궤양병에 의해 자연감염된 전남 보성군 조성면 헤이워드 과수원에서 2014년과 2015년 궤양병 발생소장을 주기적으로 조사했다. 줄기궤양병은 2014년에 2월 중순부터 2015년에는 3월 초순부터 발생하기 시작하였는데, 줄기에서 세균 유출액이 흘러내리기 시작하여 4월 하순 무렵까지 지속되다가 5월에 접어들면 더 이상 세균유출액을 관찰할 수 없고 줄기 표면에 궤양병 병반만 나타났다. 2014년 줄기궤양병 감염률이 44.7%였지만 2015년에는 69.7%로 급증하였는데, 주간부까지 감염된 나무들은 1년 후 대부분 고사했다. 잎궤양병은 5월 초순부터 잎에 연두색 둥근 달무리 증상이 나타나고 점차 노란 테두리를 가진 갈색 점무늬 병징이 변하면서 확산되기 시작하였으며 습한 조건에서는 노란 테두리가 없는 갈색 점무늬들이 관찰되었다. 2014년에는 7월 중순까지 2015년에는 7월 하순까지만 잎에 새로운 병반들이 형성되었으며 이미 형성된 병반에서도 Psa는 검출되지 않았다. 기온이 다시 내려간 2014년 10월 하순 무렵에 잎에서 다시 새로운 병반이 잎에 드물게 나타났다. 꽃봉오리에는 개화전 5월 중순 무렵에 꽃받침이 괴사되는 꽃봉오리들이 관찰되었다. 키위 궤양병의 모니터링 적기는 줄기와 잎, 꽃봉오리 모두에서 궤양병 병징이 나타나고 Psa가 잘 분리되는 5월로 확인되었다. 전남 보성에서 2년 동안 기상자료에 따른 궤양병의 발생소장 분석결과를 토대로 우리나라에 적합한 키위 궤양병의 병환을 작성했다.
Lee, Young Sun;Kim, Gyoung Hee;Koh, Young Jin;Jung, Jae Sung
The Plant Pathology Journal
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제37권5호
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pp.489-493
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2021
Bacterial canker is a devastating disease of kiwifruit caused by the bacterium Pseudomonas syringe pv. actinidiae. Canker disease of kiwifruit in Korea has been controlled using streptomycin for more than two decades. Four streptomycin-resistant strains, belonging to biovar 2, which are found only in Korea, were collected between 2013 and 2014 from different orchards located in Jeju, Korea. The genetic background for streptomycin resistance among P. syringe pv. actinidiae strains were determined by examining the presence of strA-strB or aadA, which are genes frequently found in streptomycin-resistant bacteria, and a point mutation at codon 43 in the rpsL gene. All four streptomycin-resistant strains of P. syringe pv. actinidiae investigated in this study contained strA-strB as a resistant determinant. The presence of the aadA gene and a mutation in codon 43 of the rpsL gene was not identified.
1999년 3월부터 4월까지 전남과 경남지역의 참다래 주산지 172 포장에서 발병상황을 조사하였다. 해남, 완도, 진도, 장흥, 보성 등의 17개 포장에서 적갈색 수피터짐 증상이 조사되었으며, 발병주율은 2.2~100%로 지역에 따른 차이를 보였고 궤양병에 의해 폐원된 면적은 22.8 ha.로 피해가 심한 지역은 완도 13 ha, 진도 3.9 ha, 고흥 3.6 ha등이었다. 1996년부터 1997년까지 2년에 걸쳐 줄기와 잎에서 발생소장을 조사하였다. 줄기에서 2월 중순부터 3월 상순에 초발하여 4월 하순까지 발병하였으며, 잎에서 는 4월 하순에 병징을 보이기 시작하여 5월에 발병이 급격히 증가하였고 6월 하순까지 발병하였다. Pseudomonas syringae pv. actinidiae 균주의 생장적온은 $25^{\circ}C$, 22, 27, 17순이었고, 5와 3$0^{\circ}C$에서는 생육이 부진하였고, 33$^{\circ}C$이상에서는 생육하지 못하였다. 비가림하우스와 파풍망하우스재배는 궤양병 전염억제효과가 우수하였다.
