잔디의 마름병을 일으키는 Rhizoctonia spp.의 형태적 특징과 병원성을 조사하였다. R. cerealis Van der Hoeven, R. oryzae Ryker et Gooch 및 R. solani $K{\ddot{u}hn}$이 형태 및 배양적 특성에 따라 동정되었다. R. solani의 균주들은 균사융합군 및 배양형이 1(1A), 2-2(IIIB) 및 2-2(IV)로 나누어졌다. R. cerealis, R. oryzae 및 R. solani는 bentgrass와 한국들잔디에 잎집썩음과 잎마름증상을 나타냈다. 접종실험결과 R. cerealis와 R. oryzae 균주들은 한국들잔디보다는 bentgrass에서 병을 심하게 유발시켰다. R. solani AG 1(1A) 균주들은 bentgrass에 대해서 강한 병원성을 나타냈으나 한국들잔디에는 병원성이 중정도이였고 AG 2-2(IIIB) 균주들의 병원성은 들잔디에 중정도, bentgrass에는 약하였다. 들잔디에서 분리한 AG 2-2(IV)는 들잔디에는 중정도, bentgrass에는 약한 병원성을 나타냈다.
Turfgrass Rhizoctonia blight is a severe disease in golf courses in Korea. Attempts were made in 1989 to 1994 to identify the Rhizoctonia species associated with turfgrass blights and also to examine their epidemiology. A total of 120 Rhizoctonia isolates collected were identified as R. solani AG1, R. solani AG2-2, R. cerealis(AG-D) and R. oryzas from brown patch, large patch, yellow patch and white patch, re-spectively. R. solani AG1 was mostly associated with brown patch of cool-season grasses. and most frequently isolated in June through July and also in September. R. solani AG2-2 was isolated exclusively from zoysiagrasses from April to November, most frequently in June through July and October through November. R. cerealis was isolated frequently from both creeping hentgrass in March through April and in November, and zoysiagrass in April and July. Thermophilic R. oryzae was isolated only from creeping bentgrass in August, although with very low frequency. R. solani AG2-2 was strongly pathogenic specifically to Korean lawngrasses(Zoysia japonica, Z.matrella, Z. tenuifolia), but non-pathogenic to creeping bentgrass(Agrostis palustris), bermudagrass (Cynodon dactylon), Kentucky bluegrass(Poa pratensis), perennial ryegrass(Lolium prenne), and creeping red fescue(Festuca rubra subsp. ruhra L.). R. cerealis was strongly pathogenic to zoysiagrass and bentgrass only, but was isolate-specific i.e., from non-pathogenic to pathogenic, for other turfgrasses. The mycelial growth was optimum at relatively high temperature ranges of 25~30$^{\circ}C$ for R.solani AG1, AG2-2 and R. oryzae, while the mycelial growth of R. cerealis was initiated at $^{\circ}C$ and almost ceased at or above $^{\circ}C$.
2008~2009 겨울 동안 강원도와 전라북도 소재 골프장에서 분리한 황색마름병원균(Rhizoctonia cerealis Van der Hoeven)과 설부갈색소립균핵병원균(이하 설부병원균)(Typhlua incarnata Lasch ex Fr.)에 대한 화본과 식물과 잔디 종(품종)의 저항성이 실내에서 평가되었다. 분리균주의 병원성 검정결과 대부분의 잔디와 화본과 식물에 병을 일으켰지만 균주간의 병원력 차이도 발견되었다. 황색마름 병균은 잔디의 지제부위를 통해 감염하여 연한 갈색의 원형 반점 증상을 보이다가 진전되면 적색을 띄다가 결국 진한 갈색의 증상으로 나타났다. 설부병 증상은 수침형 반점으로 시작해서 전체 식물체를 갈색으로 고사시켰는데, 대부분 감염부위에서 흰색의 균사체가 식물체와 토양을 뒤덮었고 진전되면 다양한 크기의 갈색과 검은색의 독특한 균핵을 형성하였다. 병 발생은 습실기간이 길어질수록 증가하는 경향이었다. 화본과 작물과 잔디의 종(품종)간에는 병원균의 병원력에 차이도 나타났으며 두 병원균에 대해 양적인 차이를 보였다.
