벼 도열병 발병 모의 실황 포장을 발병 상습지(안동대 실험포장; 산간 협곡 위치한 천수답)에 설정하여 벼 식물생육군락(일품벼 공시)의 실황 기상자료를 무인기상관측 장치를 통해 수집, 가공하여 도열병 발병에 미치는 기상요인의 가변값을 추정, 분석하였다. 기상요소 측정은 시험포장에 무인기상관측장치를 설치하여 매시단위로 기온, 상대습도, 일사량, 강우량, 풍향, 풍속, 지온, 잎습전지속 시간 등을 측정하였다. 각 기상요인중 도열병 발병에 가장 많은 영향을 미친 것은 발병 전 10일간 평균최고기온으로 결정계수 0.95*을 나타냈으며, 도열병 발병에 영향을 가장 미치지 않은 요인은 풍속으로 결정계수 0.24$^{ns}$ 로 나타났다. 도열병 발병과 병 진전에 가장 높은 유의성을 보인 기상요인은 평균온도(T-ave), 최고온도(T-max), 상대습도(RH), 상대습도 90%이상인 누적시간(RD) 등이었으며, 이들을 이용한 통계적 모형은 아래와 같다. Y = -3410.91 - 23.91 $\times$ T-ave + 28.56 $\times$ T-max + 41.0 $\times$ RH - 3.75 $\times$ RD, ($R^2$= 0.99*), (T-ave >= 19$^{\circ}C$ and T-max - T-ave >= 5.2$^{\circ}C$ and RH% >= 90.4%. 발병모형과 발병심각도의 적합도 검정($\chi$$^2$)은 유의도 0.001로 발병모형이 실제 발병 심각도와 유사함을 나타내었다.
최근 벼 유기재배에서 식물병 방제를 위한 친환경농자재가 없는 것이 주요한 제한요인으로 제기되고 있다. 식물병 방제를 위해 보르도액은 효과적인 예방 농자재로 사용되어져 왔다. 본 연구에서는 석회보르도액의 벼 잎도열병 방제효과를 조사하였다. 온실검정결과 6-6식 석회보르도액 100배액을 발병초에 살포한 결과 70.8%의 방제효과를 나타냈다. 포장검정에서는 4-8식과 6-6식 석회보르도액을 살포한 결과 잎도열병에 대한 방제효과가 73.6%와 71%를 나타냈다. 각각 조제한 석회보르도액의 30배와 50배 처리농도에서는 약해가 발생하였으나, 200배액 살포농도에서는 약해가 나타나지 않았다. 따라서 유기재배 및 무농약 재배포장에서 벼 잎도열병 방제를 위한 효과적인 친환경농자재로서 석회보르도액이 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구는 국내 수집 잡초성벼에 존재하는 잎도열병 저항성 관련 유전자를 탐색하고, 이 저항성유전자와 연관된 분자 마커를 탐색하는 것이다. 도열병에 감수성인 자포니카 품종인 낙동벼와 도열병에 강한 잡초성벼인 강화앵미11을 교잡하여 120개 RILs를 육성하여, 도열병 균주반응과 잎도열병 밭못자리검정을 통한 저항성 유전자 탐색에 이용하였다. 1. 총 45개 도열병 균주를 이용하여 양친들을 검정한 결과, 잡초성벼 강화앵미11은 25개 균주에 대하여 저항성 반응을 보였고, 낙동벼는 1개의 균주에만 저항성 반응을 보였다. 2. 강화앵미11이 저항성반응을 보이는 25개 균주 중에서 90-008등 9개 균주를 선발하여 120개 RILs에 대한 도열병 균주에 대한 저항성반응을 조사한 결과, 대부분의 RILs이 저항성반응으로 치우친 경향을 보였으며, 수원, 철원 및 남양 잎도열병 밭못자리 검정포장에서 실시한 120 RILs의 저항성반응 분포도 도열병 균주반응에서 나타난 결과와 유사한 경향을 보였다. 3. 12번 염색체 OSR32-RM101 영역에서 90-008, 97-268, 93-456, 04-226, 03-177 및 87-138 도열병 균주와 수원, 철원, 남양 지역 잎도열병 밭못자리 검정에 대한 저항성 유전자를 탐색하였으며, 이 저항성 유전자는 강화앵미11에서 유래되었고, 표현형변이를 60%이상 설명하는 주동유전자인 것으로 추정된다. 4. 90-008균주와 남양 잎도열병 밭못자리 검정에 대한 저항성 유전자는 12번 염색체 외에 11번 염색체에서도 탐색되었으며, 93-456 균주와 철원, 수원지역 잎도열병 밭못자리 검정에 대한 저항성유전자는 7번과 11번 염색체에서도 탐색되었고, 이들 저항성유전자는 낙동벼 대립유전자에 의해 저항성이 증가되었다.
