[논문]Xanthomonas campestris pv. sesami에 의한 참깨의 세균성잎마름병

이승돈; 이정희; 김용기; 허성기; 나동수

doi:10.5423/rpd.2005.11.2.146

[국내논문] Xanthomonas campestris pv. sesami에 의한 참깨의 세균성잎마름병
Bacterial Blight of Sesame Caused by Xanthomonas campestris pv. sesami 원문보기

Research in plant disease = 식물병연구, v.11 no.2, 2005년, pp.146 - 151

이승돈 (농업과학기술원 식물병리과) , 이정희 (농업과학기술원 식물병리과) , 김용기 (농업과학기술원 식물병리과) , 허성기 (농업과학기술원 식물병리과) , 나동수 (농업과학기술원 식물병리과)

초록
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2000년 수원, 홍천, 연천 지역의 참깨 포장에서 새로운 병해가 발견되었다. 처음에는 잎에 수침상의 작은 점무늬를 형성하다가 점점 커져 괴사가 일어나고 주위로 황화되었다. 심하게 감염된 경우는 병든 잎은 떨어졌다. YDC 배지에서 병원세균을 순수 분리 하였을 때 Xanthomonas 속 세균의 전형적인 특징인 노란색 색소를 띤 세균이 형성되었다. 분리된 세균을 $10^{8}cfu/ml$로 현탁한 후 3주 동안 자란 참깨 잎에 분무 접종하였을 때 처음과 같은 증상이 재현되었다. 분리된 세균은 대조균주 X. campestris pv. sesami LMG865와 지방산 조성 및 다양한 탄소원 이용정도를 이용하여 비교하였을 때 $100\%$의 가능성으로 X. campestris pv. sesami로 동정되었다. 분리된 병원균은 $18\~36^{\circ}C$에서 생장이 양호하였으며, $27^{\circ}C$에서 가장 우수하였다. 이 보고는 국내에서 참깨의 세균성잎마름병 최초 보고이며, P. syringae pv. sesami에 의한 세균성점무늬병과 외부적인 병징으로 구별하기가 매우 어렵다.

Abstract ▼ AI-Helper

A new bacterial disease of sesame(Sesamum indicum) was observed on field-grown plants in Suwon, Hongchun and Yeonchun in 2000. Leaf symptoms initially appeared as water-soaked spots that gradually enlarged, became necrotic and were often bordered by a small zone of lemon yellow tissue. In the case of severe infection, dead leaves were defoliated. Isolations made from diseased leaves on yeast extract dextrose calcium carbonate agar yielded nearly pure cultures of a yellow-pigmented bacterium typical of a xanthomonad. Two bacterial strains were purified and used for farther tests. Pathogenicity of strains was confirmed on 3-week-old sesame plants sprayed with bacterial suspensions containing $10^{8}cfu/ml$ of phosphate buffered saline. The Biolog and fatty acid analyses of the two strains(SL3451 and SL3476) 1mm sesame leaf blight showed that they could be identified as ft campestris pv. sesami because of their high similarity to the tester strain(X. campestris pv. sesami LMG865) with a match probability of $100\%$. The bacterium grew well between 18 and 36$^{\circ}C$, but optimum temperature was $27^{\circ}C$ on LB broth. This is the first report of bacterial blight of sesame in Korea. Symptoms of bacterial blight of sesame are difficult to differentiated with those of bacterial leaf spot caused by Pseudomonas syringae pv. sesami.

