• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.27-27
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• 2015

Clubroot (Plasmodiophora brassicae) is a serious agricultural problem affecting Brassica crop production worldwide. It also infects the model plant Arabidopsis thaliana. During infection, this biotrophic pathogen manipulates the development and metabolism of its host leading to the development of galls in the root and hypocotyl. In turn, its own development is strongly influenced by the host. The aim of this study is to investigate the metabolism of clubroot-infected plants using a combination of transcriptomic and metabolomic approaches. We have used direct injection mass spectrometry to obtain a metabolic fingerprint of when changes in the metabolome occur and linked this with changes in host and pathogen gene expression. We have identified alterations in carbohydrate metabolism that occur during P. brassicae infection of A. thaliana plants. Transcriptomic analysis showed that host genes associated with sugar transport and metabolism were induced during gall formation and that the pathogen also expresses genes associated with these processes. We have examined the impact of inactivating host sucrose synthase, cytosolic invertase and sugar permeases on gall formation, identifying host genes that are required for gall formation. We have also explored how sugar status is changed in root tissue, developing and mature leaf during infection of wild type and mutant plants.

• The Plant Pathology Journal
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• 제27권3호
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• pp.266-271
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• 2011

Physicochemical characteristics and heavy metal content of soils located along the drainage way of an abandoned mine at Busan, Korea ($35^{\circ}31'N$, $129^{\circ}22'E$) (contaminated soil; CS) and uncontaminated soils (50-70 m apart from the drainage way) (NS) were examined. Growth of tomato plants (Solanum lycopersicom cv. Rutgers) in CS and NS, development of the root-knot nematode (Meloidogyne incognita) as root-knot gall formation on tomato plants, and non-parasitic nematode populations in soil were also examined. Growth of tomato plants, root-knot gall formation, and non-parasitic nematode populations were significantly reduced in CS with higher As content, lower pH, higher electrical conductivity (EC), and lower available phosphate (av. $P_2O_5$) than in NS. None of the other physicochemical characters examined differed significantly between CS and NS (low and no significance) and were above or below the critical levels detrimental to plant growth and nematode development, suggesting that As may be the primary hazardous heavy metal in CS. The toxicity of As might be enhanced at low pH in CS because exchangeable forms of some heavy metals increase with the decrease of soil pH. The heavy metals, especially As, may have contributed to increasing EC and decreasing av. $P_2O_5$. Therefore, the effects of mine drainage contamination from the abandoned mine were derived primarily from contamination by heavy metals such as As. These may have been enhanced in toxicity (solubility) by the lowered pH, increased soil salinity (EC) and decreased av. $P_2O_5$. Our results suggest synergistic adverse effects on the plant and the nematode by decreasing osmotic potential and nutrient availability.

• The Plant Pathology Journal
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• 제30권1호
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• pp.75-81
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• 2014

In total, 170 carrot lines developed in Korea were screened for resistance to Meloidogyne incognita race 1 to select parental genetic resources useful for the development of nematode-resistant carrot cultivars. Using the gall index (GI), gall formation was examined on carrot roots inoculated with approximately 1,000 second-stage juveniles of the nematode 7 weeks after inoculation. Sixty-one carrot lines were resistant (GI ${\leq}1.0$), while the other 109 were susceptible (GI > 1.0) with coefficient of variance (CV) of GI for total carrot lines 0.68, indicating low-variation of GI within the lines examined. The histopathological responses of two carrot plants from resistant and susceptible lines were examined after nematode infection. In susceptible carrots, giant cells formed with no discernible necrosis around the infecting nematodes. In the resistant carrot line, however, no giant cells formed, although modified cells were observed with extensive formation of necrotic layers through their middle lamella and around the infecting nematodes. This suggested that these structural modifications were related to hypersensitive responses governed by the expression of true resistance genes. Therefore, the Korean carrot lines resistant to the nematode infection are potential genetic resources for the development of quality carrot cultivars resistant to M. incognita race 1.

