염배추는 수량에 대한 영향이 없었다. 이병배추는 감염후 시간이 경과할수록 잔뿌리의 생성이 감소되어 생육후기에는 거의 잔뿌리가 없었으며 뿌리의 신장도 건전주에 비해 1/2∼1/3 수준으로 감소하였다. 뿌리혹은 감염 20일후에 처음으로 관찰되어 이후 급속히 비대하였으며 최초 생성 20일후에 최대치에 달하였고 그후 혹뿌리의 부패로 근중이 감소하기 시작하여 수확기에는 건전주보다 낮아졌다. 뿌리혹의 발달 및 부패속도는 감염시기와 상관없이 배추생육기의 온도가 높아질수록 빨라지는 경향을 보였다. 식물체 위조는 뿌리혹이 생성된지 10일후에 처음으로 관찰되었으며 그후 10일경부터 혹이 부패하기 시작하여 열흘동안 완전히 부패 소실되었고 식물체도 고사하였다. 따라서 봄배추의 무사마귀병 포장정식시 감염은 20일간의 잠복기 20일간의 혹비대기를 거쳐 10일동안의 혹부패기, 그후의 토양내 잔존기로 구분이 가능하였다.

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배추 아시아 도입 유전자원의 국내 재배포장에서 수집한 뿌리혹병 균주에 대한 저항성 반응 (Screening of Resistance of Introduced Kimchi Cabbage (Brassica rapa subsp. pekinensis) Germplasm from Asian areas to Plasmodiophora brassicae Isolates Collected in Korea.)

  • 전영아;이호선;이주희;이재은;고호철;아와리스 아세파;성정숙;허온숙;노나영;이석영
    • 한국국제농업개발학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.305-312
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    • 2018
  • 배추의 뿌리혹병 저항성 품종 개발 및 관련 연구에 활용할 수 있는 자원 탐색을 목적으로 세계채소센터(World Vegetable Center, 대만 소재)와 아시아 지역 5개국에서 도입한 120 유전자원을 대상으로 전라남도 해남군 배추 재배포장에서 발병한 뿌리혹병균(레이스 2)을 접종하여 저항성 반응을 조사함 1. 발병정도가 1 이하로 저항성 반응을 보인 자원은 IT100384와 IT305623로 2개이고, 발병정도가 1 초과 2 미만으로 중도 저항성 반응을 보인 자원은 IT100385, 100439, 135407로 3개임. 그 외 자원은 발병정도가 2 이상으로 감수성 반응을 보임 2. 저항성 반응을 보인 IT100384는 발병정도는 0.3으로 거의 증상을 보이지 않았으며, IT305623은 발병한 식물체가 발견되지 않아 가장 저항성이 높은 자원으로 나왔음 3. 뿌리혹병균에 대해 감수성 반응을 보인 자원들 중 발병 정도가 4.0으로 병 증상이 아주 심한 자원이 IT100349 등 23개이고, 발병정도가 3.0에서 4.0 미만인 자원이 84개로 가장 많았고, 2.0에서 3.0 미만인 자원은 8개임 4. 본 연구결과 배추 뿌리혹병 발병정도가 낮아 저항성 및 중도 저항성 자원으로 예측되는 5개 자원에 대해서, 병 검정이 유묘 단계에서 이루어졌고 한 개의 균으로 검정하였기 때문에 향후 다양한 균주를 이용하여 재평가함으로 활용가치가 높은 유전자원을 제공할 수 있도록 계속 연구 필요

배추 산지 토양의 뿌리혹병균 오염 (Contamination of Chinese Cabbage Soil with Plasmodiophora brassicae)

  • 소재우;한경숙;이성찬;이중섭
    • 식물병연구
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    • 제19권3호
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    • pp.201-207
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    • 2013
  • 본 연구는 가을 배추 산지로 알려진 지역의 토양내 P. brassicae 의 오염 조사를 통하여 배추 뿌리혹병 방제의 기초 기술을 확립하고자 수행하였다. 배추과 작물에 뿌리혹을 유발하는 P. brassicae를 검출하기 위한 PCR primer를 개발하였다. PbbtgF761과 PbbtgR961의 primer 세트는 P. brassicae에 특이적인 245 bp 크기의 밴드를 증폭하였다. 가을 배추 재배지로 알려진 해남군은 33곳 중 10곳, 영암군 및 영광군은 13곳 중 5곳, 고창군은 6곳 중 1곳, 홍성군은 12곳 중 2곳, 당진시는 17곳 중 5곳이 P. brassicae에 오염된 것으로 나타났다. 토양내 P. brassicae에 의한 오염률 조사에서 해남군 30.3%, 영암군 및 영광군 38.5%, 고창군 16.7%, 홍성군 16.7%, 당진시 29.4%로 나타났다. 배추 뿌리혹이 육안으로 확인된 6곳은 PCR 검정에서 토양내 P. brassicae를 100% 확인할 수 있었다. 따라서 토양내 P. brassicae의 오염을 PCR 진단을 통해 화학적 방제여부를 결정하는 지표로 활용할 수 있을 것이다.