• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2015년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.23-23
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• 2015

Rice blast disease caused by M. oryzae is the most devastating fungal disease in rice. During the infection process, M. oryzae secretes a large number of glycosyl hydrolase (GH) proteins into the apoplast to digest host cell wall and assist fungal ingress into host tissues. In this study, we identified a novel M. oryze arabinofuranosidase B (MoAbfB) which is secreted during fungal infection. Live-cell imaging exhibited that fluorescent labeled MoAbfB was highly accumulated in fungal invasive structures such as appressorium, tips of penetration peg, biotrophic interfacial complex (BIC), as well as invasive hyphal tip. Deletion of MoAbfB mutants extended biotrophic phase followed by enhanced disease severity, whereas, over-expression of OsMoAbfB mutant induced rapid defense responses and enhanced rice resistance to M. oryzae infection. Furthermore, exogenous treatment of MoAbfB protein showed inhibition of fungal infection via priming of defense gene expression. We later found that the extract of MoAbfB degraded rice cell wall fragments could also induce host defense activation, suggesting that not MoAbfB itself but oligosaccharides (OGs) derived from MoAbfB dissolved rice cell wall elicited rice innate immunity.

• The Plant Pathology Journal
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• 제32권1호
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• pp.8-15
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• 2016

To identify a novel biopesticide controlling rice blast disease caused by Magnaporthe oryzae, 700 plant extracts were evaluated for their inhibitory effects on mycelial growth of M. oryzae. The L. foenum-graecum Herba extract showed the lowest inhibition concentration ($IC_{50}$) of $39.28{\mu}g/ml$, which is lower than the $IC_{50}$ of blasticidin S ($63.06{\mu}g/ml$), a conventional fungicide for rice blast disease. When treatments were combined, the $IC_{50}$ of blasticidin S was dramatically reduced to $10.67{\mu}g/ml$. Since ABC transporter genes are involved in fungicide resistance of many organisms, we performed RT-PCR to investigate the transcriptional changes of 40 ABC transporter family genes of M. oryzae treated with the plant extract, blasticidin S, and tetrandrine, a recognized ABC transporter inhibitor. Four ABC transporter genes were prominently activated by blasticidin S treatment, but were suppressed by combinational treatment of blasticidin S with the plant extract, or with tetrandrine that didn't show cellular toxicity by itself in this study. Mycelial death was detected via confocal microscopy at 24 h after plant extract treatment. Finally, subsequent rice field study revealed that the plant extract had high control efficacy of 63.3% and should be considered a biopesticide for rice blast disease. These results showed that extract of L. foenum graecum Herba suppresses M. oryzae ABC transporter genes inducing mycelial death and therefore may be a potent novel biopesticide.

• 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.

• 식물병연구
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• 제7권2호
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• pp.86-92
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• 2001

최근(1999∼2000년도) 남부지방에서 벼도열병이 심하게 발생된 원인을 분석한 결과, 잎도열병과 이삭도열병의 발병정도는 1998년에 비해 각각 1.5, 2.9배 증가되었다. 이시기는 밀양95호를 모본으로 육성된 대산, 동안, 일미벼의 재배면적 비율이 전국평균 11%(1998)에서 38.4%(2000)로 급격히 증가되었으며, 특히 전남지역에서는 2000년도 벼재배면적의 85%이상을 차지하였다. 농가포장의 도열병균 레이스 분포는 1998년의 우점레이스 KJ-301이 1999∼2000년도에는 KI-1117, KI-1113, KJ-105 레이스로 바뀌었으며, 남부지방에서의 세 레이스 분포비율은 1998년 1.7%에서 1999년에는 30%로 증가되었다. 대산, 동안, 일미벼는 기존의 주요 레이스에 대하여 저항성이었으나, KI-1117등 3개 레이스에 대해서는 균주에 따라 이병성과 저항성 반응을 나타내고 있었다. 따라서, 대산벼를 참고품종으로 하여 저항성 반응을 보이는 균주는 기존의 KI-l117, KI-1113, KJ-105로 분류하였으며, 이병성 반응을 보이는 균주는 새로운 레이스인 KI-1117a, KI-1113a, KJ-105a로I 명명하였다. 따라서, 최근 남부지방의 도열병 격발은 KI-1117a, KI-1113a, KJ-l05a 레이스의 급격한 증가에 따른 대산벼 등 밀양95호 모본 품종의 이병화에 의한 것이었다.

