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문제 정의
- 본 연구는 국내 고구마 주요 재배단지를 중심으로 뿌리 혹선 충의 발생상황을 파악하고, 뿌리혹선충 저항성 검정 체계를 확립하여 고구마의 뿌리혹선충 저힝성 품종을 육성을 할 수 있는 기반을 구축하고자 수행하였다.
제안 방법
- 선충 조사는 50배 해부현미경하에서 선충 속별로 밀도를 조사하였다. 고구마 덩이뿌리의 뿌리혹선충 피해는 칼로 고구마를 절단하여 기생 여부를 확인하였다.
- 시험에 사용된 토양은 원예용부농상토(4)+밭 흙(2)+모래 (1)의 무게 비율로 혼합하여 멸균 후 사용하였고 화분은 토양 500 g이 들어가는 직경 10 cm 크기를 이용하였으며, 10 반복으로 온실에서 수행하였다. 뿌리혹선충 접종 방법 별 시험은 선충 접종은 포기당 알은 2,000개 유충은 1,000 마리로 하였으며, 감염토양의 선충 밀도는 토양 WO g당 200마리가 되도록 조절하였다. 선충 접종은 알과 유충은 고구마 삽수를 정식하고 5일 후에 실시하였고, 감염토양은 선충 밀도 조절 후 직접 고구마 묘를 이식하였다.
- 뿌리혹선충의 난랑조사는 선충 접종 후 고구마 뿌리에 난랑이 형성되면 뿌리를 깨끗하게 씻어서 Phloxin B 0.015% 용액에 15분간 침지하여 염색한 후 난랑 수를 계수하였다. 저항성 판정은 G.
- 뿌리혹선충 접종 방법 별 시험은 선충 접종은 포기당 알은 2,000개 유충은 1,000 마리로 하였으며, 감염토양의 선충 밀도는 토양 WO g당 200마리가 되도록 조절하였다. 선충 접종은 알과 유충은 고구마 삽수를 정식하고 5일 후에 실시하였고, 감염토양은 선충 밀도 조절 후 직접 고구마 묘를 이식하였다. 시험에 이용한 11개의 고구마 품종은 작물과학원 목포시험장으로부터 고구마 삽수를 분양을 받아서 이용하였다.
- 선충 분리는 1 kg의 토양 시료를 골고루 섞어서 300 g을 취하여 Modified Baermann 법으로 선충을 분리하였고, 선 충 고정은 TAF 액을 80℃로 가열하여 이용하였다. 선충 조사는 50배 해부현미경하에서 선충 속별로 밀도를 조사하였다. 고구마 덩이뿌리의 뿌리혹선충 피해는 칼로 고구마를 절단하여 기생 여부를 확인하였다.
- 5% 용액에 침지한 후 3분간 세차게 흔들어서 젤라틴을 용해시킨 후 500메쉬 체로 걸러서 농축시키고, 필요한 농도로 희석하여 사용하였다. 유충은 Baermann법으로 알을 부화 시켜 사용하였、으며, 감염토양은 토마토를 화분에 심고, 선충을 접종하여 1세대 증식 후 토양 속에 남아있는 뿌리혹선충 유충을 분리하여 밀도를 파악한 후 멸균토양으로 밀도를 조절하여 이용하였다. 시험에 사용된 토양은 원예용부농상토(4)+밭 흙(2)+모래 (1)의 무게 비율로 혼합하여 멸균 후 사용하였고 화분은 토양 500 g이 들어가는 직경 10 cm 크기를 이용하였으며, 10 반복으로 온실에서 수행하였다.
- 015% 용액에 15분간 침지하여 염색한 후 난랑 수를 계수하였다. 저항성 판정은 G. Fassuliots (1985)가 제시한 방법으로 고구마 뿌리에 형성된 뿌리혹선충의 난랑의 수가 감수성 품종과 비교하여 10% 이하이면 저항성(R), 11-25% 사이이면 중간 저항성(MR), 26% 이싱■이면 감 수성으로 판정하였다.
대상 데이터
- 국내 주요 고구마 주산단지인 전남 해남, 전북 익산, 경기 여주지역의 36개 포장에서 고구마 수확기인 9월에 고구마 덩이뿌리와 주변의 토양을 1개 포장 10개소에서 1 kg의 토양을 채집하여 비닐봉지에 담아서 실험실로 운반하고 10℃ 냉장고에 보관하면서 선충을 분리하였다. 선충 분리는 1 kg의 토양 시료를 골고루 섞어서 300 g을 취하여 Modified Baermann 법으로 선충을 분리하였고, 선 충 고정은 TAF 액을 80℃로 가열하여 이용하였다.
