흰가루병에 대하여 생물적 방제제로 선발된 Ampelomyces quisqualis94013(AQ94013)의 포자현탁액을 처리하여 오이 흰가루병균(Sphaerotheca fuliginea)에 대한 침입과정을 전자현미경과 광학현미경으로 관찰한 결과, 포자현탁액 처리 후 4시간 만에 포자가 흰가루병균의 분생포자, 분생자경 및 균사위에서 발아하고, 17시간 후에는 유사부착기가 형성되어 흰가루병균의 균사에 부착되었다. 24시간 후에는 균사내에 침입하였으며, 44시간 후에는 흰가루병균의 균사와 분생자경의 하부에 AQ94013의 병자각이 형성되기 시작했다. 48시간 후에는 병자각이 성숙되었으며, 52시간 후에는 병자각의 공구에서 병포자가 분출되고, 흰가루병균의 균사 및 분생자경은 변형되어 죽었다. 한편, 오이흰가루병균에 대하여 A. quisqualis 94013의 배양여액을 농축하여 처리한 결과에서 물처리와 차이가 없었으므로 흰가루병균에 대한 감염기작은 A. quisqualis 94013가 독소생성에 의한 것이 아니라 직접기생에 의하여 흰가루병균을 죽이는 것으로 판단된다.
흰가루병에 대하여 생물적 방제제로 선발된 Ampelomyces quisqualis94013(AQ94013)의 포자현탁액을 처리하여 오이 흰가루병균(Sphaerotheca fuliginea)에 대한 침입과정을 전자현미경과 광학현미경으로 관찰한 결과, 포자현탁액 처리 후 4시간 만에 포자가 흰가루병균의 분생포자, 분생자경 및 균사위에서 발아하고, 17시간 후에는 유사부착기가 형성되어 흰가루병균의 균사에 부착되었다. 24시간 후에는 균사내에 침입하였으며, 44시간 후에는 흰가루병균의 균사와 분생자경의 하부에 AQ94013의 병자각이 형성되기 시작했다. 48시간 후에는 병자각이 성숙되었으며, 52시간 후에는 병자각의 공구에서 병포자가 분출되고, 흰가루병균의 균사 및 분생자경은 변형되어 죽었다. 한편, 오이흰가루병균에 대하여 A. quisqualis 94013의 배양여액을 농축하여 처리한 결과에서 물처리와 차이가 없었으므로 흰가루병균에 대한 감염기작은 A. quisqualis 94013가 독소생성에 의한 것이 아니라 직접기생에 의하여 흰가루병균을 죽이는 것으로 판단된다.
An isolate of the prospective hyperparasite, Ampelomyces quisqualis 94013 (AQ94013) was selected for the use of biological control of cucumber powdery mildew caused by Sphaerotheca fuliginea. Examination for the parasitism processes by scanning electron microscopy and light microscopy showed that co...
An isolate of the prospective hyperparasite, Ampelomyces quisqualis 94013 (AQ94013) was selected for the use of biological control of cucumber powdery mildew caused by Sphaerotheca fuliginea. Examination for the parasitism processes by scanning electron microscopy and light microscopy showed that conidia of AQ49013 germinated on conidia, conidiophores and hyphae of Sphaerotheca fuliginea four hours after inoculation. Appressorium-like structures were developed and attached to the hyphae of S. fuliginea seventeen hours after inoculation. Hyphae of AQ94013 penetrated into hyphae of S. fuliginea twenty-four hours after inoculation. Pycnidia of AQ94013 were produced in the hyphae and the basal part of conidiophores of S. fuliginea fourty four hours after inoculation. The pycnidia of AQ94013 matured foully eight hours after inoculation, and the conidia were discharged from the ostioles of the pycnidia fifty two hours after the inoculation. At the same time, hyphae and conidiophores of S. fuliginea were distorted and died. Also, concentrated culture filtrate and culture filtrate of AQ94013 had not suppressed the cucumber powdery mildew fungus as water treatment. Therefore, mode of action of AQ94013 was assumed to be parasitism on powdery mildew fungi.
