• 한국식물병리학회지
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• 제10권4호
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• pp.254-260
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• 1994

Magnaporthe grisea, a causal agent of blast, forms a specialized infection structure, an appressorium, to infect host. Hydrophobicity of contact surface and cAMP have been suggested as a primary environmental signal and a second messenger to trigger and mediate appressorium formation in this fungus, respectively. To generalize these factors in field isolates of M. girsea, twenty isolates originated from rice and other gramineous hosts were tested. Seventeen including rice and non-rice isolates formed appressoria on hydrophobic surface, but none of isolates formed appressoria on hydrophilic surface. Eighteen isolates formed appressoria on hydrophilic surface in the presence of IBMX, an inhibitor of phosphodiesterase, except two rice isolates. These results strongly support the hypothesis that appressorium formation by M. grisea is induced by hydrophobic hard surface and regulated by the endogenous level of cAMP in the cells. Understanding fungal development is not only of biological interest but provides new targets for novel disease control strategies.

• 식물병연구
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• 제26권1호
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• pp.38-43
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• 2020

The genome of the rice blast fungus Magnaporthe oryzae contains several types of transposable elements (TEs), and some TEs cause genetic variation that allows M. oryzae to evade host detection. We studied how five abundant TEs in rice pathogens, Pot3, Pot2, MAGGY, Line-like element (MGL) and Mg-SINE, are expressed under diverse conditions related to growth, development, and stress. Expression of Pot3 and Pot2 was activated in germinated conidia and mycelia treated with tricyclazole. Retrotransposon MAGGY was highly expressed in appressoria and tricyclazole-treated mycelia. MAGGY and Pot2 were also activated during the early and late stages of perithecia development. MGL was up-regulated in conidia and during conidial germination but not during appressorium formation. No noticeable expression of Mg-SINE was observed under most conditions. Our results should help investigate if and how condition-specific expressions of some TEs contribute to the biology and evolution of M. oryzae.

• 농업과학연구
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• 제12권2호
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• pp.206-241
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• 1985

