• 한국유기농업학회지
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• 제23권4호
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• pp.911-921
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• 2015

본 연구는 배추에서 벼룩잎벌레의 생태적 관리기술을 개발하고자 실험실과 포장 야외포장에서 수행되었다. 허브 식물인 바질과 레몬밤의 벼룩잎벌레에 대한 기피활성을 실험실내에서 후각계를 활용하여 측정한 결과, 벼룩잎벌레가 바질과 레몬밤을 기피하는 결과를 얻을 수 있었다. 선발된 기피식물과 유인식물로 알려진 겨자류 작물을 대상으로 포장내에서 간작과 주위작 처리했을 때의 벼룩잎벌레 억제효과를 평가하였다. 식물자원의 간작 재배효과는 시험결과 실내실험과는 달리 레몬밤 간작처리구에서 벼룩잎벌레의 밀도가 높았으며, 바질 간작처리구와 돌산갓 간작처리구에서 벼룩잎벌레의 밀도가 낮았다. 식물자원의 주위작 재배효과 시험결과 적겨자 주위작 처리와 배추 단독처리구에서 벼룩잎벌레의 밀도가 가장 높았으며, 바질과 레몬밤에서는 벼룩잎벌레가 거의 발생하지 않았다. 벼룩잎벌레 기피식물인 바질과 레몬밤 주위재배를 통해 유기농 배추 재배지에서 벼룩잎벌레의 발생을 예방할 수 있을 것으로 판단된다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제37권5호
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• pp.476-488
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• 2021

Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) is the causal agent of black rot for cruciferous vegetables worldwide, especially for the cole crops such as cabbage and cauliflower. Due to the lack of resistant cabbage cultivars, black rot has brought about considerable yield losses in recent years in China. Understanding of the pathogen features is a key step for disease prevention, however, the pathogen diversity, population structure, and virulence are largely unknown. In this study, we studied 50 Xcc strains including 39 Xcc isolates collected from cabbage in 20 regions across China, using multilocus sequence genotyping (MLST), repetitive DNA sequence-based PCR (rep-PCR), and pathogenicity tests. For MLST analysis, a total of 12 allelic profiles (AP) were generated, among which the largest AP was AP1 containing 32 strains. Further cluster analysis of rep-PCR divided all strains into 14 DNA groups, with the largest group DNA I comprising of 34 strains, most of which also belonged to AP1. Inoculation tests showed that the representative Xcc strains collected from diverse regions performed differential virulence against three brassica hosts compared with races 1 and 4. Interestingly, these results indicated that AP1/DNA I was not only the main pathotype in China, but also a novel group that differed from the previously reported type races in both genotype and virulence. To our knowledge, this is the first extensive genetic diversity survey for Xcc strains in China, which provides evidence for cabbage resistance breeding and opens the gate for further cabbage-Xcc interaction studies.

• The Plant Pathology Journal
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• 제37권3호
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• pp.232-242
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• 2021

Glomerella leaf spot (GLS) is a severe infectious disease of apple whose infective area is growing gradually and thus poses a huge economic threat to the world. Different species of Colletotrichum including Colletotrichum gloeosporioides are responsible for GLS. For efficient GLS control, it is important to understand the mechanism by which the cruciferous crops and C. gloeosporioides interact. Arginine is among one of the several types of amino acids, which plays crucial role in biochemical and physiological functions of fungi. The arginine biosynthesis pathway involved in virulence among plant pathogenic fungi is poorly understood. In this study, CgCPS1 gene encoding carbamoyl phosphate synthase involved in arginine biosynthesis has been identified and inactivated experimentally. To assess the effects of CgCPS1, we knocked out CgCPS1 in C. gloeosporioides and evaluated its effects on virulence and stress tolerance. The results showed that deletion of CgCPS1 resulted in loss of pathogenicity. The ∆cgcps1 mutants showed slow growth rate, defects in appressorium formation and failed to develop lesions on apple leaves and fruits leading to loss of virulence while complementation strain (CgCPS1-C) fully restored its pathogenicity. Furthermore, mutant strains showed extreme sensitivity to high osmotic stress displaying that CgCPS1 plays a vital role in stress response. These findings suggest that CgCPS1 is major factor that mediates pathogenicity in C. gloeosporioides by encoding carbamoyl phosphate that is involved in arginine biosynthesis and conferring virulence in C. gloeosporioides.

