거봉의 뿌리혹병 방제를 위한 저항성 대목 선발 및 월동법 Selection of Resistant Rootstock and Development of Overwintering Methods for Control of Crown Gall Disease on Grapevine원문보기
포도나무의 추위피해는 여러 형태로 나타난다. 월동피해 중에는 기계적 피해, 동해 또는 수세의 약화 원인이 된다. 본 연구는 '거봉'의 뿌리혹병의 피해를 억제하기 위하여 저항성 대목의 선발과 월동법 개선을 통한 방제법을 개발하기 위하여 실시하였다. SO4, 5BB, 3306대목에 $10^4cfu/ml$의 뿌리혹병균(YK2823, YK3312, LMG259, HKA234)을 접종했을 때는 혹이 발병하지 않았으나 $10^6cfu/ml$의 높은 농도에서는 모든 대목에서 혹이 형성된다. 그러나 혹의 크기는 거봉에서보다 매우 작았다. 인공접종에 의하여 3품종의 뿌리혹병 저항성 대목을 선발하였다. 볏짚과 보온덮개로 줄기와 가지에 피복하는 월동법은 뿌리 혹병을 예방하는데 가장 효과적이었다. 이러한 처리방법은 포도나무가 월동하는 동안 수체의 온도 차이가 $9.6^{\circ}C$로 온도변화가 최소화되었고 동해발생이 없어 정상적으로 생육하였다.
포도나무의 추위피해는 여러 형태로 나타난다. 월동피해 중에는 기계적 피해, 동해 또는 수세의 약화 원인이 된다. 본 연구는 '거봉'의 뿌리혹병의 피해를 억제하기 위하여 저항성 대목의 선발과 월동법 개선을 통한 방제법을 개발하기 위하여 실시하였다. SO4, 5BB, 3306대목에 $10^4cfu/ml$의 뿌리혹병균(YK2823, YK3312, LMG259, HKA234)을 접종했을 때는 혹이 발병하지 않았으나 $10^6cfu/ml$의 높은 농도에서는 모든 대목에서 혹이 형성된다. 그러나 혹의 크기는 거봉에서보다 매우 작았다. 인공접종에 의하여 3품종의 뿌리혹병 저항성 대목을 선발하였다. 볏짚과 보온덮개로 줄기와 가지에 피복하는 월동법은 뿌리 혹병을 예방하는데 가장 효과적이었다. 이러한 처리방법은 포도나무가 월동하는 동안 수체의 온도 차이가 $9.6^{\circ}C$로 온도변화가 최소화되었고 동해발생이 없어 정상적으로 생육하였다.
Grapevines will experience various types of winter damage. Some winter damages are caused by mechanical injury, freezing temperatures or poor vine vigor. This research was conducted to find out the appropriate control methods through selection of resistant rootstocks and improvement of overwintering...
Grapevines will experience various types of winter damage. Some winter damages are caused by mechanical injury, freezing temperatures or poor vine vigor. This research was conducted to find out the appropriate control methods through selection of resistant rootstocks and improvement of overwintering methods for the control of crown gall disease on 'Kyoho' grape. The crown gall symptoms were not found when three stock plants of grapevine SO4, 5BB and 3306 were inoculated with $10^4cfu/ml$ of Agrobacterium vitis strains (YK2823, YK3312, LMG259, HKA234). But when they were inoculated with higher concentration $(10^6 cfu/ml)$ of A. vitis, irrespective of stocks plants, crown galls were formed all of them and the gall size was much smaller than that of kyoho. Three stock plants were selected as resistant based on above mentioned. Covering trunks and branches with rice straw and insulating coverlet was the most effective method for prevention of crown gall disease. This treatment minimized the ambient temperature changes on grapevine trees during winter season to $9.6^{\circ}C$ and the normal plant growth was due to the absence of freezing injury.