• 농약과학회지
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• 제5권3호
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• pp.50-53
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• 2001

최근 우리나라의 여러 작물에서 뿌리혹병(근두암수병(根頭癌睡病), crown gall)의 발생이 증가하고 있음이 보고되고 있으며, 특히 중요한 화훼작물인 장미를 재배하는 시설하우스에서 뿌리혹병의 발생은 매우 심한 피해를 가져오고 있다. 그럼에도 불구하고 이 병에 대한 방제는 거의 이루어지지 않고 있는 실정이다. 본 연구에서는 전 세계적으로 매우 성공적으로 뿌리혹병의 생물농약으로 개발된 Agrobacterium radiobacter K84의 장미 뿌리혹병 방제효과를 검정하여 국내에서 장미 뿌리혹병의 방제에 그 사용가능성을 확인하고자 하였다. 장마의 지상부에 인위적인 상처를 주고 병원균을 접종하기 전에 그리고 접종 후 A. radiobacter K84 균주 현탁액의 살포는 뿌리흑병의 발병률과 혹의 크기를 크게 감소시켰다. K84 균주를 처리한 장미에서 뿌리혹병의 발병률은 $5.0{\sim}6.7%$로서 병원균을 단독 접종한 대조구에서의 발병률 85%에 비하여 크게 낮았다. K84 균주를 처리한 장미에서 형성된 혹의 크기와 생체중도 병원균만을 접종한 대조구 장미에 형성된 혹의 $4{\sim}5%$로서 K84 균주의 처리에 의해 크게 감소하였다. 장미의 뿌리에 인위적인 상처를 주고 병원균의 접종 전 및 후에 K84 현탁액에 침지 처리한 경우에도 혹의 크기, 생체중 그리고 병 발생률이 크게 감소하였다. 전체적으로 K84 균주 치리에 의한 지상부 혹의 생물적방제가는 $92{\sim}94%$이었고, 뿌리에서의 뿌리혹병 생물적방제가는 $51{\sim}59%$이었다. 이상의 결과는 A. radiobacter K84 균주의 처리가 매우 효과적으로 장미 뿌리혹병을 방제할 수 있음을 보여주고 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제85권3호
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• pp.372-380
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• 1996

솔잎혹파리에 대한 저항성인자(抵抗性因子)를 조사(調査)하기 위하여 솔잎혹파리의 감수성수종(感受性樹種)과 저항성수종(抵抗性樹種)에 대하여 침엽내(針葉內) phenolic compound의 계절적(季節的) 변화(變化)를 조사(調査)하였다. 침엽내(針葉內)에 존재(存在)하는 free phenolic compounds와 water soluble phenolic compounds는 수종간(樹種間) 계절별(季節別)로 변이(變異)가 있었고 catechol과 vanilic acid 및 syringic acid는 수종간(樹種間)에는 큰 차이(差異)가 없으나 성분량(成分量)에는 계절별(季節別)로 변이(變異)가 있었다. 그러나 솔잎혹파리 유충(幼蟲)의 부화기(孵化期)인 5, 6월(月)에 침엽내(針葉內)에 함유(含有)되어 있는 salicylic acid는 버지니아소나무는 140ppm, 해송에서 35ppm, 해송${\times}$버지니아소나무 72ppm이고 소나무에서는 극소량만이 나타나고 있어 salicylic acid는 감수성수종(感受性樹種)에는 극소량 함유(含有)하고 저항성수종(抵抗性樹種)에는 상당량 함유(含有)하고 있었다. 솔잎혹파리에 대한 소나무류(類) 침엽(針葉)의 저항성인자(抵抗性因子) 조사(調査)에서 밝혀진바와 같이 salicylic acid와 버지니아소나무의 침엽(針葉)에서 추출(抽出)된 phenolic compounds용액(溶液)위에서 배양(培養)한 유충(幼蟲)은 폐사율(斃死率)이 높았고 또한 버지니아소나무에서는 충영이 전혀 형성되지 않은 것과 본조사(本調査)의 침엽내(針葉內)에 함유(含有)하고 있는 salicylic acid와 상관관계(相關關係)가 있는 것으로 사료된다. 이상의 결과(結果)에서 salicylic acid는 솔잎혹파리의 저항성물질(抵抗性物質)로 추정(推定)된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제19권5호
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• pp.598-601
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• 2006

밤나무림내에 sprinkler system을 고정 설치하고, 이를 이용하여 적정한 시기에 일시에 그리고, 간편하게 약제를 살포함으로써 밤나무의 주요해충인 밤나무흑벌(Dryocosmus kuriphilus)의 피해를 효과적으로 방제할 목적으로 2003년부터 2년간 경남 산청군 신안면에서 본연구가 수행되었다. 공시약종은 carbaryl 50% WP, 1,500배액을 사용하였으며, 얻어진 결과는 다음과 같다. 밤나무흑벌 성충의 우화시기는 6월 중순부터 7월 중순까지 약35일간이며, 우화최성기는7월상순의 약 5일간이었다. 밤나무흑벌의 우화 및 산란시기에 Carbaryl 50% WP 1,500배액의 수관살포는 밤나무흑벌에 탁월한 방제효과가 있었다. 즉 매일살포구의 평균 충영형성율은 3.0%, 2일간격 살포구의 평균 충영형성율은 12.8%로서 이들은 무처리구의 평균충영형성율 82.9%와 비교하여 각각 96.4% 및 84.5%의 높은 방제효과가 인정되었으며 수관부위별로는 차이가 없었다.