An isolate of the prospective hyperparasite, Ampelomyces quisqualis 94013 (AQ94013) was selected for the use of biological control of cucumber powdery mildew caused by Sphaerotheca fuliginea. Examination for the parasitism processes by scanning electron microscopy and light microscopy showed that conidia of AQ49013 germinated on conidia, conidiophores and hyphae of Sphaerotheca fuliginea four hours after inoculation. Appressorium-like structures were developed and attached to the hyphae of S. fuliginea seventeen hours after inoculation. Hyphae of AQ94013 penetrated into hyphae of S. fuliginea twenty-four hours after inoculation. Pycnidia of AQ94013 were produced in the hyphae and the basal part of conidiophores of S. fuliginea fourty four hours after inoculation. The pycnidia of AQ94013 matured foully eight hours after inoculation, and the conidia were discharged from the ostioles of the pycnidia fifty two hours after the inoculation. At the same time, hyphae and conidiophores of S. fuliginea were distorted and died. Also, concentrated culture filtrate and culture filtrate of AQ94013 had not suppressed the cucumber powdery mildew fungus as water treatment. Therefore, mode of action of AQ94013 was assumed to be parasitism on powdery mildew fungi.
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문제 정의
본 연구는 온실 및 시설하우스 내에서 연중 재배되는 오이에 가장 심각한 피해를 주는 흰가루병에 대한 보다 체계적이고 우리나라 현실에 알맞는 효과적인 생물학적 방제 체계를 확립하고자 수행되었다. 이를 위해 흰가루병 중복기생균의 일종인 Ampelomyces quisqualis 94013을 우수 균주로 선발하여, 오이 흰가루병균에 대한 그들의 감염기작을 밝힌 결과를 보고하고자 한다.
본 연구는 온실 및 시설하우스 내에서 연중 재배되는 오이에 가장 심각한 피해를 주는 흰가루병에 대한 보다 체계적이고 우리나라 현실에 알맞는 효과적인 생물학적 방제 체계를 확립하고자 수행되었다. 이를 위해 흰가루병 중복기생균의 일종인 Ampelomyces quisqualis 94013을 우수 균주로 선발하여, 오이 흰가루병균에 대한 그들의 감염기작을 밝힌 결과를 보고하고자 한다.
제안 방법
A quisqualis 94013가 흰가루병균(Sphaeroteca fuliginea) 에 침입하여 죽이는 과정을 조사하기 위하여 두 가지 방법으로 관찰하였다. 오이흰가루병균에 감염된 3엽기의 잎에 포자현탁액(5.
A. quisqualis 94013의 배양여액의 흰가루병 억제효과를 검정하기 위하여 포트에 은성백다다기 오이를 파종하여 본엽 2엽기때 흰가루병균을 접종한 다음 5일 후 포자현탁 액, 포자현탁액 +배양여액, 배양여액, 물처리로 구분하여 8포트씩 처리하였다. 처리된 포트는 식물생육상(온도 25℃, 형광등 12시간 주기)내에서 8일간 배양한 다음 흰가루병의 병반면적율을 조사하였다.
1. Morphological features of Ampelomyces quisqualis94Q13 (AQ94013) attacking Sphaerotheca fuliginea observed by a scanning electron microscope. A, genninated conidia of AQ 94013 on a conidiophore (cp) and a hypha of S.
광학현미경으로 관찰하기 위해서는 유리페트리디쉬에 kimswipe를 깔고 acetic acid + 100% ethyl alchol을 1 : 3으로 혼합한 용액을 넣은 다음, 흰가루병균이 있는 윗부분을 밑으로 하여 넣고, 24시간 동안 상온에서 탈색시켰다. 그리고 새로운 페트리디쉬에 kimswipe를 깔고 멸균수를 부어 흰가루병균이 있는 윗부분의 시료를 밑으로 하여 24시간 수세하였다.
05 M cacodylate buffer로 3회 씻은 다음, 에칠알콜 50%부터 100%까지 단계적으로 60분씩 탈수하고, amylacetate 용액으로 60분씩 2회 담가서 탈수시켰다. 그 후 CO2 가스로 건조한 다음, Ion coater로 코팅후 중복기생균의 포자발아단계부터 병자각형성 단계까지 흰가루병균에 침입하는 과정을 관찰하였다.
