뿌리혹선충(Meloidogyne spp.)은 고추(Capsicum spp.)를 포함한 여러 가지과 작물에서 경제적인 손실을 일으키는 주요 식물 병원균 중 하나이다. 이러한 뿌리혹선충에 의한 작물의 피해는 친환경적인 방제법인 저항성 품종의 재배로 줄일 수 있다. 선충병에서는 식물에서 선충의 후대생산이 억제되었을 때 그 식물을 저항성으로 간주한다. 시판 중인 고추(Capsicum annuum) 품종 102개의 뿌리혹선충(Meloidogyne incognita)에 대한 저항성 정도를 감수성 대조 품종인 'PR 희망찬'에 형성된 난낭의 수와 비교하여 평가하였다. 실험한 고추 품종 중 44개 품종(43.1%)은 저항성을 그리고 18개 품종(17.6%)은 중도저항성을 보였다. 그리고 나머지 40개 품종(39.3%)은 감수성을 나타냈다. 그리고 뿌리혹선충(M. incognita)에 의해 발생하는 고추 뿌리혹선충병에 대한 효율적인 저항성 검정법을 확립하기 위하여 실험한 품종 중 저항성 정도가 다른 6개 품종을 선발하였다. 그리고 이들 6개 고추 품종의 접종원 농도, 고추 생육 시기 및 이식 후 배양 기간 등의 발병 조건에 따른 뿌리혹선충에 대한 저항성 차이를 조사하였다. 발병 조건에 따른 품종들의 저항성 차이 결과들을 바탕으로 M. incognita에 대한 고추의 저항성 정도를 검정하기 위한 효율적인 방법으로 온실($25{\pm}5^{\circ}C$)에서 21일 동안 재배한 고추 유묘를 원예용 상토와 모래의 혼합토(1:1, v/v)에 이식하고 7일 동안 재배한 고추 유묘에 뿌리혹선충 M. incognita 알 5,000개를 접종하고 온실에서 45-60일 동안 재배하고, 뿌리에 형성된 난낭의 수를 조사하여 감수성 대조 품종인 'PR 희망찬'에 형성된 난낭 수와 비교하여 저항성을 판정하는 방법을 제안한다.
Optimum transplanting time for extremely early rice cultivation as an after-crop of fruit and vegetables under greenhouse conditions in the southern area was determined. Rice was transplanted on March 10, March 20, March 30, April 10 and April 20 far three years from 1998 to 2000. Meteorological computations for rice production were high for heading between early May and early July, but they were too low for heading between late July and early August. Especially the expected yield predicted with 35,000 spikelets, the average spikelets per $m^2$ for extremely early transplanting. Computation for heading between late July and early August was low by 106 kg/10a compared with that yield at heading during the same period in the field. As the transplanting date in extremely early rice cultivation was earlier) rice growth at early stages was more retarded by low temperature. Rice growth at heading stage recovered with high temperature, showing less difference for the transplanting date. Abnormal tillers occurred by 15.5∼22.2%. The contribution of 1,000 grain weight${\times}$ripened grain ratio to yield of the extremely early rice cultivation in the greenhouse was 50.6%, indicating 16% hi일or than the degree of panicle per $m^2$ on yield. The estimated optimum transplanting time on the basis of yield for the extremely early greenhouse rice cultivation ranged from March 19 to April 28, and the estimated critical transplanting date on the basis of accumulated effective temperature was March 12. Rice reduced the amount of NO$_3$-N by 97.1% and EC by 90.5% in greenhouse soil with continuous fruit/vegetables fer more than a 10-year period, and completely removed the root-knot nematodes.
The root-knot nematode (Meloidogyne incognita) is an important pathogen in crop cultivation, however, few methods are available to control this parasitic roundworm. In this study, the nematicidal effects of approximately 30 Streptomyces strains isolated from soil samples of Mt. Naejang (Korea) were tested against Meloidogyne incognita, and the culture broth of the strains KRA-24 and KRA-28 exhibited approximately 75% and 85% insecticidal activity, respectively, in in vitro assays. In in vivo pot experiments, these strains reduced the number of nematodes in the soil and the number of egg masses in the roots of red peppers. The two strains also survived in the presence of insecticidal agents (0.1 to 3.0%) such as fosthiazate, ethoprophos and terbufos when they were used in parallel. The mixture of KRA-24 or KRA-28 culture broth and fosthiazate exhibited nematicidal effects that were similar to those observed when KRA-24 or KRA-28 were used alone. Our results clearly suggest that the Streptomyces strains KRA-24 and KRA-28 should be promoted as a biocontrol agent against Meloidogyne incognita.