• 한국산림과학회지
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• 제83권3호
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• pp.311-321
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• 1994

본(本) 연구(硏究)는 춘기(春期)에 솔잎혹파리 성충(成蟲)이 우화(羽化)하여 지상(地上)에서 교미후(交尾後) 소나무 신엽(新葉)에, 산란(産卵)하는 생태적(生態的) 특성(特性)을 이용(利用), 성충우화기(成蟲羽化期)에 임분내(林分內) 또는 수관상부(樹冠上部)에 분무장치(噴霧裝置)를 설치(設置)하여 우화억제(羽化抑制)와 교미(交尾) 및 산란활동(産卵活動)을 교란(攪亂)시키므로서 농약사용(農藥使用)없이 솔잎혹파리 피해(被害)를 방지(防止)하는 것을 목적(目的)으로 실시(實施)되었으며 요약(要約)된 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 솔잎혹파리 성충우화기간(成蟲羽化期間)에 있어서의 임지내(林地內) 주간(晝間) 분무처리(噴霧處理)는 토중월동유충(土中越冬幼蟲)의 밀도변동(密度變動)에 영향(影響)을 주지 못하였다. 2. 분무처리(噴霧處理)는 총(總) 우화기간(羽化期間) 및 우화(羽化) 개체수(個體數)에는 영향(影響)을 미치지 못하였으나 우화초기(羽化初期)에는 지연(遲延), 후기(後期)에는 촉진(促進)시키는 효과(效果)가 있었으며 50% 우화일(羽化日)까지는 약(約) 7일간(日間)의 시차(時差)가 있었다. 3. 지상분무처리(地上噴霧處理)는 충영형성율(形成率) 감소(減少)에 효과(效果)가 인정(認定)되었으나 방제가(防除價) 45%로서 기대치(期待値)(85% 이상(以上)에는 미치지 못하였으며 분무(噴霧)의 엽면처리(葉面處理)는 평균(平均) 충영형성율(形成率) 2.6%로서 무처리구(無處理區)의 38.4%에 비교(比較)하여 높은 감소효과(減少效果)가 있었고 방제가(防除價)는 93.2%에 달(達)하였다. 4. 분무처리지(噴霧處理地)의 충영내(內) 좌충수(左蟲數) 조사(調査) 결과(結果), 지상처리(地上處理)는 좌충수(左蟲數) 감소(減少)에 전혀 영향(影響)을 주지 못하였으나 엽면처리(葉面處理)에서는 충영당(當) 평균(平均) 좌충수(左蟲數) 2.3마리로서 대조구(對照區)의 4.2마리에 비(比)하여 약(約) 45%의 감소효과(減少效果)가 있었다. 5. 분무처리(噴霧處理)는 솔잎혹파리 피해목(被害木)에 대(對)하여 15-18%의 신초생장(新梢生長) 증가(增加) 효과(效果)를 나타냈다. 6. 분무처리(噴霧處理)의 흡즙성(吸汁性) 해충(害蟲)에 대(對)한 밀도감소(密度減少) 효과(效果)는 지상처리(地上處理)에서는 나타나지 않았으나 엽면처리(葉面處理)에서는 현저(顯著)한 밀도감소(密度減少) 효과(效果)가 있었다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제30권4호
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• pp.450-455
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• 2014

This study sought to control the root-knot nematode (RKN) Meloidogyne incognita using benign organo-chemicals. Second-stage juveniles (J2) of RKN were exposed to dilutions (1.0%, 0.5%, 0.2%, and 0.1%) of acetic acid (AA), lactic acid (LA), and their mixtures (MX). The nematode bodies were disrupted severely and moderately by vacuolations in 0.5% of MX and single organic acids, respectively, suggesting toxicity of MX may be higher than AA and LA. The mortality of J2 was 100% at all concentrations of AA and MX and only at 1.0% and 0.5% of LA, which lowered slightly at 0.2% and greatly at 0.1% of LA. This suggests the nematicidal activity of MX may be mostly derived from AA together with supplementary LA toxicity. MX was applied to chili pepper plants inoculated with about 1,000 J2, for which root-knot gall formations and plant growths were examined 4 weeks after inoculation. The root gall formation was completely inhibited by 0.5% MX and standard and double concentrations of fosthiazate; and inhibited 92.9% and 57.1% by 0.2% and 0.1% MX, respectively. Shoot height, shoot weight, and root weight were not significantly ($P{\leq}0.05$) different among all treatments and the untreated and non-inoculated controls. All of these results suggest that the mixture of the organic acids may have a potential to be developed as an eco-friendly nematode control agent that needs to be supported by the more nematode control experiments in fields.