이 연구(硏究)는 목도열병(病)의 감염시기(感染時期)와 조직내(組織內) 감염속도(感染速度) 및 감염(感染)에 영향(影響)을 미치는 전염원(傳染源)의 소재(所在), 엽초내외의 제조건(諸條件) 등(等)을 구명(究明)하여 합리적(合理的)인 방제체계(防除體系)를 확립(確立)하는 자료(資料)를 얻고자 실시(實施)하였다. 1. 벼 이삭목도열병(病)의 감염(感染) 최성기(最盛期)는 수잉기(穗孕期)였으며 그 다음이 출수기(出穗期)로 이 시기(時期)에 대부분의 이삭목이 감염(感梁)되고 있었다. 그러나 통일계(統一系) 품종(品種)은 출수후(出穗後)에도 환경(環境)에 따라 높은 감염(感染) 가능성(可能性)을 갖고 있었다. 2. 벼 이 삭목도열병(病)의 잠복기간(潛伏期間)은 자연조건하(自然條件下)에서 10~22일(日)로 그 변동복(變動福)이 넓었다. 인공접종시(人工接種時) 이삭이 어릴수록 잠복기간(潛伏期間)은 짧았고 감염속도(感染速度)가 심(甚)했으나 지엽절(止葉節) 밖으로 추출(抽出)한 이삭목은 잠복기간(潛伏期間)도 길고 발병률(發病率)도 낮았으며 조직내(組織內) 감염속도(感染速度)가 늦었다. 3. 이삭목도열병(病)의 약제방제(藥劑防除) 적기(適期)는 도열병균(稻熱病菌)의 감염(感染) 최성기(最盛期)와 잠복기간(潛伏期間)을 고려(考慮)할 때 속효성(速效性) 약제(藥齊)는 출수(出穗)5~10일전(日前), 지효성(遲效性) 약제(藥齊)는 10~15일전(日前)으로 추정(推定)된다. 4. 도열병균(病菌) 포자(胞子)의 엽초내 침투(浸透)는 주(主)로 지엽(止葉)을 포함(包含)한 상위(上位) 3개엽(個葉)에서 이루어졌고 강우(降雨)나 이슬, 일액(溢液) 등(等)과 함께 엽초 봉합부(縫合部)에서 침윤현상(浸潤現象)에 의해 이루어졌으며 침투율(浸透量)은 수도(水稻)의 생육기간중(生育期間中) 수잉기(穗孕期)가 가장 많았다. 포자(胞子)의 엽초내 침투(浸透)는 엽설(葉舌)이 크게 저지(沮止)하고 있었다. 5. 엽초내에 침투(浸透)한 포자(胞子)의 이삭에의 부착량(附着量)은 형태적(形態的)으로 복잡(複雜)한 수수절(穗首節)과 수축절(穗軸節)이 가장 많았고 이에는 모용(毛茸)와 퇴화지경(退化枝梗)이 크게 영향(影響)을 미치고 있어 이들이 목도열병(病) 감염(感染)을 조장(助長)하고 있었다. 6. 벼 이삭목도열병(病) 감염(感染) 가능(可能) 포자농도(服子濃度)는 계통간(系統間) 차이(差異)가 있어 통일계(統一系) 품종(品種)은 일반계(一般系)보다 낮은 100개(個) 이하(以下)의 포자농도(胞子濃度)에서도 쉽게 감염(感染)이 되었으며 발병지수(發病指數)도 매우 높아 그 피해(被害)가 더욱 심(甚)했다. 7. 벼 이삭목도열병(病)과 상관(相關)이 높은 이삭목의 질소함량(窒素含量)과 규소함량(硅數含量)은 벼 생육기간(生育時期)에 따라 큰 차이(差異)가 있어 질소함량(窒素含量)은 수잉기(穗孕期)에서 출수기(出穗期)로 갈수록 증가(增加)를 보였고 그 후 다소(多少) 감소(減少)하고 있었다. 규소함량(硅數含量)은 수잉기(穗孕期)로부터 점차 증가(增加)하고 있어 이들 체내성분(體內成分)의 변화(變化)가 목도열병(病)의 발병(發病)을 조장(助長)하고 있었다. 8. 도열병균(稻熱病菌) 포자(胞子)의 비산(飛散)은 대다수 수직(垂直) 방향(方向)으로 상승(上昇)또는 하강(下降)하여 도체(稻體)에 부간(附看)하였으며 수평(水平)으로 이동(移動)하는 포자(胞子)는 극(極)히 적어 출수후(出穗後)의 이삭목에 부간(附看)하는 포자수(胞子數)가 적으므로 출수후(出穗後) 목도열병(病) 감염율(感染率)은 매우 낮을 것으로 추정(推定)되었다. 도체(稻體) 상하위간(上下位間)의 온도차(溫度差)에 의(依)한 공기(空氣)의 이동(移動)은 포자비산(胞子飛散)에 대(對)한 하나의 원인(原因)이었다. 9. 출온기(出穩期)를 전후(前後)한 포자비산(胞子飛散)이 가장 목도열병발병(病發病)과 상관(相關)이 높았으며 지엽(止葉)을 포함(包含)한 상위(上位) 3개엽(個葉)에 형성(形成)된 병반(病斑)이 출수(出穗)를 전후(前後)한 시기(時期)에 포자형성량(胞子形成量)이 많아 직접(直接) 목도열병(病) 전염원(傳染源)으로서 크게 작용(作用)하고 있었다. 10. 엽초내 환경조건(環境條件)은 목도열병(病) 감염(感染)에 극(極)히 호적(好適)하여 엽초내에서 도열병균(病菌)의 침해(侵害)를 받는 경우 품종(品種)의 내병성(耐病性), 시복수준(施服水準)의 차이(差異)에 관계(關係)없이 이삭목이나 지경(枝梗), 인, 마디, 마디사이 등(等) 도체(稻體)의 어느 부위(部位)라도 감염(感染)이 이루어졌다. 11. 엽초내에 침투(浸透)한 우고균(優古菌) 중에서 벼 갈색엽고병균(病菌)인 Gerlachia oryzae 만이 발병(發病)을 다소(多少) 조장(助長)할 뿐 기타(其他)의 균(菌)들은 영향(影響)이 적었으며 품종(品種)의 출수소요일수(出穗所要日數)의 장단(長短)이 목도열병(病) 감염(感染)과 관련(關連)이 있는 것으로 추정(推定)되었다.