Keyword

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제안 방법

KB 배지에서 분리된 /! syringae pv. sesa#와 YDC 배지에서 분리된 노란색을 띠는 세균을 두 가지 방법으로 병원성을 검정하였다. 첫째, 고체배지에서
Sams"")와 S-v}S.(Lycopersicon esculentum cv. 서광) 잎에 3반복으로주입하여 48시간이내에 과민성반응 여부를 조사하였다. 둘째, 완전히 전개된 참깨(S.
서광) 잎에 3반복으로주입하여 48시간이내에 과민성반응 여부를 조사하였다. 둘째, 완전히 전개된 참깨(S. indicum cv. 양백)의 잎에 분 무 접종하여 검정하였다. 1주당 세균 현탁액을 1*J 0m/ 분무 접종한 후 습실상(온도, 251; 상대습도, 100%)에서 24시간 배양 후 온실로 옮겼다.
분리된 세균 은 Schaad 등(2001)의 방법에 따라 생리 . 생화학적 특성을 조사하였다. 세균의 속명을 동정하기 위하여 그람 염 색, 호기적 생장, YDC 배지에서의 색소 생성 여부를 조 사하였다.
생화학적 특성을 조사하였다. 세균의 속명을 동정하기 위하여 그람 염 색, 호기적 생장, YDC 배지에서의 색소 생성 여부를 조 사하였다.
Biolog system을 이용한 동정은 다음과 같이 수행하였다. 세 균을 Bacto# Tryptic Soy Broth Agar(TSBA, BD211825) 배지에 접종하여 28~3(TC에서 24~48시간 배 양한 후 신선한 균총을 면봉으로 채취하여 GN/GP-IF(0.40%sodium chloride, 0.03% pluronic F-68, 0.01% gellan gum) 용액에 3X108 efu/m/ 농도로 현탁시킨 후 각각 GN₂ microplate(BIOLOG GN₂ MicroPlate")의 96 well 에 eightchannel pipetteAS 150 #씩 분주하여 28~3CFC에서 배양 하였다. 배양 후 24시간과 48시간에 MicroLog™ 3- Automated Microstation system을 이용하여 탄소원 이용 여부를 조사하고, MicroLog Gram-negative database (Version 4.
01% gellan gum) 용액에 3X108 efu/m/ 농도로 현탁시킨 후 각각 GN₂ microplate(BIOLOG GN₂ MicroPlate")의 96 well 에 eightchannel pipetteAS 150 #씩 분주하여 28~3CFC에서 배양 하였다. 배양 후 24시간과 48시간에 MicroLog™ 3- Automated Microstation system을 이용하여 탄소원 이용 여부를 조사하고, MicroLog Gram-negative database (Version 4.02)와 연결하여 동정하였다.
각 균주를 TSBA 배지에 접종한 후 28#(2에서 48시간 배양하였다. 배양된 세균을 loop를 이용하여 성냥 알 4개 정도의 분량을 채취하여 Teflon-lined screw cap이 있는 13X 100mtn 크기의 시험관에 옮겼다. 시 약 I(saponication reagent; NaOH 45 g, methanol 150 m/,증류수 150 mZ)를 #씩 시험관에 첨가하여 vortex한 다음 10(TC에서 5분간 반응시켰다.
병원세균의 생장에 미치는 온도의 영향을 알아보기 위하여 TSB 배지에서 12 시간 배양한 preculture# 10 m/ TSB에 접종한 후 4~45℃ 사이의 온도 구배를 준 Temperature gradient incubator, Bio-photorecoder(Advantec TN-2612)에서 48시간 동안 배양하면서 5분 간격으로 세균의 농도를 측정하였다.
1J). 또한 그람음성세균이며, 호기성 생장을 하였다(Table 1). Biolog System을 이용하여 SL3451과 SL3476은 X.

이론/모형

분리된 세균 은 Schaad 등(2001)의 방법에 따라 생리 . 생화학적 특성을 조사하였다.
지방산 분석은 Miller(1982) 의 방법에 준했다. 각 균주를 TSBA 배지에 접종한 후 28#(2에서 48시간 배양하였다.