- 농업과학기술원 농업해충과 선충 연구실에서 유지. 보존해오던 고구마 뿌리혹선충(0仞。incgnita), 땅콩 뿌리 혹 선충(肱 arenaria), 자바 뿌리 혹 선충(肱 javanica), 당근 뿌리혹선충(肱 hapla) 등 4종을 토마토(광수에 증식하여 이용하였다. 뿌리혹선충의 알 분리는 난낭이 붙어있는 토마토 뿌리를 2~3 cm로 자른 후 Sodium Hypho- chloride Solution 0.
- 유충은 Baermann법으로 알을 부화 시켜 사용하였、으며, 감염토양은 토마토를 화분에 심고, 선충을 접종하여 1세대 증식 후 토양 속에 남아있는 뿌리혹선충 유충을 분리하여 밀도를 파악한 후 멸균토양으로 밀도를 조절하여 이용하였다. 시험에 사용된 토양은 원예용부농상토(4)+밭 흙(2)+모래 (1)의 무게 비율로 혼합하여 멸균 후 사용하였고 화분은 토양 500 g이 들어가는 직경 10 cm 크기를 이용하였으며, 10 반복으로 온실에서 수행하였다. 뿌리혹선충 접종 방법 별 시험은 선충 접종은 포기당 알은 2,000개 유충은 1,000 마리로 하였으며, 감염토양의 선충 밀도는 토양 WO g당 200마리가 되도록 조절하였다.
- 선충 접종은 알과 유충은 고구마 삽수를 정식하고 5일 후에 실시하였고, 감염토양은 선충 밀도 조절 후 직접 고구마 묘를 이식하였다. 시험에 이용한 11개의 고구마 품종은 작물과학원 목포시험장으로부터 고구마 삽수를 분양을 받아서 이용하였다.
이론/모형
- 국내 주요 고구마 주산단지인 전남 해남, 전북 익산, 경기 여주지역의 36개 포장에서 고구마 수확기인 9월에 고구마 덩이뿌리와 주변의 토양을 1개 포장 10개소에서 1 kg의 토양을 채집하여 비닐봉지에 담아서 실험실로 운반하고 10℃ 냉장고에 보관하면서 선충을 분리하였다. 선충 분리는 1 kg의 토양 시료를 골고루 섞어서 300 g을 취하여 Modified Baermann 법으로 선충을 분리하였고, 선 충 고정은 TAF 액을 80℃로 가열하여 이용하였다. 선충 조사는 50배 해부현미경하에서 선충 속별로 밀도를 조사하였다.
성능/효과
- 선충 접종 방법 시험에서 접종 밀도를 1) 알 2,000개/주 2) 유충 1,000마리/주, 3) 유충 1,000마리/감염토양 500 g 수준으로 처리한 결과, 접종 방법 간에 뿌리혹선충의 난 낭수에 다소간 차이가 있었지만 저항성 판정에는 표2와 같이 아무런 영향이 미치지 않았다. 3가지 방법 중 알을 접종하는 것이 처리가 간편하고 결과가 안정적인 것으로 나타났다.
- 선충 접종 방법 시험에서 접종 밀도를 1) 알 2,000개/주 2) 유충 1,000마리/주, 3) 유충 1,000마리/감염토양 500 g 수준으로 처리한 결과, 접종 방법 간에 뿌리혹선충의 난 낭수에 다소간 차이가 있었지만 저항성 판정에는 표2와 같이 아무런 영향이 미치지 않았다. 3가지 방법 중 알을 접종하는 것이 처리가 간편하고 결과가 안정적인 것으로 나타났다. 따라서 검정해야 할 계통이 적고 정밀한 성적이 필요할 때는 알을 접종하여 실시하고 많은 계통을 동시에 실시해야 할 경우는 뿌리혹선충 감염 포장을 조성하여 그 포장에서 저항성을 검정하는 것이 바람직하다고 생각된 다 특히 뿌리혹선충은 고구마에서 증식이 잘 되기 때문에 쉽게 감염 포장을 조성할 수 있을 것이다.
- 이러한 피해 증상은 일차적으로 뿌리혹선충의 밀도와 상관관계가 깊고, 2차적으로 사질토양에서 토양수분의 빈번한 과부족으로 증상이 심화된다고 보고(Tarumoto, I 1992)가 있지만 실제 포장 조사에서는 확인하기 어려웠다. 고구마 덩이뿌리의 뿌리혹선충 감염 확인은 그림 2(오른쪽)와 같이 가로로 절단하여 해부현미경하에서 보면 암컷 성충과 알을 쉽게 발견할 수 있었으며, 심한 경우는 고구마 그림 2(왼쪽)와 같이 표피에서도 난랑을 관찰할 수 있었다.