• 한국식물병리학회:학술대회논문집
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• 한국식물병리학회 2002년도 총회 및 추계학술발표회
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• pp.5-6
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• 2002

• 한국육종학회지
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• 제51권4호
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• pp.395-403
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• 2019

우리나라의 도열병 균계에 내구저항성을 보이는 자포니카 벼 품종 팔공의 저항성 유전좌위를 분석한 결과, 팔공 allele에 의한 저항성 관련 putative QTLs가 2번, 4번, 7번, 11번 염색체상에서 9개 좌위들이 확인되었다. 팔공의 allele에 의한 도열병 저항성 연관 유전자좌들 중 qBn2.3 (Ch r. 2), qBn4.2 (Ch r. 4), qBn11.1 및 qBn11.2 (Ch r. 11) 등 4개 좌위는 표현형 변이의 28-56.7%를 설명하는 major QTL이었고, 이들 좌위에서는 1-4개의 저항성 관련 유전자들이 위치하는 것으로 보고되었다. 팔공 allele의 5개 QTLs qBn2.1, qBn2.4 (Ch r. 2), qBn4.1 (Chr. 4), qBn7.1 및 qBn7.2 (Ch r. 7) 등은 표현형 변이를 9.7-18.8% 설명하였으며, 이들 좌위들 중 2번 염색체상의 qBn2.1를 제외한 4개 QTLs 좌위에서는 다른 유전자의 보고가 없어 팔공 고유의 도열병 저항성 관련 유전 요소들로 추정 된다. 팔공의 도열병 내구 저항성은 2번, 4번, 7번, 11번 염색체상의 9개 QTLs들의 상호 작용에 의한 것으로 생각되며, 특히 목도열병 내구 저항성 유전자 Pb1이 위치하는 것으로 보고된 좌위의 qBn11.2는 표현형 변이 56.7%를 설명하였고 내구저항성에서 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다. 팔공의 줄무늬잎마름병 저항성은 qBn11.2 좌위의 Stvb-i 유전자에 의한 것으로 생각된다.

• Molecules and Cells
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• 제26권3호
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• pp.258-264
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• 2008

A rice diacylglycerol kinase (DGK) gene, OsBIDK1, which encodes a 499-amino acid protein, was cloned and characterized. OsBIDK1 contains a conserved DGK domain, consisting of a diacylglycerol kinase catalytic subdomain and a diacylglycerol kinase accessory subdomain. Expression of OsBIDK1 in rice seedlings was induced by treatment with benzothiadiazole (BTH), a chemical activator of the plant defense response, and by infection with Magnaporthe grisea, causal agent of blast disease. In BTH-treated rice seedlings, expression of OsBIDK1 was induced earlier and at a higher level than in water-treated control seedlings after inoculation with M. grisea. Transgenic tobacco plants that constitutively express the OsBIDK1 gene were generated and disease resistance assays showed that overexpression of OsBIDK1 in transgenic tobacco plants resulted in enhanced resistance against infection by tobacco mosaic virus and Phytophthora parasitica var. nicotianae. These results suggest that OsBIDK1 may play a role in disease resistance responses.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.292-292
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• 2022