• 한국식물병리학회:학술대회논문집
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• 한국식물병리학회 2003년도 정기총회 및 추계학술발표회
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• pp.21-22
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• 2003

Fungicide treatment is the most important method for the control of plant diseases caused by phytopathogenic fungi. But fungicide resistant strains have appeared in many phytopathogenic fungi. Until now, molecular mechanisms of fungicide resistance such as mutation of target protein, overproduction of target enzyme and detoxification of fungicide have been designated. Recently, it was demonstrated that active efflux of fungicides mediated by ATP-binding cassette (ABC) transporters also contributes to fungicide resistance in several filamentous fungi, such as Aspergillus nidulans, Penicillium digitatum and Botrytis cinerea.(중략)

• 한국식물병리학회:학술대회논문집
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• 한국식물병리학회 2000년도 추계 학술발표회
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• pp.34-34
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• 2000

• 한국식물병리학회:학술대회논문집
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• 한국식물병리학회 1999년도 정기총회 및 춘계 학술발표회
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• pp.39.2-39
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• 1999

• 한국자원식물학회지
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• 제31권6호
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• pp.695-703
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• 2018

Previously, we have reported a plant extract isolated from Lysimachia foenum gracum Herba as a new environment friendly biopesticide that has the mycelial growth inhibition effect on Magnaporthe oryzae, the pathogenic fungus of the rice blast disease. For the finding of additional biopesticide candidate, we tested the mycelial growth inhibitory effects about 700 species of plant extracts on PDA media. Among them, the extract of Anemarrhena asphodeloides showed prominent inhibitory effect of which $IC_{50}$ was $139.7{\mu}g/ml$. Mycelial radii of M. oryzae were measured on PDA medium containing the four organic solvent fractions isolated from total extract from A. asphodeloides. Ethyl acetate fraction showed the impressive inhibitory effect of $IC_{50}$, $54.12{\mu}g/ml$. In the subsequent rice field test for the total extract of A. asphodeloides, we obtained encouraging 62.0% control rate of rice blast disease without any phytotoxicity. It is almost equivalent to that of chemical pesticides implying the applicability of the extract as a new biopesticide. In further study, the analysis of active ingredients of the extract would be necessary for the development of a new biopesticide and for the verification of cellular mechanism by which the mycelial growth of M. oryzae inhibited.

• Molecules and Cells
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• 제39권5호
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• pp.426-438
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• 2016

Plant disease resistance occurs as a hypersensitive response (HR) at the site of attempted pathogen invasion. This specific event is initiated in response to recognition of pathogen-associated molecular pattern (PAMP) and subsequent PAMP-triggered immunity (PTI) and effector-triggered immunity (ETI). Both PTI and ETI mechanisms are tightly connected with reactive oxygen species (ROS) production and disease resistance that involves distinct biphasic ROS production as one of its pivotal plant immune responses. This unique oxidative burst is strongly dependent on the resistant cultivars because a monophasic ROS burst is a hallmark of the susceptible cultivars. However, the cause of the differential ROS burst remains unknown. In the study here, we revealed the plausible underlying mechanism of the differential ROS burst through functional understanding of the Magnaporthe oryzae (M. oryzae) AVR effector, AVR-Pii. We performed yeast two-hybrid (Y2H) screening using AVR-Pii as bait and isolated rice NADP-malic enzyme2 (Os-NADP-ME2) as the rice target protein. To our surprise, deletion of the rice Os-NADP-ME2 gene in a resistant rice cultivar disrupted innate immunity against the rice blast fungus. Malic enzyme activity and inhibition studies demonstrated that AVR-Pii proteins specifically inhibit in vitro NADP-ME activity. Overall, we demonstrate that rice blast fungus, M. oryzae attenuates the host ROS burst via AVR-Pii-mediated inhibition of Os-NADP-ME2, which is indispensable in ROS metabolism for the innate immunity of rice. This characterization of the regulation of the host oxidative burst will help to elucidate how the products of AVR genes function associated with virulence of the pathogen.

• 농업과학연구
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• 제12권2호
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• pp.356-369
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• 1985