Grapevines will experience various types of winter damage. Some winter damages are caused by mechanical injury, freezing temperatures or poor vine vigor. This research was conducted to find out the appropriate control methods through selection of resistant rootstocks and improvement of overwintering methods for the control of crown gall disease on 'Kyoho' grape. The crown gall symptoms were not found when three stock plants of grapevine SO4, 5BB and 3306 were inoculated with $10^4cfu/ml$ of Agrobacterium vitis strains (YK2823, YK3312, LMG259, HKA234). But when they were inoculated with higher concentration $(10^6 cfu/ml)$ of A. vitis, irrespective of stocks plants, crown galls were formed all of them and the gall size was much smaller than that of kyoho. Three stock plants were selected as resistant based on above mentioned. Covering trunks and branches with rice straw and insulating coverlet was the most effective method for prevention of crown gall disease. This treatment minimized the ambient temperature changes on grapevine trees during winter season to $9.6^{\circ}C$ and the normal plant growth was due to the absence of freezing injury.
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문제 정의
게다가 포도나무 뿌리혹병을 방제할 수 있는 농약의 개발이 전혀 없다. 따라서 본 연구는 거봉의 뿌리혹병 피해를 최소화 하기 위하여 저항성 대목을 대상으로 병 저항성을 탐색하고 효과적인 월동방법을 구명하고자 수행하였다.
제안 방법
흙 매몰은 예비전정 후 결과모지를 가지런히 묶어 눕힌 후 지상부 전체를 흙으로 30cm 두께로 매몰하였다. 각 처리당 1주씩 10반복으로 하였다.
크기를 조사하였다. 각 처리당 5주씩 3반복으로 실시하였다.
대목용 포도의 저항성 검정. 대목의 저항성 검정은 저항성 품종으로 알려진 SO4(Sule 등, 1994), 101-14(Stover 등, 1997), 5BB, SO4, 3306, 3309, 188-08 등을 국내외에서 수집하여 천안농업기술센터에서 증식한 것을 사용하였다.
발아율은 1차 눈따기 실시 전인 4월 29일, 신초장 및 절간 굵기는 9월 10일, 고사주는 9월 1일, 과실 수량은 9월 9일에 조사하였다.
온도측정부위는 흙매몰 처리구는 흙 표면 30 cm 아래, 피복 처리구는 지제부에서 Im 지점 높이에서 피복재 내부 및 외기의 온도를 측정하였다.
외기 온도와 토양 및 피복재 내부의 온도는 자동 온도기록계(SR3000, Yokokawa, Japen)로 외부 기온이 최저로 내려간 2004년 1월 19일부터 1월 25일까지 7일간 조사하였다. 온도측정부위는 흙매몰 처리구는 흙 표면 30 cm 아래, 피복 처리구는 지제부에서 Im 지점 높이에서 피복재 내부 및 외기의 온도를 측정하였다.
저항성 검정은 포도 줄기를 잘라 상처 접종하여 온실의 모래가 담긴 폿트(직경 30 cm)에 심어 혹의 형성 유무 및 크기를 조사하였다. 각 처리당 5주씩 3반복으로 실시하였다.
접종원은 뿌리혹병균을 King's B 배지 (proteose peptone 20%, 읺ycerol 10%, KH2PO4 1.5%, MgSO4-7H2O 0.5%, agar 1.5%, pH 7.2)에 접종하여 28의 항온기에서 48시간 배양한 후 살균수로 세균현탁액(102-108cfii/m/)을 만들어 사용하였다.
포도 줄기 피복에 의한 월동법 비교. 월동시험은 천안시농업기술센터 포도시험연구포장에서 재배 중인 5년생 거봉 포도나무를 사용하였다.
대상 데이터
대목용 포도의 저항성 검정. 대목의 저항성 검정은 저항성 품종으로 알려진 SO4(Sule 등, 1994), 101-14(Stover 등, 1997), 5BB, SO4, 3306, 3309, 188-08 등을 국내외에서 수집하여 천안농업기술센터에서 증식한 것을 사용하였다. 저항성 검정에 사용한 균주는 HKA234(한경대학교), CNU51과 CNU64(충남대학교), YK2823과 YK3312 (농촌진흥청 농업과학기술원 식물병리과), LGM259(Belgium Culture Collection Microorganism) 균주를 초저온저장고에보관하면서 필요시에 증식하여 실험에 사용하였다.