Since 1992, the Rural Development Administration (RDA), Republic of Korea in collaboration with International Rice Research Institute (IRRI) has developed 6 japonica rice varieties(MS11, Japonica 1, 2, 6, 7 and Cordillera 4) that are adaptable to tropical regions. However, these varieties show moderate resistance or susceptibility to certain biotic and abiotic stress. The development of varieties with more stable forms of resistance is highly desirable, and this could be possibly achieved through rapid introgression of known biotic and abiotic resistant genes. In this study, we analyzed the allele types of major biotic stress resistant genes including Xa5, Xa13, Xa21 and Xa25 for bacterial leaf blight, Pi5, Pi40, Pish and Pita2 for blast, tsv1 for rice tungro spherical virus, and Bph6, Bph9, Bph17, Bph18 and Bph32 for brown planthopper by using gene-specific molecular markers. In addition, seed quality related genes Sdr4 for preharvest sprouting and qLG-9 for seed longevity were also analyzed. The results revealed that2h5 and Xa25 resistance alleles showed in all varieties while Pi5 resistance allele showed only in MS11. The Pish resistance allele were present in five varieties except for Japonica 1. Meanwhile, for the rest of the genes, no presence of resistance alleles found in six varieties. In conclusions, most of tropical japonica varieties are lack of the major biotic stress resistant genes and seed quality genes (Sdr4 and qLG-9). Moreover, the results indicated that rapid deployment of a few major genes in the current tropical japonica rice varieties is urgent to increase durability and spectrum of biotic stress resistance and also seed dormancy/longevity which are essential traits for tropical environments.

• The Plant Pathology Journal
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• 제16권1호
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• pp.1-8
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• 2000

Worldwide, rice blast, caused by Magnaporthe grisea (Hebert) Barr. (anamorph, Pyricularia grisea Sacc.), is one of the most economically devastating crop diseases. Management of rice blast through the breeding of blast-resistant varieties has had only limited xuccess due to the frequent breakdown of resistance under field conditions (Bonman etal., 1992; Correa-Victoria and Zeigler, 1991; Kiyosawa, 1982). The frequent variation of race in pathogen populations has been proposed as the principal mechanism involved in the loss of resistance (Ou, 1980). Although it is generally accepted that race change in M. grisea occurs in nature, the degree of its variability has been a controversial subject. A number of studies have reported the appearance of new races at extremely high rates (Giatgong and Frederiksen, 1968; Ou and Ayad, 1968; Ou et al., 1970; Ou et al., 1971). Various potential mechanisms, including heterokaryosis (Suzuki, 1965), parasexual recombination (Genovesi and Magill, 1976), and aneuploidy (Kameswar Row et al., 1985; Ou, 1980), have been proposed to explain frequent race changes. In contrast, other studies have shown that although race change could occur, its frequency was much lower than that predicted by earlier studies (Bonman et al., 1987; Latterell and Rossi, 1986; Marchetti et al., 1976). Although questions about the frequency of race changes in M. grisea remain unanswered, the application of molecular genetic tools to study the fungus, ranging from its genes controlling host specificity to its population sturctures and dynamics, have begun to provide new insights into the potential mechanisms underlying race variation. In this review we aim to provide an overview on (a) the molecular basis of host specificity of M. grisea, (b) the population structure and dynamics of rice pathogens, and (c) the nature and mechanisms of genetic changes underpinning virulence variation in M. grisea.

• 한국응용곤충학회지
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• 제13권1호
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• pp.33-39
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• 1974

통일품종이 가지는 도열병 저항성의 요인을 구명하기 위하여 수도체내에 함유하는 질소, 규산 및 Flavonoid함량을 분석하고 시비수준을 달리하여 재배한 풍광에서 이들 성분함량이 도열병 발병율에 미치는 영향을 조사하였다. 1. 수도체내 규산과 Flavonoid 함량은 질소 시비량과 반비례하고 규산 시비량과는 정비례하여 증가하였다. 2. 도열병 상습답에서의 도열병 발병율은 체내 질소함량에 정비례하고 규산함량에 반비례하였다. 3. 도열병에 대하여 저항성인 통일에서는 저항성의 요인이 되는 규산 및 Flavonoid의 체내함량이 이병성인 풍광에 비하여 현저히 높았다. 4. 규화세포의 수는 고엽일수록 많고 생육의 진전에 따라 증가하였으며 풍광에서 보다는 통일에서 현저히 높았다. 5. 이들 체내 성분의 함량은 통일이 갖는 도열병 저항성의 한 요인인 것으로 보였다.