An extracellular protease (Mc1) was isolated from the nematode-trapping fungus Monacrosporium cystosporium by gel filtration, anion-exchange, and hydrophobic interaction chromatographies. This protease had a molecular mass of approximately 38 kDa and displayed an optimal activity at pH 7-9 and $56^{\circ}C$ (over 30 min). Its proteolytic activity was highly sensitive to the serine protease inhibitor PMSF (phenylmethylsulfonylfluoride, 0.1 mM), indicating that it belonged to the serine-type peptidase group. The Michaelis constant ($K_m$) and $V_max$ for substrate N-Suc-Ala-Ala-Pro-Phe-pNA were $1.67{\times}10^{-4}\;M$ and 0.6071 $OD_{410}$ per 30 s, respectively. This protease could degrade a broad range of substrates including casein, gelatin, BSA (bovine serum albumin), and nematode cuticle. Moreover, the enzyme could immobilize the free-living nematode Panagrellus redivivus and the pine wood nematode Bursaphelenchus xylophilus, suggesting that it might playa role in infection against nematodes. The encoding gene of Mc1 was composed of one intron and two exons, coding for a polypeptide of 405 amino acid residues. The deduced amino acid sequence of Mcl showed 61.4-91.9% identity to serine proteases from other nematode-trapping fungi. Our results identified that Mcl possessed biochemical properties including optimal reaction condition and substrate preference that are different from previously identified serine proteases.
클로버씨스트선충(Heterodera trifolii)은 우리나라 고랭지에서 배추에 피해를 주는 주요 씨스트선충으로 최근에 분포가 확인되었다. 본 연구는 온도와 접종밀도에 따른 클로버씨스트선충의 증식에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행하였다. $15{\sim}30^{\circ}C$ 온도조건에서 클로버씨스트선충이 증식되었으며 $20^{\circ}C$에서 암컷 성충 수, 알 수, 씨스트 수 모두 가장 많았다. 접종밀도에 따른 클로버씨스트선충의 증식은 접종밀도가 높아질수록 암컷 씨스트선충의 수가 증가하는 경향이었는데 토양 1 g당 16개의 알 처리 시 증식량, 알 수, 씨스트 수 모두 가장 많았다. 암컷 씨스트 수와 알 수는 접종밀도에 상관없이 배추가 케일에 비하여 많이 형성되어 배추가 케일보다 클로버씨스트선충의 증식에 유리한 기주였다.
The pine wood nematode (PWN), Bursaphelenchus xylophilus is a well-known devastating pathogen of economic importance in the Republic of Korea and other countries. In the Republic of Korea, trunk injection of nematicides is the preferred method of control. In this study, the efficacy of 16 locally produced formulations of emamectin benzoate against the PWN are compared through determining their sublethal toxicities and reproduction inhibition potentials. Nematodes were treated with varying concentrations of the tested chemicals in multi-well culture plates, and rates of paralysis and mortality were determined after 24 h. Reproduction inhibition potential was tested by inoculating pre-treated nematodes onto Botrytis cinerea, and in pine twig cuttings. Despite the uniformity in the concentration of the active ingredient, efficacy was contrastingly different among formulations. The formulations evidently conformed to three distinct groups based on similarities in sublethal activity (group 1: LC95 of 0.00768-0.01443 mg/ ml; group 2: LC95 of 0.03202-0.07236 mg/ml, and group 3: LC95 of as high as 0.30643-0.40811 mg/ml). Nematode paralysis generally occurred at the application dose of 0.0134-0.1075 ㎍/ml, and there were significant differences in nematode paralysis rates among the products. Nematode reproduction was only evident at lower doses both on B. cinerea and pine twigs, albeit the variations among formulations. Group 1 formulations significantly reduced nematode reproduction even at a lower dose of 0.001075 ㎍/ml. The variations in efficacy might be attributed to differences in inert ingredients. Therefore, there is need to analyze the potential antagonistic effects of the large number of additives used in formulations.