그리고 새로운 페트리디쉬에 kimswipe를 깔고 멸균수를 부어 흰가루병균이 있는 윗부분의 시료를 밑으로 하여 24시간 수세하였다. 그 후 시료를 슬라이드그라스 위에 놓고 0.1% anilin blue용액에 10분간 침지하여 염색한 다음, 수세후 광학현미경으로 관찰하였다.
광학현미경으로 관찰하기 위해서는 유리페트리디쉬에 kimswipe를 깔고 acetic acid + 100% ethyl alchol을 1 : 3으로 혼합한 용액을 넣은 다음, 흰가루병균이 있는 윗부분을 밑으로 하여 넣고, 24시간 동안 상온에서 탈색시켰다. 그리고 새로운 페트리디쉬에 kimswipe를 깔고 멸균수를 부어 흰가루병균이 있는 윗부분의 시료를 밑으로 하여 24시간 수세하였다. 그 후 시료를 슬라이드그라스 위에 놓고 0.
A quisqualis 94013가 흰가루병균(Sphaeroteca fuliginea) 에 침입하여 죽이는 과정을 조사하기 위하여 두 가지 방법으로 관찰하였다. 오이흰가루병균에 감염된 3엽기의 잎에 포자현탁액(5.0xl07ml)을 처리하여 온도가 24℃이고, 습도가 80%이며 12시간 주기로 형광등이 조사되는 생육 상에 넣은 다음, 4시간부터 6일까지 시간별 간격으로 잎을 따서 조사하였다. 조사할 잎은 5x5 mm 크기로 잘라서 주사전자현미경 (Scanning Electronic Microscope)과 광학현미경으로 관찰하였다.
0xl07ml)을 처리하여 온도가 24℃이고, 습도가 80%이며 12시간 주기로 형광등이 조사되는 생육 상에 넣은 다음, 4시간부터 6일까지 시간별 간격으로 잎을 따서 조사하였다. 조사할 잎은 5x5 mm 크기로 잘라서 주사전자현미경 (Scanning Electronic Microscope)과 광학현미경으로 관찰하였다.
quisqualis 94013의 배양여액의 흰가루병 억제효과를 검정하기 위하여 포트에 은성백다다기 오이를 파종하여 본엽 2엽기때 흰가루병균을 접종한 다음 5일 후 포자현탁 액, 포자현탁액 +배양여액, 배양여액, 물처리로 구분하여 8포트씩 처리하였다. 처리된 포트는 식물생육상(온도 25℃, 형광등 12시간 주기)내에서 8일간 배양한 다음 흰가루병의 병반면적율을 조사하였다.
성능/효과
A. quisqualis 94013의 포자현탁액을 오이흰가루병에 걸린 오이잎에 처리하여 중복기생균의 포자가 발아하여 오이 흰가루병 균에 침입 하는 과정을 주사전자현미경으로 조사한 결과, 포자현탁액 처리후 배양 4시간 만에 흰가루병 균의 분생포자, 분생자경 및 균사에서 AQ94013의 포자가 발아하기 시작하여 배양 17시간만에 유사부착기가 형성되 었다(Fig. IB, C; Fig. 2B). AQ94013은 흰가루병균의 균사, 분생자경 및 포자에 붙어서 압력을 가해도 떨어지지 않았다.
광학현미경으로 조사한 결과, 배양 4시간 만에 AQ94013의 포자가 흰가루병균의 분생포자위에서 발아하였으며 (Fig. 2A), 17시간 배양후에는 흰가루병균의 균사에 부착되어 있는 AQ94013의 분생포자가 관찰되었다(Fig. 2B). 24시간 배양 후에는 이 기생균에 의해 침해된 흰가루병균의 균사표면이 함몰되어 보였다(Fig.
17 시간 후에 유사부착기를 형성하며, 24시간 내에 침입이 완 료되었다. 또한 AQ94013은 52시간 만에 병자각을 형성하여 그 잠복기가 기존의 보고된 잠복기보다 더 짧은 것으로 나타나 알려져 있는 것보다 흰가루병균에 보다 빠르게 기생할 수 있는 것으로 밝혀져서 기 보고된 균주와 달리 오이 흰가루병균에 빠른 기생적 특징을 가지고 있었다. 我 孫子 和雄(1999)는 오이흰가루병균(Sphaerotheca fuliginea) 의 잠복기는 5~6일이며 분생자세대로 제2차전염을 반복하여 만연한다고 하였는데, AQ94013은 흰가루병균에 보다 빠르게 기생하여 흰가루병균의 제2차 전염으로 확산되는 것을 방지할 수 있는 좋은 장점을 가지고 있었다(Fig.