유채 종자에서 기름을 착유한 후 부산물인 유채박을 토양에 처리하여 토양 내 선충을 친환경적으로 방제하기 위하여 실험한 결과를 보면, 유채박을 혼합한 토양이 OM, $Av.P_2O_5$, Ca, Mg, CEC 등의 수치가 증가하였으며, 유기물함량은 무처리 토양보다 3배가량 높게 나타났다. 또한 유채박의 glucosinolate 함량은 제주재래종 유채박이 $199.97{\mu}mol/g$로 선망 유채박의 함량보다 $76.62{\mu}mol/g$ 더 많았으며, 특히 progoitrin, gluconapin, glucobrassicanapin, 및 sinigrin 등의 함량이 높게 나타나기 때문에 유채박의 선충밀도 감소에 효과가 있으며 '선망' 유채박보다 제주재래종 유채박이 선충밀도를 더 줄여주었지만 유의적인 차이는 아니었다.
Jeong, Min-Hye;Kim, Jung A.;Kang, Seogchan;Choi, Eu Ddeum;Kim, Youngmin;Lee, Yerim;Jeon, Mi Jin;Yu, Nan Hee;Park, Ae Ran;Kim, Jin-Cheol;Kim, Soonok;Park, Sook-Young
Mycobiology
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제49권5호
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pp.491-497
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2021
An endolichenic fungus Xylaria grammica EL000614 produces grammicin, a potent nematicidal pyrone derivative that can serve as a new control option for root-knot nematodes. We optimized an Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation (ATMT) protocol for X. grammica to support genetic studies. Transformants were successfully generated after co-cultivation of homogenized young mycelia of X. grammica with A. tumefaciens strain AGL-1 carrying a binary vector that contains the bacterial hygromycin B phosphotransferase (hph) gene and the eGFP gene in T-DNA. The resulting transformants were mitotically stable, and PCR analysis showed the integratin of both genes in the genome of transformants. Expression of eGFP was confirmed via fluorescence microscopy. Southern analysis showed that 131 (78.9%) out of 166 transformants contained a single T-DNA insertion. Crucial factors for producing predominantly single T-DNA transformants include 48 h of co-cultivation, pretreatment of A. tumefaciens cells with acetosyringone before co-cultivation, and using freshly prepared mycelia. The established ATMT protocol offers an efficient tool for random insertional mutagenesis and gene transfer in studying the biology and ecology of X. grammica.
뿌리혹선충에 의한 병 발생은 작물수확량의 감소를 초래하여 중요한 문제로 인식되고 있다. 화학농약의 사용은 선충방제를 위해 효과적인 방법 중의 하나로 고려되지만 환경 오염이나 인축에 대한 독성과 같은 문제를 야기하고 있다. 본 연구에서는 친환경 살선충제 개발에 사용될 수 있는 미생물을 선발하고자, 토양으로부터 분리한 670여 개의 방선균을 대상으로 뿌리혹선충에 대한 살선충 활성을 조사하였다. 이들 중 가장 우수한 살선충 활성을 나타내는 KRA15-528 균주를 선발하였으며, 16S rRNA 유전자 염기서열에 기초하여 S. flavogriseus로 동정하였다. S. flavogriseus KRA15-28 균주 배양여액을 최종농도 10%가 되도록 J2 단계의 유충과 선충알에 각각 처리 시, 48시간 후 71%의 선충 치사율과 9일째에 54%의 선충 알 부화 억제율을 확인하였다. 배양여액을 에틸아세테이트, 부탄올을 이용하여 용매 분획하여 에틸 아세테이트와 부탄올, 물 추출물에 대한 살선충 활성을 조사한 결과, 에틸 아세테이트 추출물로부터만 높은 살선충 활성을 확인하였다. 1,000, 500, $250{\mu}g/ml$의 농도에서 각각 91%, 53%, 30%의 치사율을 나타내었다. 이외에도, 오이에 대한 뿌리 혹 선충병 방제활성을 조사한 결과, 배양여액 처리구에서 눈에 띄게 뿌리혹형성이 억제되는 현상을 관찰하였다. 따라서, S. flavogriseus KRA15-528은 뿌리혹선충병을 방제에 사용할 수 있는 미생물제제로서의 가능성이 있음을 확인할 수 있었다.