한국(韓國)에서 농업관계연구(農業關係硏究) 기관(機關)에 의해 벼도열병(病) 방제(防除)에 관(關)한 실질적(實質的)인 연구(硏究)가 시작(始作)된 것은 전북일부지방(全北一部地方)에 목도열병(病)이 격발(激發)한 다음해인 1927년(年)부터였다. 과거 55년간(年間)에 걸쳐 많은 수도관계학자(水稻關係學者), 특(特)히 식물병리학자(植物病理學者)들의 노력(努力)에도 불구하고 도열병(病)은 아직도 가장 피해(被害)가 심(甚)하고 광범위(廣範圍)하게 발생(發生)하고 있는 병(病)중의 하나이다. 벼도열병(病)은 병원균(病原菌)의 특이(特異)한 병원성(病原性)의 변이(變異)때문에 방제(防除)가 매우 어렵다. 지난 70 년 동안의 병발생(病發生) 추이조사(推移調査)에서 도열병(病)의 발생(發生) 양상(樣相)에는 잎도열병형(病型), 목도열병형(病型), 지속적(持續的)인 발생형(發生型)의 3가지 각기 다른 발생(發生) 양상(樣相)이 존재(存在)함을 알았다. 일반적(一般的)으로 도열병(病) 발생(發生)은 잎도열병(病) 발생(發生)은 적어도 목도열병(病)은 심(甚)한 소위 잎도열병(病)과 목도열병(病)의 불연속현상(不連續現象)이 존재(存在)하는 특징(特徵)이 있다고 한다. 따라서 수량(收量)에 직접 영향(影響)을 미치는 목도열병(病)의 방제(防除)에 주의를 기울여야 한다. 과거 70 년 동안의 도열병(病)에 관(關)한 광범(廣範)한 조사(調査)와 연구(硏究)에서 도열병(病) 발생(發生)을 야기(惹起)시키는 주요인(主要因)은 병진항성(病振抗性)의 역전(逆轉), 질소질비료(窒素質肥料)의 과용(過用)과 만식(晩植), 그리고 지속적(持續的)인 강우(降雨)등으로 밝혀졌다. 그동안 한국(韓國)에서는 주(主)로 그룹 A에 속하는 곡양도(穀良都), 다마금(多摩錦), 은방주(銀坊主), 풍옥(豊玉) 둥 일본형(日本型) 수도품종(水稻品種)이 30 년이상(年以上) 재배(栽培)되어 왔다는 사실이 학자(學者)들에 의해 주목(注目)되어 왔다. 도열병(病)의 경우 동일(同一)그룹내(內) 품종간(品種間)의 포장지항성 차이(差異)는 매우 적으나 때로는 역학적(疫學的)으로 상당한 차이가 발견(發見)되기도 해서 도열병(病)의 성공적(成功的)인 방제(防除)를 위해서는 포장지항성 연구(硏究)에 보다 많은 관심을 기울여야 하겠다. IR 계통(系統) 품종(品種)들에 대(對)해 질소비료과용(窒素肥料過用)은 잎도열병(病)보다 목도열병(病) 발생(發生)에 더 조장(助長)하며 질소비료(窒素肥料) 소량시비시(少量施肥時)에도 IR 계통(系統) 품종(品種)들의 목도열병(病) 발생(發生) 비교적 심(甚)했고 도열병(病) 발생(發生)에 대(對)한 저온(低溫)의 영향(影響)은 매우커서 잎도열병반(病斑)의 전염능력(傳染能力)과 수잉기(穗孕期)의 엽초내 목도열병(病)의 감염(感染)을 현저히 증가(增加)시켰다. 출수전(出穗前) 3회(回), 출수후(出穗後) 2회(回)의 약제살포(藥劑撒布)가 도열병방제(病防除)에 가장 효과적(效果的)인 것으로 추정(推定)되었으며 도열병(病)에 대(對)해 완벽(完壁)한 단독(單獨) 방제방법(防除方法)은 없고 1950년경에 작성(作成)된 혼합방제법(混合防除法)이 수도(水稻)가 재배(栽培)되는 한 가장 효과적(效果的)일 것이다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제26권4호
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• pp.386-393
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• 2010

In order to study disease resistance mechanisms in rice against the rice blast fungus Magnaporthe grisea, we screened fungal elicitor-responsive genes from rice suspension-cultured cells treated with fungal elicitors employing differential hybridization (DH). By DH screening, 31 distinct rice clones were isolated and a majority of them were full-length cDNAs encoding pathogenesisrelated (PR) genes. Sixteen of the 31 genes were upregulated at 4, 8, and 12 h following fungal elicitor treatment. To elucidate the effect of signal molecules and biotic elicitors on the regulation of rice defense genes, we further characterized the transcriptional expression patterns of representative isolated PR genes; OsGlu1, OsGlu2, OsTLP, OsRLK, and OsPR-10, following treatment with fungal elicitor, phytohormones, cycloheximide, and inhibitors of protein phosphorylation. Jasmonic acid (JA) induced transcriptional expression of OsGlu1, OsTLP, and OsRLK, but not of OsGlu2 and OsPR-10 at any of the tested time points. Salicylic acid (SA) and abscisic acid weakly induced the expression of OsTLP and OsRLK. SA showed an antagonistic effect with fungal elicitor and JA. Cycloheximide suppressed all these genes upon elicitor treatment, except for OsGlu2. Staurosporine only induced the expression of OsRLK. Application of calyculin A strongly induced OsRLK expression, but suppressed the expression of OsGlu2. Our study yielded a number of PR genes that play a role in defense mechanisms against the rice blast fungus, as well as contribute towards the elucidation of crosstalk between phytohormones and other modifications during defense signaling.