• 농업과학연구
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• 제50권4호
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• pp.829-840
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• 2023

Various chemical pesticides are used to control diamondback moths, Plutella xylostella, which are agricultural pests that occur in cruciferous crops worldwide and cause economic losses. However, due to pesticide misuse, resistance to P. xylostella is consistently reported domestically and internationally. Therefore, we aimed to monitor and map regional resistance to devise efficient and economical control methods for P. xylostella in Korea. This study selected eight highly used insecticides among those registered against P. xylostella. P. xylostella were collected from three cities in the Gyeonggi and Yeongnam Provinces to evaluate insecticide resistance. As a result of experiments with populations collected from Yeoju, Gyeonggi Province, resistance ratios were 114.88, 54.75, 119.00, and 64.00 times higher than the susceptible population with methoxyfenozide, indoxacarb, cyantraniliprole, and fluxametamide, respectively. The resistance ratios of the Yongin population in Gyeonggi Province were 166.33 times with cyantraniliprole and 195.25 times with fluxametamide higher than the susceptible population. The Pocheon population in Gyeonggi Province showed a resistance ratio 283.23 times higher than methoxyfenozide. As a result of experiments with populations collected from Gimhae and Sangju, Yeongnam Province, the resistance ratios of the Gimhae population were 80.97, 138.00, and 89.50 times higher than the susceptible population with methoxyfenozide, cyantraniliprole, and fluxametamide, respectively. Meanwhile, the resistance ratios of the Sangju population were 85.83, 224.67, and 303.25 times higher than the susceptible population with methoxyfenozide, cyantraniliprole, and fluxametamide, respectively. The Yeongnam Province Tongyeong population showed a resistance ratio 367.28 times higher to methoxyfenozide.

• 원예과학기술지
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• 제31권5호
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• pp.626-632
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• 2013

무 시들음병에 대한 저항성 검정 체계를 확립하기 위하여 실험하는 과정에서 병원균인 Fusarium oxysporum f. sp. raphani가 무 유묘에 독성(phytotoxicity)을 일으키는 독소(phytotoxin)를 생산한다는 것을 발견했다. F. oxysporum f. sp. raphani KR1 균주는 여러 배지 중 malt extract broth 배지에서 배양하였을 때 그리고 $25^{\circ}C$에서 14일 동안 150rpm으로 진탕배양하였을 때 가장 많은 독소를 생산하였다. 무에 대한 독성 반응을 이용하여 F. oxysporum f. sp. raphani의 배양액으로부터 phytotoxin을 분리하였다. 그리고 Mass와 NMR Spectroscopy 분석을 통하여 이 화합물은 fusaric acid로 동정되었다. 독소의 역할을 규명하기 위하여 fusaric acid를 무, 양배추, 브로콜리 등 F. oxysporum f. sp. raphani의 기주 및 비기주 배추과 작물에 대한 독소 활성을 조사하였다. Fusaric aicd는 무 유묘에 대하여 농도 의존적으로 활성을 보였으며, F. oxysporum f. sp. raphani에 대한 감수성 품종뿐만 아니라 저항성 품종에 대해서도 유사한 정도의 독성을 나타냈다. 그리고 F. oxysporum f. sp. raphani가 생산하는 fusaric acid는 병원균의 비기주 배추과 작물인 양배추와 브로콜리에 대해서도 강한 활성을 보였다. 따라서 이들 결과는 이 독소가 병원성 관련 독소이나 비기주 특이적 독소이며, 무 시들음병 저항성 검정에서 이 독소가 제거된 포자현탁액을 접종원으로 사용해야 한다는 것을 나타낸다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제62권4호
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• pp.315-323
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• 2023