전국의 콩밭에서 274점의 토양을 채집하여 식물기생성 선충의 종류와 밀도를 조사하였다. 콩씨스트선충은 제주도를 제외한 전국의 모든 토양에서 발견되었으며 검출율은 38%(25-51%)였고 씨스트 밀도는 토양 $300cm^3$ 당 평균 46개(1-500)로 중요도 1등급으로 분류하였다. 뿌리혹선충(Meloidogyne spp.)의 검출율은 약 13%였는데, 경남, 전남, 제주 등 남부지역에서 높은 검출율(16-44%)을 보여 중요도 2등급으로 분류하였다. 내부기생성 선충인 뿌리썩이선충(Pratylenchus spp.)은 경기, 강원 등 북부지역에서 검출율(10-13%)이 높아지는 경향으로 중요도 3등급으로 분류하였다. 나선선충류인 Helicotylenchus는 특히 제주에서 검출율과 밀도가 높았는데(62%, 토양 $300cm^3$당 평균 571마리), 제주도는 국내 나물콩의 주산지로 앞으로 나선선충이 나물콩에 피해를 주기 않을까 우려되며 중요도 4등급으로 분류하였다. 위축선충류인 Tylenchorhynchus, 침선충류인 Paratylenchus, 주름선충류인 Criconema, Criconemoide, Mesocriconema, Ogma, 검선충류인 Xiphinema, 궁침선충류인 Paratrichodorus, Trichodorus 등은 국내 콩밭에서는 밀도와 검출율이 낮음으로 중요도 5등급으로 분류하였다. 다음의 선충들은 콩에 대한 피해가 확인되지 않았음으로 콩 기생성선충 목록에서 제외하고자 한다.; 식이성이 토양 조균류인 Tylenchus, Aphelenchus, 잎선충류의 Aphelenchoides, 줄기구근선충인 Ditylenchus, 벼뿌리선충, Hirschmanniella immamuri, 그 외 꼬리주름선충 Basiria graminophila, 곤봉선충류인 Psilenchus, Pseudhalenchus 등은 콩밭에서 드물게 발견이 되고 콩에 대한 피해는 알려져 있지 않음으로 콩 기생성선충 목록에서 제외하였다. 창선충 Hoplolaimus tylenchiformis는 콩에 상당한 피해를 끼치는 선충이나 표본미확인 상태임으로 콩 기생성선충 목록에서 제외하였다. 지금까지 국내 콩밭에서 총 26속 41종의 식물기생성선충이 보고되었는데, 이번 연구에서 선충 종류별 콩에 대한 중요도를 검토하고 우리나라 콩 식물기생성선충을 16속 30종으로 정리하였다. 국내 주요 콩 기생선충의 중요 우선순위는 1) 콩씨스트선충, 2) 뿌리혹선충, 3) 뿌리썩이선충으로 생각되며 4) 제주지역의 나물콩은 나선선충의 피해에 대한 검토가 필요하다.
수단과 우리나라에서 수집된 12 가지 식물체 추출물(메탄올 추출 9종, 헥산추출 3종)을 이용하여 실내에서 뿌리혹선충(Meloidogyne incognita)의 부화에 미치는 영향을 조사하였다. 10,000 ppm, 1,000 ppm, 100 ppm 농도의 식물체 추출물에 뿌리혹선충 알을 넣고, 3일과 7일, 21일 후 부화 된 알의 수를 조사하였다 모든 식물체 추출물 처리에서 무처리에 비해 뿌리혹선충 난의 부화억제 활성이 있었다. 농도가 높을수록 부화억제 활성이 높았는데, 10,000 ppm 농도에서는 Quisqalis indica 처리를 제외하고 소수의 개체만이 부화하였다 그리고 Q. indica 처리에서만 7일과 21일째 84.4%와 54.4%가 부화하였고, 대부분의 처리에서는 7일째 이후에 부화되는 알이 없었다. 1,000 ppm농도에서는 10,000 ppm 농도에 비해 부화율이 높았는데, Cucumis mello var agrestis 처리에서 부화율이 가장 낮아 3, 7, 21일 후에 각각 2%와 8%, 3% 만이 부화하였다. 100 ppm 처리에서는 Desmodium caudatum 처리에서 처리 3일과 7일째 부화되는 알의 수가 가장 적었다.
진주 근교와 금산, 오석 등의 선충발생 상습지의 건전 식물의 근권토괴으로부터 미 끼 이용법, 원심분리법으로 천적진균을 분리하었고, 또 자연감염선충으로부터 직접 천적 진균을 분리하여, 선충에 대한 기생능력이 우수한 다음 7 균주를 동정한 결과 Arthrobotrys arthrobotryoides, A. conoides, A. oligospora, Dactylella lobata, Fusarium oxysporum, Monacrosporium ellipsosporum과 Harposporium anguillulae였다. 그중 인공배양기에서 증식이 어려운 H. anguillulae릅 제외한 6균주의 배양상의 특징을 조사하였던 결과를 요약하면 다음과 같다. 14종류의 배양기에서 건물량과 균총생장 및 포자형성량을 조사 했던 바, CMA와 OMA에서 는 공시완 6 균주의 생장상태가 양호하며 , 부생성이 매우 약하여 일반배양기상에서는 생장이 극히 부양한 M. ellipsosporum도 다른 배양기에서보다 뛰어나, 배양상의 특징을 조사하기에 충분하였다. 균주에 따라 건물중, 균총생장 및 포자형성에 큰 차이를 나타내어 다양하였다. D. lobata는 GPA에서 균멱생장과 포자형성이 특히 우수하였고, F. oxysporum은 SNA에서 포자형성은 가장 우수하였으나 균멱생장은 비교적 양호한 편이었고, CM에서는 포자형성은 양호하였고, 균면생장은 최상이었다. SNA상에서 선충기생균의 건물중, 균멱생장 및 포자형성의 최적조건은 pH5--8 및 20-$30^{\circ}C$였다. 이들중 D. lobata와 F. oxysporum의 포자형성 및 균멱생장이 다른 균에 비 해 월등히 우수하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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