잘게 부순 유채씨를 토양에 처리하여 토양중의 선충을 친환경적으로 방제하고 오이의 수량을 높이고자 2007년부터 2009년까지 3년간 시험한 결과 토양에 유채종실의 시용량이 많을수록 처리 후 50일에 토양 중 cyanate의 량이 많은 것을 볼 수 있었는데 유채 200 kg/10a을 시용한 토양 중 thiocyanate의 량은 30 mg/kg, 400 kg/10a을 시용한 토양은 40 mg/kg 으로 조사되었다. 토양선충 밀도는 관행의 경우 토양 300 g당 463 마리로 피해유발 수준인 150마리보다 보다 훨씬 높은 밀도로 가시적인 피해가 나타났으나 유채를 처리한 모든 시험구 토양의 경우 토양 300 g당 13~17마리로 뿌리혹 선충의 피해는 나타나지 않았다. 수량은 유채 시 용량이 많을수록 6~15% 증수하는 경향이나 선충 피해 예방과 경제성을 고려할 때 10a당 200 kg를 시용하는 것이 좋을 것으로 사료되었다.
클로버씨스트선충은 국내 고랭지배추 재배지에서 가장 문제되고 있는 식물기생선충 중 하나이다. 본 연구는 새로 개발한 훈증성 약제 처리기의 성능을 시험하기 위하여 고랭지배추 문제 클로버씨스트선충을 대상으로 훈증성 약제 2종(dimethyl disulfide [DMDS], metam sodium [MNa])의 살선충 활성을 검정하였다. 훈증성 약제의 방제 효과는 약제 처리 4주 후 처리구별 토양으로부터 씨스트를 채집하여 클로버씨스트선충 알 부화율을 조사하였고, 씨스트 내부의 알을 배추에 접종하여 얻은 암컷 증식 수를 조사하여 평가했다. DMDS (39 l/10 a)는 클로버씨스트선충 알 부화율과 암컷 증식 수를 각각 99.0% 이상 억제하였으나, MNa (29 l/10 a)는 알 부화율은 78.3-99.4%, 암컷 증식 수는 34.7-49.3% 정도 억제하였다. 훈증성 약제 2종의 처리 깊이에 따른 클로버씨스트선충 알 부화율과 암컷 증식수는 통계적으로 유의미한 차이를 보이지 않았다. 본 연구에서 개발된 토양 소독기를 이용하여 DMDS를 토양 처리하면 클로버씨스트선충 방제 효과가 있을 것으로 보인다.
소나무재선충병은 우리나라의 대표 수종인 소나무를 괴사시키는 주요 산림병의 하나로 재선충의 침입과 수체내에서의 이동 경로 파악은 이들의 서식 형태를 구명하는데 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 감염목 내에서의 재선충 주요 서식 부위와 이동 경로를 명확히 구명하기 위해 재선충 피해목에 대한 현미경적 조사를 수행하였다. 그 결과 피해목의 특징으로는 횡단면, 방사단면, 접선단면 모두에서 주로 방사조직이 감염을 통해 진하게 착색된 것으로 드러났으며 수지구에서도 집중적인 피해가 관찰되었다. 또한 형성층과 가까운 변재 부위에서는 연륜을 따라 접선방향으로 연속 배열된 상해수지구로 보이는 특징이 관찰되었다. 재선충은 방사가도관보다는 방사유세포에서 그리고 수평수지구를 지니지 않는 단열방사조직보다는 수평수지구를 지니는 방추형방사조직에서 훨씬 더 많은 재선충이 발견되었으며 방사조직에서 가도관으로 이동하는 선충도 관찰되었다. 방사조직에서 가도관으로의 이동 시 가도관의 벽을 천공한 다음 이동하거나 크기가 작은 개구부인 측벽의 유연벽공을 통해 이동하기보다는 크기가 큰 개구부인 창상 직교분야벽공을 이동 통로로 삼는 것으로 사료되었다.