• The Plant Pathology Journal
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• 제30권3호
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• pp.288-298
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• 2014

We examined the efficacy of a bacterium for biocontrol of the root-knot nematode (RKN) Meloidogyne hapla in carrot (Daucus carota subsp. sativus) and tomato (Solanum lycopersicum). Among 542 bacterial isolates from various soils and plants, the highest nematode mortality was observed for treatments with isolate C1-7, which was identified as Bacillus cereus based on cultural and morphological characteristics, the Biolog program, and 16S rRNA sequencing analyses. The population density and the nematicidal activity of B. cereus C1-7 remained high until the end of culture in brain heart infusion broth, suggesting that it may have sustainable biocontrol potential. In pot experiments, the biocontrol efficacy of B. cereus C1-7 was high, showing complete inhibition of root gall or egg mass formation by RKN in carrot and tomato plants, and subsequently reducing RKN damage and suppressing nematode population growth, respectively. Light microscopy of RKN-infected carrot root tissues treated with C1-7 showed reduced formation of gall cells and fully developed giant cells, while extensive gall cells and fully mature giant cells with prominent cell wall ingrowths formed in the untreated control plants infected with RKNs. These histopathological characteristics may be the result of residual or systemic biocontrol activity of the bacterium, which may coincide with the biocontrol efficacies of nematodes in pots. These results suggest that B. cereus C1-7 can be used as a biocontrol agent for M. hapla.

• 한국산림과학회지
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• 제87권4호
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• pp.571-576
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• 1998

본(本) 연구(硏究)는 솔잎혹파리가 우화(羽化)하여 지면(地面)에서 교미후(交尾後) 수상(樹上)으로 비상(飛上), 소나무 신엽(新葉)에 산란(産卵)하는 생태적(生態的) 특성(特性)을 이용(利用)하여, 성충우화기(成蟲羽化期)에 피해임지내(被害林地內)에 분무장치(噴霧裝置)(Sprinkler system)을 설치(設置)하고 저농도(低濃度)의 약제(藥劑)를 지면(地面)에 살포(撒布)함으로써 우화(羽化) 및 교미성충(交尾成蟲)의 살충(殺蟲)에 의(依)하여 솔잎혹파리의 피해(被害)를 방지(防止)할 목적(目的)으로 실시(實施)하였으며 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. 1. Sprinkler system에 의(依)한 fenitrothion 50% EC 및 deltamethrin 1% EC의 지면살포임분(地面撒布林分)의 평균(平均) 충영형성율(蟲癭形成率)은 각각(各各) 3.40%와 5.23%로서 무처리구(無處理區)의 45.69%에 비(比)하여 92.3% 및 88.2%의 높은 방제효과(防除效果)가 있었으며, 수관부위별(樹冠部位別) 충영형성율(蟲癭形成率)은 2개약종(個藥種) 공(共)히 상부(上部)보다는 하부(下部)에서 낮게 나타났으며 수관하부(樹冠下部)의 평균충영형성율(平均蟲癭形成率)은 0.66%로서 98% 이상(以上)의 높은 방제효과(防除效果)가 있었다. 2. Deltamethrin 1%에 의(依)한 2.000배(倍) 및 3,000배액(倍液)의 처리농도간(處理濃度間)의 평균충영형성율(平均蟲癭形成率)과 방제가(防除價)는 각각(各各) 5.23% 및 18.00%와 89.44% 및 63.66%로서 농도간(濃度間)에는 방제효과(防除效果)에 높은 차이(差異)가 있었다. 3. Deltamethrin 1% EC 2,000배액(倍液)의 살포회수별(撒布回數別) 효과비교(效果比較)에서 매일살포구(每日撒布區)의 충영형성율(蟲癭形成率)은 5.2%(방제가(防除價) 90.2%)인데 비(比)하여 2일(日) 및 3일간격살포구(日間隔撒布區)의 충영형성율(蟲癭形成率)은 각각(各各) 20.7%(방제가(防除價) 61.2%) 및 34.8%(방제가(防除價) 34.8%)로서 매일(每日) 실시(實施)하는 것이 효과적(效果的)이었다. 4. Deltamethrin 1% EC의 2,000배액(倍液) 및 3,000배액(倍液)에 의(依)한 지면약제살포(地面藥劑撒布)는 개미와 거미 등(等) 지표서식동물(地表棲息動物)의 밀도변동(密度變動)에 별(別) 영향(影響)을 주지 않았다.