파굴파리의 파 잎의 가해 습성을 조사한 결과 암컷성충은 잎의 외부에서 즙액을 섭취하고 엽육에 산란함으로서 피해를 주었다. 피해 잎은 직경 0.48mm의 백색 원형의 흡즙흔이 수십 개씩 점선을 형성하였고, 산란흔은 0.1${\times}$0.14mm 장타원형이고 1개 또는 수 개씩 V자형으로 무리를 지어 산란하였다 집단사육에서 성충의 흡즙은 우화당일에 시작하여 4-5일째에 가장 왕성하였고, 산란은 우화 2일부터 6일째까지 일별 산란수가 비슷하였다. 또한 흡즙과 산란은 밤보다는 낮에 더 활발하였다. 유충은 엽육에 갱도를 뚫고 엽의 위아래로 섭식하다가 밀도가 높고 발육이 진전되면 잎 끝쪽에서부터 아래쪽으로 이동하면서 잎을 고사시켰다. 유충 1마리의 식해량은 72.1$\textrm{mm}^2$이었다. 노숙유충이 잎에서 탈출하는 시간은 오전 5-7시이었고, 번데기는 토양깊이 5cm, 파측면 10 cm근처에서 대부분 용화하였다. 월동태는 번데기로 지표에서 토양깊이 10cm 이내에서 서식하였으며, 5월상순부터 6월하순까지 약 2개월 사이에 우화하였다. 성충은 잔존된 파, 묘상, 이식된 포장, 밭뚝 등으로 이동하여 생존하였다.
참깨, 호박, 오이의 모자이크 증상주에서 전자현미경 및 즙액접종에 의하여 분리한 바이러스에 대하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 본 바이러스를 즙액접종 하였을 때 P. vutgaris, P. sativum, S. indicum, C. melo, C. maxima, C. pepo는 전신감염, C. amaranticolar는 국부감염 되었다. 2. 본 바이러스는 M. persicae로 쉽게 전반되었고, 종자전염은 하지 않았다. 9. 조즙액중의 물리성은 내열성이 $55\~60^{\circ}C$(10분), 희석성이 $10^{-3}\~10^{-4}$, 내보존성이 $10\~14$일$(22^{\circ}C)$이었다. 4. 본 바이러스의 형태는 길이 $750\~800nm$의 사상립자이고, 본 바이러스의 감염에 의해 세포질내에서 세포질봉입체가 만들어진다는 것이 확인되었다. 5. 본 바이러스에 감염된 S. indicum, C. amaranticolor의 병엽초박절편을 전자현미경으로 관찰하였던바, 각종세포의 세포질내에 사상립자가 병행배열 또는 산재해 있고, 또 사상립자와 함께 반드시 세포질내입체(pinwheel, boundles, laminated aggregates)가 확인되었다. 6. 이상의 결과를 종합해서 참깨 모자이크병의 병원바이러스를 Watermelon mosaic virus(WMV)로 동정하였다.
Cymbidium의 mild mosaic 병주로부터 각종 초본식물에 즙액접종되는 소구형 바이러스를 분리하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 본 바이러스를 즙액접종하였을 때 C. amaranticlor, C. quinoa, Cymbidium spp., Dianthus caryophyllus는 전신감염, C.ficifolium, Gomphrean globosa는 국부감염되었다. 2. 본 바이러스는 Myzus persicae로 전반되지 않고, 영양번식기관에 의하여 전반되었다. 3. 조즙액중의 불활성화한계는 내열성이 $90^{\circ}C$ (10분)이고 내희석성이 $10^{-6}$, 내보존성이 60일 $(20^{\circ}C)$이였다. 4. 본 바이러스는 C. amaranticolor병엽을 동결후, chlorform으로 청등하여 분획원심분리와 sucrose density gradient 원심분리법으로 순화하였다. 5. 순화시료의 자외선흡수곡선은 최고 261nm, 최저 243nm이고 260/280=1.72, 최고/최저=1.26의 핵단백에 의한 흡수곡선을 나타냈다. 침강계수는 $S_{20,w}=126$의 수치가 얻어졌다. 6. 本 바이러스의 항혈청은 침강반응혼합법에 의해 2,025배의 역가를 나타냈고, 한천내확산법에 의한 시험에서 CarMV와 혈청학적관계가 있는 것으로 나타났다. 7. 本 바이러스의 형태는 직경 약 28nm의 소구형(다면체) 입자이고, empty particles도 소수 관찰되었다. 5. 본 바이러스에 감염된 C. amaranticolor, C. ficifolium, Cymbidium spp.의 병엽초박절편을 전자현미경으로 관찰하였든 바, 각종 세포의 세포질, 액포 및 도관내에 소구형 입자가 산재 또는 집괴의 소재양식으로 확인되었다. 9. 이상의 결과를 종합해서 본 바이러스를 Cymbidium mild mosaic virus로 명명한다.