흰가루병과 뿌리혹선충병은 박과작물에 발생하는 매우 중요한 병이다. 본 실험은 시판된 국내 주요 박과작물(오이 21품종, 수박 9품종, 참외 7품종, 멜론 2품종)을 이용하여 흰가루병과 뿌리혹선충병에 대한 저항성을 평가하기 위하여 수행하였다. 흰가루병 조사는 정식 60일 후 조사하였다. 21개의 오이 품종 중 '강력삼척'과 '선호백침 다다기'는 중도저항성을 나타냈고 나머지 오이 품종은 모두 감수성이었다. 수박 품종은 모두 감수성을 나타냈다. 참외 품종에서는 저항성을 나타내는 품종은 없었으나 'PMR터보'와 'PMR빅토리' 2개 멜론 품종은 저항성을 나타냈다. 뿌리혹선충병은 유묘에 접종 45일 후 병 발생을 조사하였다. 오이 품종 '백봉다다기'가 중도저항성을 나타냈고 다른 20개의 오이 품종은 모두 감수성이었다. 수박 품종은 '달고나꿀'이 저항성이었으며 다른 품종은 중도저항성이거나 감수성이었고, 조사된 모든 참외와 멜론 품종은 뿌리혹선충병에 대하여 감수성이었다. 이상의 결과를 근거로 흰가루병 및 뿌리혹선충에 저항성인 품종은 박과작물의 유기재배에 이용할 수 있을 것이다.
사탕무씨스트선충(Heterodera schachtii)은 전세계적으로 십자화과 작물에 심각한 경제적 손실을 유발시키는 선충으로 2011년 우리나라의 고랭지 채소 재배지에 최초 발생이 확인되었다. 고랭지 배추 재배지에 사탕무씨스트선충에 의한 피해가 증가하고 있는 실정이나 피해 확산에 대한 실제적 원인 규명이 없어 본 연구에서는 고랭지 배추 재배지에서 작업화와 작업차량, 물을 통한 사탕무씨스트선충의 확산 가능성을 구명하기 위하여 수행하였다. 사탕무씨스트 선충 감염지에서 작업 할 경우 신발에 묻은 흙에 사탕무씨스트선충이 존재하였는데 부착 된 씨스트선충의 수는 지역별로 차이가 있었다. 사탕무씨스트선충에 감염된 배추 밭 농로를 주행 한 차량의 바퀴에서도 사탕무씨스트 선충의 부착이 확인 되었다. 고랭지 배추 재배지에서 배추 수확시 사용하는 굴삭기의 궤도에서는 41kg의 흙이 부착되었으며 장거리 수송용 5톤 트럭의 바퀴 네 개에서도 223.7g의 흙이 채취되어 수확 작업 시 다량의 사탕무시스트선충이 부착될 수 있음을 확인 할 수 있었다. 강우 시 사탕무씨스트선충 감염 포장에서 작업할 경우를 가정하여 관주량별(2, 4, $8L{\cdot}m^{-2}$)에 따른 작업화 부착 흙 양과 사탕무씨스트선충 부착량을 조사한 결과 관주량이 많을수록 장화에 부착되는 흙의 양은 많았으나 사탕무씨스트선충의 밀도는 차이가 없었다. 강우 시, 사탕무시스트선충 감염지에서는 유거수를 통해 사탕무씨스트 선충이 이동하였다. 우리나라 고랭지 배추 재배지에서 신규 도입 선충인 사탕무씨스트선충은 작업자의 작업화와 수확 작업에 이용되는 굴삭기와 차량의 바퀴 및 물을 통해 확산이 이루어 질 수 있음을 구명하였다. 따라서 사탕무씨스트선충 감염지역에서는 작업자의 개인 위생과 작업 차량에 대한 토양 제거를 통해 감염 확산을 막아야 할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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