성능/효과

syringae pv. sesami를 분무 접종하였을 때 두 가지 병원세균 모두 7일째 작은 수침상의 점무늬 병징이 나타나기 시작하다가 점점 병 반이 커져 주위의 병반과 합쳐지는 잎마름병 증상을 보 였다(Fig. ID, E, H). 병징이 나타난 후 10일째 감염된 잎 은 떨어지기 시작하였다.
Pseudomonase 병 원세균은 YDC배지에서 흰색의 콜로니를 형성하고 KB배 지에서 형광색소를 형성하는데 비해 분리된 병원세균SL3451과 SL3476은 YDC 배지에서 전형적인 Xanthomonas 속 세균의 특징인 노란색의 색소를 형성하였다(Fig. 1J). 또한 그람음성세균이며, 호기성 생장을 하였다(Table 1).
sesami LMG865는 9-methyldecanoic acid(ll:0 ISO), 13-methyItetradecanoic acid(15:0 ISO), # acid(15:0 ANTEISO) 등의 saturated branched-chain fatty acid, hexadecanoic acid(16:0)등의 saturated straight-chain fatty acid, cz\-9-hexadecanoic acid (16:lw7c), cis-7-15-methythexadecanoic acid(ISO 17:lw9c) 등의 cyclopropane acid, 3-hydroxy-9-methyldecanoic acid (11:0 ISO 3OH), 3-hydroxydodecanoic acid(12:0 3OH)의 hydroxy acid 등 30가지의 지방산을 가지고 있었다(Table3). 이 중 13-methyItetradecanoic acid의 함량이 23~27%# 가장 높았고, 그다음 c/5-9-hexadecanoic acid(12~ 16%), 12- methyltetradecanoic acid( 10-14%), 9-methyldecanoic acid (5-6%), 15-methythexadecanoic acid(4~5%), 3-hydroxy-9- methyldecanoic acid(3~5%)의 순으로 함유하고 있었으며,세 개의 균주 간에는 큰 차이를 보이지 않았으나, 다른 속 병원세균과는 매우 다른 지방산 조성을 가지고 있었다(Table 3). Vauterin 등(1996)의 보고에 의하면 Xanthomonas속 병원세균은 다른 식물병원세균에 비하여 매우 다양한 지방산 조성을 가지고 있으며, 본 실험의 결과도 이와 유 사하였다.
분리된 병원세균 SL3476은 5*C 와 40℃ 이상에서는 생장하지 않았으나, 1FC 와 3SC에서 약간의 생장을 하였고, 18~36。(2에서 생장이양호하였으며, 27C에서 가장 우수하였다(Fig. 2).

참고문헌 (8)

Abdel-Rahim, A. M. and Adam, F. S. 1990. Some etiological characteristics of Xanthomonas campestris pv. sesami and disease reaction of different sesame cultivars. J. Phytopathol. 129: 165-169

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Hildebrand, D. C., Hendson, M. and Schroth, M. N. 1993. Usefulness of nutritional screening for the identification of Xanthomonas campestris DNA homology groups and pathovars. J. Appl. Bacteriol. 75: 447-455

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강철환. 2004. 참깨의 특성. 농촌진흥청 homepage(http://www.rda.go.kr), 농업과학기술대전
한국식물병리학회. 2004. 한국식물병목록, 제4판. 779 pp
Miller, L. T. 1982. Single derivatization method for routine analysis of bacterial whole-cell fatty acid methyl esters, including hydroxy acids. J. Clin. Microbiol. 16: 584-586

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Phookan, A. K. and Hazarika, R. 1993. Damping-off of sesmae caused by Xanthomonas campestris pv. sesami in Assam. Indian Phytopathol. 46: 249-250

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Schaad, N. W., Jones, J. B. and Chun, W. 2001. Plant Pathogenic Bacteria. 3rd ed. APS Press, Minnesota, USA. 373 pp
Vauterin, L., Yang, P. and Swings, J. 1996. Utilization of fatty acid methyl esters for the differentiation of new Xanthomonas species. Int. J. Syst. Bacteriol. 46: 298-304

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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