고추 C. anuumm, C. bacatuum, C chacoense의 하배축, 자엽 및 본엽을 원형질체 분리재료로 하여 실험한 결과, 원형질체 분리를 위해서 세포벽 분해효소로 1% Cellulysin과 0.25% Macerozyme 효소의 조합과 삼투조절제로 0.65 M sorbitol을 사용하였다. 항산화제인 MES를 효소용액에 첨가하여 줌으로써 원형질체 분리과정에서 발생하는 갈변을 억제시킬 수 있었다. 원형질체를 수정된 K8p 배지에 1∼5 mg/L zeatin, 0.5 mg/L IAA, 0.1∼0.5 mg/L TDZ, 1 mg/L 2,4-D를 첨가하여 배양하였을 때 5일에 분열을 시작하였으며 원형질체에서 얻어진 colony들을 agarose가 첨가된 반고체 배지에 고정하여 배양하는 방법이 액체평판배양 방법보다 더 효과적이었으며 이 방법은 세포배양시 분비되는 페놀류 물질로 인한 갈변을 방지할 수 있었다. 세 가지 다른 고추속의 원형질체 배양에서 얻어진 4000여 개의 캘러스를 식물생장조절제인 TDZ, IAA, 2ip, BAP, NAA, zeatin을 이용한 100가지 다양한 조합의 재분화 배지에 옮겼으나 캘러스가 커지거나 고사하는 현상만 관찰되었을 뿐 줄기로 재분화된 식물체는 얻을 수 없었다.
$SO_2$에 대한 내성수종(耐性樹種)을 선발(選拔)하기 위하여, 6수종(樹種)(등나무, 일본목련, 찔레, 튜울립나무, 아까시, 단풍나무)의 엽조직(葉組織)(직경(直徑) 6mm, 50개(個))을 $H_2SO_4$, $H_2SO_3$ 및 $Na_2SO_4$를 증류수로 묽혀 농도별(濃度別)(0, 25, 50, 100 및 250 ppm stoichiometric $SO_2$ concentration) 용액(溶液) 25ml에 띄워 실온(室温)에서 1,500 Lux(fluorescent lamp)하에서 20시간 처리한 후 엽록소함량(葉綠素含量)과 처리용액(處理溶液)의 산도변화(酸度變化)를 측정(測定)하였다. 총엽록소함량(總葉綠素含量)은 처리전(處理前)에 비해 처리후(處理后)에 감소했으며, 급원(給源)$H_2SO_3$에서 가장 심하고 다음으로 $H_2SO_4$, $Na_2SO_4$의 순이었다. 엽록소함량(葉綠素含量)의 감소율(減少率)은 대체로 단풍나무, 일본목련 및 등나무에서는 크게 나타났고, 찔레, 튜울립나무 및 아까시에서는 상대적으로 작았다. 엽록소함량의 감소율은 잎의 $SO_2$에 대한 감수성(感受性)을 나타내는 지표(指標)로 이용할 수 있을 것으로 보인다. 처리용액(處理溶液)의 산도(酸度)는 대체로 처리후(處理后)에 낮아졌으며, 이는 처리중(處理中)에 세포질누출이 있었음을 나타낸다. 처리전후(處理前后)의 용액(溶液)의 산도변화(酸度變化)는 수종별(樹種別)로 엽육발달정도(葉肉發達程度), 조직내(組織內) 산도유지기작(酸度維持機作) 및 완충능(緩衝能)이 상이하므로 $SO_2$에 대한 감수성(感受性)을 나타내는 지표(指標)로 이용(利用)하기는 부적당하다고 보여 진다.