포도 줄기 피복에 의한 월동법 비교. 월동시험은 천안시농업기술센터 포도시험연구포장에서 재배 중인 5년생 거봉 포도나무를 사용하였다.
대목의 저항성 검정은 저항성 품종으로 알려진 SO4(Sule 등, 1994), 101-14(Stover 등, 1997), 5BB, SO4, 3306, 3309, 188-08 등을 국내외에서 수집하여 천안농업기술센터에서 증식한 것을 사용하였다. 저항성 검정에 사용한 균주는 HKA234(한경대학교), CNU51과 CNU64(충남대학교), YK2823과 YK3312 (농촌진흥청 농업과학기술원 식물병리과), LGM259(Belgium Culture Collection Microorganism) 균주를 초저온저장고에보관하면서 필요시에 증식하여 실험에 사용하였다.
피복 재료로는 보온덮개(570 g/m2, 보림화섬 , 충북), vinyl 코팅재(57g/m2, 세원화성, 대전), 보온덮개+볏짚, vinyl 코팅 재 +볏짚, 아큐론(570g/m2, 테크론, 경기) 및 볏짚(두께 10 cm)을 사용하였으며, 겨울이 시작되기 전인 11월 하순에 이들 재료들로 줄기를 피복하였다. 흙매몰을 제외한 모든 처리는 줄기의 지제부에서 1.
성능/효과
포도나무 대목에 뿌리 혹병균을 인공 접종하여 혹의 발생 유무를 조사한 결과는 Table 1 및 2와 같다. 5BB, 3306, SO4 대목은 YK2823, YK3312, LMG259, HKA234 균주를 접종한 결과 뿌리혹이 전혀 발생되지 않아 뿌리혹병에 저항성으로 판단되었다. 또한 SO4와 5BB 대목은 CNU51과 CNU64 균주의 배양액을 Ij-iWcfb/mZ로 희석하여 접종한 경우는 혹이 전혀 형성되지 않았다.
흙 매몰처리 구 이외의 처리에서 발병률이 적게 나타난 것은 흙 속의 병원균에 접촉되지 않았기 때문이라 생각하였다. 또한 월동처리별 포도나무의 동해로 인한 고사 정도를 보면 무처리구에서는 10주 중 6주가 고사하였고, 볏짚 피복이 4주, 볏짚 + 보온덮개 피복이 2주, 보온덮개 2주, vinyl 코팅피복재 2주, vinyl 코팅피복재 + 볏짚 처리가 2주 고사되었으며, 흙매몰 처리구에서는 고사된 나무가 없었다. 고사된 포도나무도 4월 29일에는 발아되었으나 생육 후반에 신초가 모두 고사되었다(Table 4).
특히 흙매몰은 최저기온이 0℃로 온도 교차가 가장 적어 안전한 월동법으로 확인 되었다. 또한 피복재의 피복으로도 최저기온과 최고기온이 무처리에 비하여 크게 저하되어 동해 방지에 효과가 있을 것으로 생각되었다. 월동피복재 처리별 뿌리혹병 발생유무를 육안조사 결과 흙매몰 처리의 경우 10주중 6주가 감염되었고 vinyl 코팅제 피복, 보온덮개 피복, 보온덮개 + 볏짚 피복에서는 각각 2주가 발병되었으며 무처리구, vinyl 코팅제 피복+ 볏짚, 볏짚 피복 처리구에서는 발병되지 않았다(Table 4).
보온피복재에 따른 출아율은 Table 5와 같이 흙 매몰한 처리에서 79%로 가장 높았고 짚+vinyl 코팅피복재 피복 75.4%, 볏짚+ 보온덮개 피복 75.0%, 볏짚 73.0%, 보온덮개 피복 69.0%, vinyl 코팅제 피복 58.0%, 무피복 56.5% 순으로 낮아졌다.