좁은가슴잎벌레는 십자화과작물을 가해하는 해충으로 알려져 있다. 본 연구는 온도가 좁은가슴잎벌레의 발육단계별 발육기간, 성충의 수명과 산란특성에 미치는 영향을 파악하고자 성충 전 발육단계는 15, 20, 25, 27.5℃에서, 성충은 10, 15, 20, 25, 27.5℃ 항온조건에서 조사하였다. 알과 유충은 항온조건에서 다음 발육 단계로 성공적으로 발육하였다. 알, 유충, 번데기의 발육기간은 온도가 상승할수록 짧아지는 경향을 보였다. 좁은가슴잎벌레의 발육영점온도, 유효적산온일도는 선형회귀분석을 통해 추정하였으며 알에서 성충출현까지 발육영점온도와 유효적산온일도는 8.7℃와 344.73DD였다. 좁은가슴잎벌레 발육단계별 최저, 최고 온도의 한계는 Briere함수를 이용하여 추정하였으며 알에서 성충출현까지 최저, 최고한계는 5.3℃와 40.4℃였다. 성충은 10℃와 27.5℃ 범위에서 산란이 가능하였고 21.7℃에서 최대 약 627.5개의 알을 낳는 것으로 추정되었다. 노화율, 나이별 생존율, 나이별 누적산란율, 온도의존 산란수와 관련된 성충모델들을 작성하였다. 본 연구에서 제시한 온도발육모형과 성충산란모형은 좁은가슴잎벌레 개체군동태를 이해하는데 유용할 것이며 십자화과작물의 종합적 해충군관리체계를 마련하는데 기초자료로 활용될것으로 기대된다.

• 농약과학회지
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• 제15권2호
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• pp.194-200
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• 2011

배추좀나방(Plutella xylostella L.)은 세계적으로 배추과 작물의 가장 문제 해충이다. 지금까지 배추좀나방 방제는 유충을 대상으로 이루어졌으나, 더욱 효과적인 방제를 위해서 알의 부화를 억제하거나 살란활성을 가진 새로운 살충제 개발이 요구된다. 이에 알루미늄 호일을 활용하여 배추좀나방의 살란활성을 효율적으로 생물검정하는 방법을 개발하였다. 알루미늄호일($4{\times}12$ cm, 산란호일)에 배추잎 즙액을 도포하여 아크릴원통에 넣고 갓 우화한 성충 300마리를 24시간 접종한 결과 알을 충분하게 확보할 수 있었으며, 이는 4일간 연속으로 채란 가능하였다. 살란활성 검정은 난괴 크기별로 산란호일을 6~12조각으로 나눈 농도별로 준비된 메탄올 용액에 2~10초간 핀셋으로 침지한 후 음건(15~30분)하여 소형사육통에 넣어 부화율을 조사하였다. 산란호일은 50% 메탄올에 10초간 침지하여도 활성검정에 어떠한 영향도 미치지 않았다. 하지만 소형 사육통의 뚜껑을 개폐하면 활성물질의 성질에 따라 영향을 받았다 이러한 방법으로 식물체 50종의 메탄올 추출물에 대한 배추좀나방 살란활성을 검정한 결과, 고본(Angelica tenuissima) 뿌리, 원지(Polygala tenuifolia) 뿌리, 지골피(Lycium chinense) 뿌리, 천궁(Cnidium officinale) 뿌리 등은 90% 이상의 높은 살란활성을 나타내었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제21권1호
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• pp.91-96
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• 2014

Endosulfan은 높은 잔류성과 소수성을 가진 유기염소계 잔류성 농약이다. 이 연구는 십자화과 식물에 다량 함유되어 있고 심혈관계질환의 예방에 효과가 있는 것으로 알려진 인돌을 이용하여 소장에서 endosufan의 흡수에 미치는 영향을 조사하였다. 흰쥐를 이용해서 37 kBq의 $^{14}C$-endosulfan이 함유된 지질유화액을 시간당 3 mL씩 8시간 동안 지속적으로 공급받은 동물군을 대조군으로 하였고, 인돌이 함유된 지질유화액을 같은 조건에서 공급받은 동물군을 실험군으로 하여 8시간 동안 흡수율을 측정하였다. 림프순환계로 흡수된 대조군의 $^{14}C$-endosulfan 양에 비해 인돌을 공급받은 실험군의 $^{14}C$-endosulfan의 양이 유의적으로 감소되었다. 이와 유사하게 콜레스테롤의 흡수도 인돌에 의해서 유의적으로 감소되는 경향을 보였다. 또한, 8시간 동안 흡수되지 않고 장벽에 잔류하는 $^{14}C$-endosulfan 양이 인돌을 공급받은 실험군에서 유의적으로 증가되는 것으로 나타났다. 이러한 림프순환계로의 endosulfan 흡수 감소현상은 인돌공급에 의해 소장의 점막에 잔류하는 endosulfan의 양이 증가되었기 때문인 것으로 판단된다. 이상의 실험결과들을 종합해 볼 때, 십자화과 식물에 존재하는 인돌 성분의 섭취가 대표적인 잔류성 농약인 endosulfan의 소장에서의 흡수를 감소시켜 체내 잔류 저감화에 효과적으로 영향을 미치는 것을 이 실험을 통해서 확인할 수 있었다.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.28-28
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• 2015