, 1983; Philipp, 1979, 1985; Sundheim, 1986). 본 실험에서도 AQ940I3의 배양액과 농축한 배양액을 처리한 결과에서 흰가루병균에 대한 억제효과가 없었으므로 A. 의 흰가루병 억제기작은 독소생성에 의한 것이 아니고 직접 기생하여 흰가루병균을 죽이는 것으로 나타났다.
quisqualis가 흰가루병균의 균사, 분생자경 및 자낭각에 침입하여 부착기와 같은 침입구조를 만든 다음 기계적인 침입과 효소적인 침입과정의 결합으로 기주세포의 벽을 관통하는 것으로 보고된 바 있다(Sundheim, 1986). 본인의 관찰 결과, 흰가루병균에 기생균의 유사부착기가 부착되어 힘을 가해도 떨어지지 않는 것으로 나타났다(Fig. IB, C; Fig. 2B).
중복기생균의 포자현탁액, 배양액, 농축한 배양액을 조합하여 오이흰가루병이 발생하기 시작하는 시기에 처리한 다음, 8일만에 흰가루병의 병반면적율을 조사한 결과, 포자현탁액 처리구에서는 13.3% 발생하였으며 , 배양액처리 구에서는 73.6% 발생하여 물처리구와 큰 차이가 없어 흰가루병 억제효과가 없었다. Czapek Dox agar 배지, PDB와 asparagin 액체배지에서 10일 배양한 배양액과 이를 ethylen acetate에 농축시킨 후 10: 1로 희석한 것을 흰가루병균에 이병된 오이잎에 처리한 것과 먼저 배양여액을 처리하고, 흰가루병균을 접종하여 조사하였을 경우에도 무처리와 차이가 없었다(Table 1).
무흡기형은 기주체내에 영양흡수세포를 삽입하지 않으며, 3종류가 있는데, 첫째는 기생자가 기주에 접하면 기주세포의 기공이 열려서 기주 원형질이 기생자의 세포에 유입되는 방식, 둘째는 기생자가 흡착세포(buffer cell)에서 기주에 부착하는 방식이며, 셋째는 기생자의 균사가 기주내로 뚫고 들어가서 균사상태로 있으면서 기주 원형질의 변질이 늦게 이루어지는 것이다. 크는 셋째방식이 A. quisqwalis의 침입형태라 하였는데, 본 실험에서 광학현미경으로 관찰한 결과, 흰가루병균의 균사세포내에 기생균의 균사가 있는 동안에 기주세포의 형태변화는 없었으며, 기생균의 병자각이 형성된 후에 횐가루병균의 균사와 분생자경이 뒤틀리거나 죽는 증상이 관찰되었다 (Fig. 1C).
48시간 후에는 병자각이 성숙되었으며, 52시간 후에는 병자각의 공구에서 병포자가 분출되고, 흰가루병균의 균사 및 분생자경은 변형되어 죽었다. 한편, 오이흰가루병 균에 대하여 A. quisqualis 94013의 배양여액을 농축하여 처리한 결과에서 물처리와 차이가 없었으므로 흰가루병균 에 대한 감염기작은 A. quisqualis 94013가 독소생성에 의한 것이 아니라 직접기생에 의하여 흰가루병균을 죽이는 것으로 판단된다.
흰가루병에 대하여 생물적 방제제로 선발된 Ampeiomyces quisqualis94013(AQ94013>^ 포자현탁액을 처리하여 오이 흰가루병균(Sphaerotheca fuliginea)에 대한 침입과정을 전자현미경과 광학현미경으로 관찰한 결과, 포자현탁액 처리 후 4시간 만에 포자가 흰가루병균의 분생포자, 분생자경 및 균사위에서 발아하고, 17시간 후에는 유사부착기가 형성되어 흰가루병균의 균사에 부착되었다. 24시간 후에는 균사내에 침입하였으며, 44시간 후에는 흰가루병균의 균사와 분생자경의 하부에 AQ94013의 병자각이 형성되기 시작했다.
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