Rhizoctonia spp. 에 의한 Rhizoctonia 마름병은 잔디에서 중요한 병이며, 골프장에서 잔디의 좋은 품질을 유지하기 위하여 살균제를 사용하고 있다. 본시험은 포장에서 분리한 R. solani AG-1 IB, R. cerealis 및 R. solani AG2-2에 대한 침투성 살균제인 flutolanil, pyraclostrobine, and hexaconazole에 대하여 실내에서 상대적인 균사생장을 효과적으로 50%억제하는 $EC_{50}$농도를 결정하는 시험을 수행하였다. 각각 살균제에 대한 감수성은 3종의 Rhizoctonia균주에 대하여 5 수준의 농도를 사용하였다. 3종류의 살균제에 대한 $EC_{50}$ 값은 R. solani AG-1 IB에서 가장 낮았다. 하지만, R. solani AG2-2에 대한 살균제 감수성은 pyraclostrobine 과 flutolanil에서 평균 $EC_{50}$ 값이 0.026 ${\mu}g\;a.i.\;ml^{-1}$ 와 0.044 ${\mu}g\;a.i.\;ml^{-1}$ 로 가장 높았다. R. cerealis은 hexaconazole에서 $EC_{50}$ 값이 0.022 ${\mu}g\;a.i.\;ml^{-1}$로 가장 감수성이 낮았다. 각각의 살균제의 $EC_{50}$값을 사용하여 두 농약을 혼용한 3종의 조합에서 3종의 병원균에 대한 균사 생장억제율은 R. solani AG2-2에서 가장 높았다. 본 연구결과는 포장에서 Rhizoctonia 마름병을 방제하기 위하여 실내에서 침투성 살균제에 대한 반응을 확인할 수 있었다.
이 연구는 식물유래 천연물, TGR-N1의 잔디진균병에 대한 방제효과를 조사하기 위해 수행되었다. In vitro실험에서 TGR-N1은 잔디진균병에 대해 항균효과를 나타내었다. TGR-N1의 500배, 1000배액은 Rhizoctonia solani AG 1-1, Rhizoctonia solani AG2-2, Rhizoctonia cerealis, Sclerotinia homoeocarpa, Colletotrichum graminicola 에 대해 강한 항균력을 나타내었다. 그러나 Pythium spp.에 대해서는 항균효과가 없었다. TGR-N1의 Rhizoctonia solani AG 1-1, Rhizoctonia solani AG2-2에 대한 포장방제 실험결과, TGR-N1 500배액의 방제가는 각각 86.1%와 83.3%의 방제가를 나타내었다. 이 연구 결과 식물유래 천연물 TGR-N1의 항균 활성이 확인되었는 바 천연물 농약으로서의 잠재성을 보여 주었다.
우리나라 골프장에 조성된 한지형 잔디 5종류 48품종(creeping bentgrass 9품종, kentucky bluegrass 20품종, tall fescue 10품종, perennial ryegrass 5품종, chewing fescue 4개 품종)에 대하여 봄철에 발병하는 병의 종류와 병의 심각성을 평가하였다. Rhizoctonia cerealis에 의해 늦가을부터 자연적으로 발병한 yellow patch 뿐 이었다. 잔디 종류 중에서 Perennial ryegrass 품종과 creeping bentgrass 품종에서 이른 봄에 심각하게 발생한 반면, 다른 종류의 품종들은 통계적으로 유의성이 없었다. Creeping bentgrass 품종 중에는 "Pennlinks II"가 가장 감수성을 보였다. Yellow patch의 증상은 가장자리가 자줏빛갈색을 보였으며, 직경의 크기는 5 cm-50 cm 이었다. 이결과로 볼 때 yellow patch의 발병 률은 잔디 종류와 품종 간에 큰 차이를 보였다.
국내 골프장에 식재된 bentgrass (Agrostis palustris Huds), zoysiagrass (Zoysia japonica Steud) 및 Kentucky bluegrass (Poa pratensis L.)에 잎마름증상(yellow patch)을 나타내는 병반 부위에서 병원균을 분리ㆍ동정한 결과 2핵성인 Rhizoctonia cerealis로 동정되었다. 병원균은 잔디의 관부와 엽조직을 침해하였으며, 병징은 bentgrass의 경우 1m 내외의 둥근 고리모양의 병반을 형성하고, 병반 가장자리의 잔디잎은 초기에는 붉은색을 띠며 병이 진전됨에 따라 갈변하였다. Zoysiagrass에는 직경 30~40cm의 근사원형의 병반이 봄철 맹아시기에 발생하고, 병반 부위에서는 잔디가 맹아되지 않았다. 맹아된 잔디에는 부정형의 볏짚색 반점이 생기면서 고사되었다. Rhizoctonia cerealis의 균사직경은 2.5~6.3$mu extrm{m}$(평균 3.8$\mu\textrm{m}$)이었으며, 균사는 담황색을 띠고, 균총의 색은 밝은 갈색을 나타냈다. Monilioid cell 크기는 5.8~12.5$\times$l3.8~37.5$\mu\textrm{m}$였으며, 배지상에서 형성된 균핵의 크기는 0.2~2.0mm, 균핵의 색은 처음에는 흰색을 띠다가 성숙해가면서 갈색을 나타냈다. 온도에 따른 균사의 생장은 23$^{\circ}C$에서 가장 양호했다. 병원성 검정 결과 분리균간에 병원성에는 다소 차이가 있었다.