또한 피복재의 피복으로도 최저기온과 최고기온이 무처리에 비하여 크게 저하되어 동해 방지에 효과가 있을 것으로 생각되었다. 월동피복재 처리별 뿌리혹병 발생유무를 육안조사 결과 흙매몰 처리의 경우 10주중 6주가 감염되었고 vinyl 코팅제 피복, 보온덮개 피복, 보온덮개 + 볏짚 피복에서는 각각 2주가 발병되었으며 무처리구, vinyl 코팅제 피복+ 볏짚, 볏짚 피복 처리구에서는 발병되지 않았다(Table 4).
4 Bx로 가장 낮았고 다른 처리구는 차이가 뚜렷하지 않았다. 이를 통해 겨울철 보온 월동 피복재를 활용하여 포도나무를 보호하면 발아와 과실 착과량도 양호하게 나타나는 것을 확인하였다.
이상과 같이 월동 전 볏짚+보온덮개로 줄기와 가지에 피복하는 처리는 혹한기에 수체의 온도변화가 다른 피복제보다 적었고, 동해발생이 없어 출아 및 수세도 안정적이었으며 착과량 및 당도도 우수하였으며, 또한 뿌리 혹병을 예방흐)는데 효과적인 방법으로 판단되었다.
이상과 같이 저항성 대목은 10%의 농도에서는 발 병하지 않는 경우가 많았으나 10%의 농도에서는 인 공 접종 시에 혹이 발생하여 완전 저항성은 나타나지 않았다. Sle와 Burr(1998)는 포장 조건에서 저항성 대목에 접목한 포도나무는 뿌리혹병이 현저하게 감소하였음을 보 고한 바 있다.
외부 기온의 일교차(최고온도와 최저온도와의 차)는 1*C 9이었으며, 모든 처리구의 일교차는 무처리에 비하여 적었다. 특히 흙매몰은 최저기온이 0℃로 온도 교차가 가장 적어 안전한 월동법으로 확인 되었다. 또한 피복재의 피복으로도 최저기온과 최고기온이 무처리에 비하여 크게 저하되어 동해 방지에 효과가 있을 것으로 생각되었다.
5 mm로 굵었다. 평균 신초장의 경우는 흙매몰이 95.1 cm, 볏짚+보온덮개 피복구가 93.3 cm로 무피복 54.7 cm 보다 각각 73.8%, 70.5% 길었다. 이는 무 피복의 경우 동해에 의해 발아와 생장이 둔화된 것으로 판단되며, 동해방지를 위해 겨울철 월동관리가 필요함을 알 수 있었다.
후속연구
Sle와 Burr(1998)는 포장 조건에서 저항성 대목에 접목한 포도나무는 뿌리혹병이 현저하게 감소하였음을 보 고한 바 있다. 따라서 본 실험을 통하여 선발된 뿌리혹병 저항성 대목은 포도나무 뿌리혹병 방제를 위해 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 판단되었다.
참고문헌 (13)
Burr, T. J., Bazzi, C., Sule, S. and Otten, L. 1998. Crown gall of grape-biology of Agrobacterium vitis and the development of disease control strategies. Plant Dis. 82: 1288-1297
Peoson, R. C. and Goheen, A. C. 1988. Compendium of grape diseases. APS Press. p. 41. Rho, J. H., Yun, H. K. Park, K. S. and Choi, C. 2006. Evaluating resistance of grapevine cultivars against crown gall by Agrobacterium vitis. Hort. Environ. Biotechnol. 47: 188-191
Schroth, M. N., McCain, A. H., Foott, J. H. and Huisman, O. C. 1988. Reduction in yield and vigor of grapevine caused by crown gall disease. Plant Dis. 72: 241-246
Stover, E. W., Swartz, H. J. and Burr, T. J. 1997. Crown gall formation in a diverse collection of Vitis genotypes inoculated with Agrobaeterium vitis. Amer J. Enol. Vitic. 48: 26-32
Sle, S., Mozsar, J. and Burr, T. J. 1994. Crown gall resistance of Vitis spp. and grapevine rootstocks. Phytopathology 84: 607-611
Sle, S. and Burr, T. J. 1998. The effect of resistance of rootstocks to crown gall (Agrobaeterium spp.) on the susceptibility of scions in grape vine cultivars. Plant Pathol. 47: 84-88
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