Pseudomonas syringae pv. actinidiae (Psa) causes bacterial canker disease in kiwifruit. Antibacterial activity of plant essential oils (PEOs) originating from 49 plant species were tested against Psa by a vapor diffusion and a liquid culture assays. The five PEOs from Pimenta racemosa, P. dioica, Melaleuca linariifolia, M. cajuputii, and Cinnamomum cassia efficiently inhibited Psa growth by either assays. Among their major components, estragole, eugenol, and methyl eugenol showed significant antibacterial activity by only the liquid culture assay, while cinnamaldehyde exhibited antibacterial activity by both assays. The minimum inhibitory concentrations (MICs) of estragole and cinnamaldehyde by the liquid culture assay were 1,250 and 2,500 ppm, respectively. The MIC of cinnamaldehyde by the vapor diffusion assay was 5,000 ppm. Based on the formation of clear zones or the decrease of optical density caused by these compounds, they might kill the bacterial cells and this feature might be useful for managing the bacterial canker disease in kiwifruit.
Reactions of Pseudomonas syringae pv. actinidiae to 95 carbon sources in a 96-well microplate (BiOLOG GN MicroPlateTM) were investigated. The bacterium used 9 carbon sources such as D-mannitol, sucrose, etc., but did not use 62 carbon sources such as $\alpha$-cyclodextrin, dextrin, etc. Based on the reactions, a user data base for identification of P. syringae pv. actinidiae was constructed in Biolog program (BiOLOG MicroLogTM 2 system). P. syringae pv. actinidiae isolates collected from kiwifruits could be identified automatically with high similarity using the user data base, which could diagnose rapidly and easily whether the tree was infected with bacterial canker or not.
한국에서 발생하는 참다래 잎에서의 궤양병의 감염위험도를 예측하는 모형을 Magarey 등(2005)의 일반 감염 모형식을 이용하여 개발하였다. 이 연구를 통해 개발한 모형과 뉴질랜드에서 개발된 KVH PSA-V 모형을 2015년 서귀포시 남원읍의 녹색참다래 헤이워드 품종 재배 과원과 표선면과 성산읍 신산리의 황색 참다래 Hort16A 품종 재배 과원들에서 수집된 기상 조사 자료와 병조사 자료를 사용하여 분할표 분석을 통해 평가하였다. 자체 개발한 모형과 뉴질랜드에서 개발한 KVH PSA-V 모형, 감염 판단기준을 31로 조정한 KVH PSA-V 모형들은 실제 병이 일어났을 경우에 감염이 일어났다고 경고하는 비율인 probability of detection값이 모두 80% 이상으로 한국의 참다래 궤양병 방제 의사 결정지원용으로 사용하기에는 충분하였다. 모형이 일어나는 현상을 정확히 예측하는 지표인 proportion of correct는 이 연구를 통해 개발된 감염 위험 예측 모형이 가장 높은 51.1%를 나타내고 실제병이 일어났을 경우에 감염이 일어났다고 경고하는 비율인 probability of detection과 모형의 경고에 따라 방제를 결정하였을 때에 효율성 지표인 critical success index도 각각 가장 높은 수치인 90.9%와 47.6%를 나타내어 한국에서 발생하는 참다래 궤양에 대해서는 KVH PSA-V 모형보다 더 우수한 모형으로 판단되었다. 이 연구를 통해 새로 개발된 모형은 한국의 참다래 재배자들의 궤양병 방제를 위한 의사결정에 도움을 주어 궤양병으로 인한 피해를 줄이는 데에 도움이 될 것이다.
참다래 궤양병의 간단하고 효율적인 병원성 검정법을 개발하고자 수행하였다. 이 검정법은 과민성반응(hypersensitive reaction) 검정법을 변형한 것으로 병원균을 50 mM 인산 완충액(pH 7.5)에 현탁하여 5년생 참다래 상위엽에 주사기를 이용하여 엽육세포에 주입하였다. 병징은 접종 2일 후부터 보이기 시작하여 4일후에 판정이 가능하였으며 검정한계 농도는 $10^4$cfu/ml이었다. 주사접종법을 이용하여 25종에 대한 기주범위를 검정하였을 때 병원균과 기주에 따라 여러 가지 병징을 보였다. 이 검정법은 습도와 관계없이 빠르게 병징을 나타내는 효과적인 방법이었다.