밀의 잎의 황화와 줄기 고사 증상이 발생한 포장에서 분리한 균을 동정한 결과 배지 생육 반응, 형태학적 유전자적 특성과 병원성, 균의 DNA 검정 결과 밀 잎집눈무늬병을 일으키는 Rhizoctonia cerealis로 확인되었다. R. cerealis의 온도와 pH에 따른 배양적 특성을 조사한 결과 생육 최적 온도는 $20{\sim}25^{\circ}C$로 약간 저온성인 것으로 확인 되었다. pH에 따른 생육 반응 조사 결과는 pH 5~7에서 생육이 좋아 대체로 약산성에서 활발한 특징을 보였다. 밀 잎집눈무늬병에 대해 국내 육성 맥류 품종에 대한 저항성 검정을 수행하였다. 밀 품종 검정 결과 검정한 29품종에서 20% 이상의 발병률로 저항성이 확인되지 않았다. 안백밀 등 12품종이 발병률 20~30%의 중도저항성을 보였으나 '그루밀' 등 17품종은 40~80% 이상으로 감수성을 보였다. 사료용으로 이용되는 청보리, 귀리, 호밀, 트리티케일 검정 결과에서는 호밀 2품종에서만 50% 이상의 발병률을 모여 감수성으로 나타났으나, 청보리, 귀리, 트리티케일에서는 발병율 15% 이하로 저항성인 것으로 나타났다. 귀리나 트리티케일, 호밀의 발병과 저항성 평가는 국내에서 처음 이루어졌다. 한편 식용 및 맥주용 보리 검정 결과 겉보리 9품종 중 '탑골보리', '알보리', '서둔찰보리' 등 3품종이 발병률 10% 이하의 저항성을 보였으며 6개 겉보리와 5개 맥주보리 전체 검정 품종은 중도 저항성을 보인 반면 검정 쌀보리 품종들은 감수성인 것으로 나타났다.
The objective was to examine the antifungal activity of Pinus densiflora extract for the control of turfgrass fungal diseases. Antifungal activities of the various fractions of n-hexane, methylene chloride (Ch), ethyl acetate (EtOAc), and n-butanol from P. densiflora were evaluated against Rhizoctonia solani AG1-1B, R. solani AG2-2IV, Sclerotinia homoeocarpa, R. cerealis, Pythium spp., and Colletotrichum graminicola. The Ch and EtOAc fractions showed antifungal activity against Pythium sp. and C. graminicola in paper disc assay. The effective concentration to produce 50% mycelial inhibition ($EC_{50}$) using five discriminatory concentrations of pinosylvin (1) from the Ch fraction of P. densiflora was evaluated on R. solani AG1-1B, R. solani AG2-2IV, R. cerealis, and S. homoeocarpa. S. homoeocarpa showed the highest sensitivity with the lowest mean $EC_{50}$ value ($8.426{\mu}g/mL$) among the four pathogens. Among the three Rhizoctonia pathogens, R. cerealis had the highest mean $EC_{50}$ value ($99.832{\mu}g/mL$) and R. solani AG2-2IV, with the lowest sensitivity, had the lowest $EC_{50}$ value ($39.696{\mu}g/mL$). These results suggested that pinosylvin (1) from P. densiflora could be a valuable lead compound in the improvement of a novel antifungal agent.
본 연구에서는 골프장에서 문제가 되는 주요 병의 방제가능한 생물학적 제제를 개발하기 위하여 실시하였다. 강원도 소재 골프장의 잔디 근권토양으로부터 채취한 100여개의 미생물로부터 4개의 길항 미생물을 선발하였다. 배지를 이용한 저지원 실험에서 4개의 균주는 한국 골프장에서 문제가 되고 있는 옐로우패취(Rhizoctonia cerealis), 브래운패취(R. solani AG-1(1B)), 동전마름병(Sclerotinia homoeocarpa), 그리고 설부갈색소립균핵병원균 (Typhula incarnata)에 대하여 효과적이었다. 옐로우패취, 브래운패취, 동전마름병을 대상으로 온실실험 결과, 4개의 균주는 병의 종류, 기주 식물체 및 병 발생 정도에 따라 효과가 달랐지만 한개 혹은 그 이상의 병에 대해 60% 이상을 방제가를 기록하였다. 4개의 균주는 생화학적 특성과 16S rRNA 분석을 통해 Pseudomonas spp.로 밝혀졌다. 현재 4개의 균주는 적정 배양조건과 제제화를 위한 연구 중에 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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