- 국내 품종에 대해서 고구마 뿌리혹선충의 알 2000개를 접종하고 증식 정도를 조사한 결과율 미가가 63.2배로 가장 높았고, 선미가 52.1 배, 신천미가 28.6배, 증미가 6.3배로 낮았다(표 3). 고구마 뿌리에 침입한 뿌리혹선충의 증식 정도는 품종이 가지고 있는 고유 특성에 따라 좌우되는데 Canto-Saenz (1985)는 뿌리혹선충은 고구마의 모든 품종에 침입하지만 침입 후 선충의 발육은 선충이 만드는 거대 세포와 관련이 있으며 저항성 품종에서는 거대세포를 만들 수 없으므로 유충은 사멸하게 된다고 하였고, Riggs & Winstead (1956)는 동일한 량의 뿌리혹선충을 토마토에 접종했을 때 감수성과 저항성 품종 모두 뿌리리를 침입하지만 저항성 품종에서는 대부분 성충으로 성장하지 못 한다고 하였으며, 뿌리혹선충에 대한 식물의 저항성은 식물 자체의 저항성, 선충 밀도 환경 조건 선충 종류에 따라 영향을 받는다고 하였다.
- 국내에 분포하는 뿌리혹선충의 4종류에 대하여 고구마 11개의 품종에 대한 저항성을 검정한 결과 고구마 뿌리혹 선충에 저항성을 나타내는 품종은 없었다 그러나 땅콩뿌 리혹선충에는 진미, 보라미, 증미, 자바 뿌리혹선충에는 진미와 보라미, 당근 뿌리혹선충에는 진미, 보라미, 증미 가 저항성으로 나타났다. 국내에 주로 재배되고 있는 고구마 품종은 율 미 신율미 신황미 세 가지 품종인데 이들 품종은 모두 뿌리혹선충에 대해서 높은 감수성이었다.
- Kondo (1972)에 의하면 고구마 뿌리혹선충의 기생 도가 고구마품종별로 다르게 나타났으며 피해 및 뿌리혹지수도 다르다고 하였다. 그리고 뿌리혹선충의 기생 도가 높은 품종은 난랑의 밀도가 높았으며 기생 도가 낮은 품종은 난랑의 수가 적어 암컷의 비율도 낮다고 하였다. 또한 포장에서 뿌리혹선충에 감수성인 관동 14호와 저항성인 농림 5호를 재배한 결과 토양의 선충 밀도는 감수성 포장 에서 매우 높았고 저항성 포장에서는 거의 선충을 찾아볼 수 없을 정도로 낮았다고 하였다 국내 품종 중에서도 품종과 선충 종류에 따라 뿌리혹선충의 기생률이 현저하게 다름이 확인되었다
- 그리고 뿌리혹선충의 기생 도가 높은 품종은 난랑의 밀도가 높았으며 기생 도가 낮은 품종은 난랑의 수가 적어 암컷의 비율도 낮다고 하였다. 또한 포장에서 뿌리혹선충에 감수성인 관동 14호와 저항성인 농림 5호를 재배한 결과 토양의 선충 밀도는 감수성 포장 에서 매우 높았고 저항성 포장에서는 거의 선충을 찾아볼 수 없을 정도로 낮았다고 하였다 국내 품종 중에서도 품종과 선충 종류에 따라 뿌리혹선충의 기생률이 현저하게 다름이 확인되었다
- 뿌리혹선충의 포장 검출률은 표 1과 같이 전남 해남지방이 61%로 가장 높았으며, 다음이 전북 익산 40%, 경기 여주 31% 순이었고, 평균 밀도는 해남지역이 토양 300 g당 487마리로 가장 높게 나타났다.
후속연구
- 끝으로 고구마 육종가들이 뿌리혹선충저항성을 검정하는 것보다 선중 전문가가 고구마저항성 품종 육종 사업에 참여하여 저항성을 평가하는 것이 바람직하다고 생각되며, 앞으로 뿌리혹선충이고구마에 어느 정도 피해를 주는지에 대한 피해 해석에 관한 연구도 앞으로 추진되어야 할 것이다
- 뿌리혹선충은 노지에서 알 또는 유충 상태로 월동이 가 능하여 한번 증식된 선충은 다음 작기에 큰 피해를 나타냄으로 감염된 포장에서는 감수성 품종의 연작은 피하는 것이 바람직하다. 앞으로 이러한 품종의 재배가 지속될 경우에 뿌리혹선충의 밀도가 계속 증가할 것으로 예상되며 피해도 점점 늘어나게 될 것이다. 전국적으로 고구마의 뿌리혹선충의 피해가 확산되고 있으므로 저항성품종의 육성이 시급히 요구되고 있다.
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