RCP4.5와 RCP8.5 미래 기후 변화 시나리오자료와 참다래 궤양병 피해 예측 모형인 D-PSA-K, 미래 참다래 재배적지 지도를 활용하여 궤양병의 미래 피해를 예측하고 참다래 궤양병의 발생 변화의 경향성을 찾아 보았다. 병원 세균에 의한 감염이 충분히 있다는 가정 아래에서 RCP4.5와 RCP8.5 시나리오의 2020년대와 2050년대에서 궤양병의 최대이병주율은 제주도와 남해안 일부 지역을 제외한 대부분의 지역에서 75% 이상으로 나타날 것으로 예측되었다. 두 시나리오들 모두에서 월동기 저온 환경이 없다는 가정 아래에서의 참다래 궤양병에 의한 가지 피해량은 거의 모든 재배가능지에서 증가될 것으로 예측된 반면에 월동기 저온에 의한 가지 피해량 증가율은 거의 모든 재배가능지에서 감소할 것으로 예측되었다. 지역 및 시나리오별로 궤양병 피해의 증가 및 감소의 경향은 다르게 나타날 것으로 예측되었다. RCP4.5 시나리오에서 2050년대에 2020년대에 비하여 10% 이상 최대 이병주율의 증가가 일어날 것으로 예측된 참다래 재배 가능지는 전체 재배 가능지의 3.14%, RCP8.5 시나리오에서는 25.41%였다.
Pseudomonas syringae pv. actinidiae는 참다래에 궤양병을 일으키는 원인세균이다. 이 병원균 집단은 분자적 특성에 따라 biovar 1, 2, 3로 나누어진다. 본 연구에서는 1997년부터 우리나라에서 분리되어 순천대학교 생물학과에 보관 중인 P. syringae pv. actinidiae 균주들의 biovar를 기존에 발표된 biovar에 특이적인 PCR primers를 사용하여 동정하였다. 전체 682개 균주 중 biovar 2에 속한 균주가 288개, biovar 3에 속한 균주가 394개였다. 그러나 우리나라에서 분리된 균주 중 biovar 1에 속하는 균주는 없었다. Biovar 3 균주에 의한 궤양병의 갑작스러운 발생과 확산은 이 균주가 빠른 전파력을 가지고 있음을 말해준다.
Yu, Ji-Gang;Lim, Jeong-A;Song, Yu-Rim;Heu, Sunggi;Kim, Gyoung Hee;Koh, Young Jin;Oh, Chang-Sik
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제26권2호
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pp.385-393
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2016
Pseudomonas syringae pv. actinidiae causes bacterial canker disease in kiwifruit. Owing to the prohibition of agricultural antibiotic use in major kiwifruit-cultivating countries, alternative methods need to be developed to manage this disease. Bacteriophages are viruses that specifically infect target bacteria and have recently been reconsidered as potential biological control agents for bacterial pathogens owing to their specificity in terms of host range. In this study, we isolated bacteriophages against P. syringae pv. actinidiae from soils collected from kiwifruit orchards in Korea and selected seven bacteriophages for further characterization based on restriction enzyme digestion patterns of genomic DNA. Among the studied bacteriophages, two belong to the Myoviridae family and three belong to the Podoviridae family, based on morphology observed by transmission electron microscopy. The host range of the selected bacteriophages was confirmed using 18 strains of P. syringae pv. actinidiae, including the Psa2 and Psa3 groups, and some were also effective against other P. syringae pathovars. Lytic activity of the selected bacteriophages was sustained in vitro until 80 h, and their activity remained stable up to 50℃, at pH 11, and under UV-B light. These results indicate that the isolated bacteriophages are specific to P. syringae species and are resistant to various environmental factors, implying their potential use in control of bacterial canker disease in kiwifruits.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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