Clubroot disease caused by Plasmodiophora brassicae induces severe losses of cruciferous vegetables worldwide. To control clubroot of Chinese cabbage, many CR (clubroot resistance) F1 hybrid cultivars have been bred and released in Korea, China and Japan. In this study, we determined the race of P. brassicae 12 field isolates, which collected from 10 regions in Korea, using Williams' differential varieties including two cabbage ('Jersey Queen', 'Badger Shipper') and two rutabaga ('Laurentian', 'Whilhelmsburger'). By Williams' differential varieties, 12 clubroot pathogens were assigned into one (GN2), two (HS and YC), two (HN1 and HN2), three (DJ, KS and SS) and four (GS, GN1, JS and PC) isolates for races 1, 2, 4, 5 and 9, respectively. In addition, the degree of resistance of 45 CR cultivars that were from Korea, China and Japan was tested with the 12 isolates. The 45 CR cultivars of Chinese cabbage were differentiated into three genotypes according to their resistance responses. Even though the 12 P. brassicae isolates were same race by Williams' differential varieties, three CR genotypes showed different resistance response to the isolates. These results indicate that races of P. brassicae by Williams' differentials were not related with resistance of CR cultivars, and three CR genotypes represented qualitative resistance to the P. brassicae isolates. CR genotype I including 'CR-Cheongrok' showed resistance to GN1, GN2, JS, GS, HS, DJ and KS isolates and susceptibility to YC, PC, HN1, HN2 and SS isolates. And CR genotype II such as 'Hangkunjongbyungdaebaekchae' was resistant to GN1, GN2, JS, GS, HS, YC, PC and HN1 and susceptible to DJ, KS, SS and HN2. CR genotype III including 'Chunhajangkun' and 'Akimeki' represented resistance to 10 isolates except for SS and HN2 isolates. Based on these results, we selected 'CR-Cheongrok', 'Hangkunjongbyungdaebaekchae', and 'Chunhajangkun' as a representative cultivar of three CR genotypes and 'Norangkimjang' as a susceptible cultivar. Furthermore, we investigated the resistance of 15 lines of Chinese cabbage, which were provided by seed companies, to 11 isolates except for HN1 of P. brassicae. The results showed that three lines were susceptible to all the tested isolates, whereas five, four, and three lines represented the similar responses corresponding to the CR genotypes I, II, and III, respectively; there is no line of Chinese cabbage showing different resistance patterns compared to three CR genotypes. In particular, line 'SS001' showing resistance responses of CR genotype II was a parent of 'Saerona' that have been commercialized as a CR $F_1$ cultivar of Chinese cabbage. Together, we divided 12 isolates of P. brassicae into 4 races, designated by wild type, mutant type 1, mutant type 2, and mutant type 3. Wild type including GN1, GN2, JS, GS, and HS isolates of P. brassicae was not able to infect all the cultivars of three CR genotypes, whereas, mutant type 3 such as SS and HN2 isolates developed severe clubroot disease on all the CR genotype cultivars. To mutant type 1 including DJ and KS isolates, CR genotypes I, II and III were resistant, susceptible and resistant, respectively. In contrast, to mutant type 2 including YC, PS, and HN1 isolates, CR genotypes I, II and III showed susceptibility, resistance and resistance, respectively. Taken together, our results provide the extended knowledge of classification of P. brassicae races, which is useful information for the breeding of resistant crops, with a suggestion that 'Norangkimjang', 'CR-Cheongrok', 'Saerona' and 'Chunhajangkun' cultivars of Chinese cabbage could be used as new race differentials of P. brassicae for clubroot disease assay.