한국식물병리학회 1995년도 Proceedings of special lectures on Molecular Biological Approaches to Plant Disease National Agricultural Science and Technology Institute Suwon, Korea
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pp.27-53
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1995
In plant pathology there is an increasing necessity for improved cytological techniques as basis for the localization of cellular substances within the dynamic fine structure of the host-(plant)-pathogen-interaction. Low temperature (LT) preparation techniques (shock freezing, freeze substitution, LT embedding) are now successfully applied in plant pathology. They are regarded as important tools to stabilize the dynamic plant-pathogen-interaction as it exists under physiological conditions. - The main advantage of LT techniques versus conventional chemical fixation is seen in the maintenance of the hydration shell of molecules and macromolecular structures. This results in an improved fine structural preservation and in a superior retention of the antigenicity of proteins. - A well defined ultrastructure of small, fungal organisms and large biological samples such as plant material and as well as the plant-pathogen (fungus) infection sites are presented. The mesophyll tissue of Arabidopsis thaliana is characterized by homogeneously structured cytoplasm closely attached to the cell wall. From analyses of the compatible interaction between Erysiphe graminis f. sp. hordei on barley (Hordeum vulgare), various steps in the infection sequence can be identified. Infection sites of powdery mildew on primary leaves of barley are analysed with regard to the fine structural preservation of the haustoria. The presentation s focussed on the ultrastructure of the extrahaustorial matrix and the extrahaustorial membrane. - The integration of improved cellular preservation with a molecular analysis of the infected host cell is achieved by the application of secondary probing techniques, i.e. immunocytochemistry. Recent data on the characterization of freeze substituted powdery mildew and urst infected plant tissue by immunogold methodology are described with special emphasis on the localization of THRGP-like (threonine-hydrxyproline-rich glycoprotein) epitopes. Infection sites of powdery mildew on barley, stem rust as well as leaf rust (Puccinia recondita) on primary leaves of wheat were probed with a polyclonal antiserum to maize THRGP. Cross-reactivity with the anti-THRGP antiserum was observed over the extrahaustorial matrix of the both compatible and incompatible plant-pathogen interactions. The highly localized accumulation of THRGP-like epitopes at the extrahaustorial host-pathogen interface suggests the involvement of structural, interfacial proteins during the infection of monocotyledonous plants by obligate, biotrophic fungi.
토양에 과잉으로 집적된 염류에 대한 작물의 양분과잉 흡수 피해 기작을 밝히고 그 피해를 경감할 수 있는 기술을 개발하고자 토마토 유묘에 염 스트레스를 유발하고 이때 식물체 생장반응 비교와 잎 중 질소와 당의 변화를 구명하고자 본 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 가. 염 스트레스에 의한 식물체의 생장특성은 생체중과 건물중의 감소와 엽면적이 작고, 지상부와 지하부의 건물중 비가 낮아져 지상부의 생장 저해가 뿌리보다 큰 것으로 보인다. 나. 염 스트레스를 받은 토마토 잎은 잎의 기공이 닫혀 있어 광합성능이 감소하였다. 다. EC $6dS\;m^{-1}$ 정도의 염 농도에서는 어린 토마토 잎 중 수용성당과 전분함량이 현저하게 감소하였다. 라. 염 스트레스를 받으면 토마토 잎 중 총 질소함량이 크게 낮아졌으며, $NO_3^-$ 농도는 낮아지는 반면 $NH_4^+$ 농도는 높아졌다.
Oxyfluorfen 내성(耐性) 및 감수성(感受性) 벼품종(品種)들과 감수성(感受性)인 피에 대하여 oxyfluorfen 처리에 따른 잎 표면구조(表面構造) 및 해부(解剖) 특성(特性)과 미세구조(微細構造) 반응(反應)을 관찰하였으며, 유이제초제(類似除草劑)에 대한 해부학적(解剖學的) 변화를 비교 관찰하였다. 1. 내성(耐性) 벼품종(品種)들은 oxyfluorfen 처리에 따른 잎 면적(表面)의 구조적(構造的)인 피해를 볼 수 없었으나, 감수성(感受性)인 벼품종(品種)은 납질(蠟質)의 손상이 크고, 감수성(感受性)인 피는 조직이 불규칙하게 붕괴되는 현상까지도 관찰할 수 있었다. 또한 감수성(感受性) 벼품종(品種)들과 피에서는 엽신(葉身)의 두께 감소도 컸다. 2. 내성(耐性) 벼품종(品種)들은 oxyfluorfen 처리에 따른 해부학적(解剖學的)인 변화가 적었으나, 감수성(感受性) 벼품종(品種)들과 피에서는 표피세포(表皮細包), 엽육세포(葉肉細包) 및 유관속초세포의 파괴가 컸으며 특히, 처리 후 24시간의 감수성(感受性) 벼품종(品種)에서는 조직이 완전히 붕괴되었다. 3. Oxyfluorfen 처리에 의해 chloroplast 모양의 불규칙성과 chloroplast envelope의 distortion이 전반적으로 관찰되었고, 전분(澱粉)도 감소되는 경향이었으며 이와 같은 구조적(構造的) 손상은 내성(耐性) 벼품종(品種)보다는 감수성(感受性)인 벼품종(品種)과 피에서 더 심했다. 4. Oxyfluorfen과 유사한 제초제(除草劑) 처리에 의하여서도 엽신(葉身)의 두께 감소는 oxyfluorfen > acifluorfen > bifenox > oxadiazon 순으로 크게 나타났으며, 내성(耐性) 벼품종(品種)보다 감수성(感受性) 벼품종(品種)에서 더 커지는 경향이었다. 특히 감수성(感受性) 벼품종(品種)은 oxyfluorfen과 bifenox 처리 후 24시간에 이미 표피세포(表皮細包) 및 유관속초세포 손실 등으로 조직이 상하게 붕괴되는 현상을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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