야외에서 채집한 27종 식물의 메탄올 추출물의 벼 도열병, 벼 잎집무늬마름병, 토마토 잿빛곰팡이병, 토마토 역병, 밀 녹병 및 보리 흰가루병에 대한 방제효과를 실험하였다. 벼 도열병에 대하여는 환삼덩굴, 비비추, 맥문동, 황기 추출물이, 잿빛곰팡이병에 대해서는 닭의장풀 추출물이, 보리 흰가루병에 대하여는 황기 추출물이 그리고 밀 녹병에 대하여는 비비추, 맥문동, 까마중 그리고 황기 추출물이 우수한 방제효과를 보였다. 이들 중 밀 녹병에 대하여 방제효과가 우수한 4종 시료를 선발하여 이들의 방제 특성을 조사하였나. 맥문동과 까마중 추출물은 밀 녹병에 대한 예방효과가 다른 추출물에 비하여 우수하였으며, 치료효과는 황기 추출물은 우수하였으나 까마중 추출물은 다소 미약한 치료활성이 있었다. 식물 추출물의 침투이행성은 엽육이행과 엽간이행으로 실험하였는데, 4종 추출물 모두 엽간이행은 거의 없었으나, 엽육이행은 우수하였다. 식물추출물의 약효지속성은 대부분 좋았으며 특히 비비추와 까마중 추출물은 약제처리 7일 후에도 95% 이상의 방제가를 보였다. 이들 결과를 종합해 보면 4종 식물 추출물 특히 까마중 추출물은 포장에서 밀 녹병에 대하여 우수한 방제효과를 보이리라 생각된다.
BACKGROUND: It is known that impacts of climate change on damage occurrence by insect pests and diseases are increasing. The negative effects of climate change on production will threaten our food security. It is needed that on the basis of analysis of the impacts, proper strategies in response to climate change are developed. METHODS AND RESULTS: The objective of this paper is to estimate impacts of climate change on rice damage occurrence by insect pests and diseases, using the panal model which analyzes both cross-section data and time series data. The result of an analysis on impacts of climate change on rice damage occurrence by pest insect and disease showed that the damage occurrence by Rice leaf roller and Rice water weevil increased if temperature increased, and damage occurrence by Stripe, Sheath blight, and Leaf Blast increased if precipitation(or amount of sunshine) increased(or decreased). CONCLUSION: Adaptation strategies, supplying weather forecasting information by region, developing systematical strategies for prevention of damage occurrence by pest insect and disease, analyzing the factors of damage occurrence by unexpected pest insect and disease, enforcing international cooperation for prevention of damage occurrence are needed to minimize the impacts of damage occurrence on rice production.
북한의 작물 생산성은 남한에 비하여 월등히 낮다. 이러한 이유 중 하나는 취약한 병 관리에 있다. 북한은 농경지의 약 30%가 논으로 이루어져 있다. 벼 도열병과 벼 흰잎마름병은 북한 벼 재배 시 각각 가장 중요한 곰팡이 병 및 세균 병이다. 본 연구에서는 벼 도열병균과 벼 흰잎마름병균에 대한 7개 북한 벼 품종의 병 저항성 반응을 시험하였다. 남한에서 분리한 18개 벼 도열병균에 대한 7개 벼 품종의 반응은 다소 다르게 나타났다. 7개 벼 품종 중 길주1호는 KI 혹은 KJ 레이스에 관계없이 남한에서 분리한 벼 도열병균 18개 균주 모두에 매우 저항성을 보였다. 평도5호는 남한에서 분리한 벼 도열병균 15개 균주에 대하여 감수성 반응을 보였다. 반면, 벼 흰잎마름병균에 대한 북한 벼 품종의 병 저항성 반응은 벼 도열병균에 대한 반응과 차이를 보였다. 길주1호는 K1 레이스인 KXO42와 K2 레이스인 KXO90에 대하여 높은 감수성을 보였고, 평도5호는 K1 레이스인 KXO85와 K3 레이스인 KXO19에 완전한 저항성을 보였다. 평양21호는 K1 레이스 모두에 완전한 저항성을 보였고, 원산69호는 KXO85를 제외한 모든 벼 흰잎마름병균에 감수성을 보였다. 이 연구는 향후 남북 농업 협력을 통하여 북한 벼 품종을 남한에 도입 시 두 병원균에 대한 북한 벼 품종의 저항성 반응 검정 및 벼 품종 육성에 중요한 기본 자료가 될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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