벼 종자에서 분리한 Fusarium속 균주들의 prochloraz에 대한 저항성 검정 및 교차 저항성 조사 Detection for the Resistance of Fusarium spp. Isolated from Rice Seeds to Prochloraz and Cross-resistance to Other Fungicides Inhibiting Sterol Biosynthesis원문보기
Fusarium spp. 균주들에 대한 Prochloraz의 살균효과를 비교하기 위하여 한천희석법을 사용하여 각 균주에 대한 prochloraz의 $EC_{50}$값을 구하였다. 전체 균주에 대한 평균 $EC_{50}$값은 $0.25{\mu}g\;mL^{-1}$이었으며, 최저값과 최고값은 0.02과 $1.78{\mu}g\;mL^{-1}$이었다. Fusarium의 종별로 조사한 평균 $EC_{50}$값을 보면 F. fujikuroi의 경우가 $0.31{\mu}g\;mL^{-1}$, F. moniliformis와 F. proliferatum의 경우는 0.09과 $0.11{\mu}g\;mL^{-1}$이었다. 실험에 사용한 36개 Fusarium 속 균주의 Prochloraz에 대한 감수성과 저항성을 판단할 수 있는 기준 $EC_{50}$ 값은 $0.5{\mu}g\;mL^{-1}$가 타당하며, 이 기준에 의한 저항성 균주의 분리 비율은 13.8%이었다. Prochloraz에 대한 저항성과 Fusarium 균주의 병원성간에는 전혀 상관관계가 없었다. 또한 prochloraz에 대해서 저항성인 균주들은 triflumizole, hexaconazole, difenoconazole, tebuconazole과 교차 저항성을 보이지 않았다.
Fusarium spp. 균주들에 대한 Prochloraz의 살균효과를 비교하기 위하여 한천희석법을 사용하여 각 균주에 대한 prochloraz의 $EC_{50}$값을 구하였다. 전체 균주에 대한 평균 $EC_{50}$값은 $0.25{\mu}g\;mL^{-1}$이었으며, 최저값과 최고값은 0.02과 $1.78{\mu}g\;mL^{-1}$이었다. Fusarium의 종별로 조사한 평균 $EC_{50}$값을 보면 F. fujikuroi의 경우가 $0.31{\mu}g\;mL^{-1}$, F. moniliformis와 F. proliferatum의 경우는 0.09과 $0.11{\mu}g\;mL^{-1}$이었다. 실험에 사용한 36개 Fusarium 속 균주의 Prochloraz에 대한 감수성과 저항성을 판단할 수 있는 기준 $EC_{50}$ 값은 $0.5{\mu}g\;mL^{-1}$가 타당하며, 이 기준에 의한 저항성 균주의 분리 비율은 13.8%이었다. Prochloraz에 대한 저항성과 Fusarium 균주의 병원성간에는 전혀 상관관계가 없었다. 또한 prochloraz에 대해서 저항성인 균주들은 triflumizole, hexaconazole, difenoconazole, tebuconazole과 교차 저항성을 보이지 않았다.
To assess the resistance to prochloraz, $EC_{50}$ values of Fusarium isolates obtained from rice seed were investigated through the agar dilution method. $EC_{50}$ value of 36 isolates of Fusarium spp. to prochloraz ranged from 0.020 to $1.78{\mu}g\;mL^{-1}$ with an ...
To assess the resistance to prochloraz, $EC_{50}$ values of Fusarium isolates obtained from rice seed were investigated through the agar dilution method. $EC_{50}$ value of 36 isolates of Fusarium spp. to prochloraz ranged from 0.020 to $1.78{\mu}g\;mL^{-1}$ with an average of $0.25{\mu}g\;mL^{-1}$. According to the species of Fusarium, the average $EC_{50}$ value was fluctuated; $0.091{\mu}g\;mL^{-1}$ for F. moniliformis, $0.11{\mu}g\;mL^{-1}$ for F. proliferatum and $0.31{\mu}g\;mL^{-1}$ for F. fujikuroi. The resistant baseline was decided at $0.5{\mu}g\;mL^{-1}$ to determine if the isolate was resistant to prochloraz or not. Based on the resistant baseline, the ratio of resistant isolates was 14%. There was no correlation between the resistance to prochloraz and the pathogenicity of Fusarium spp. on rice seedlings. The resistant isolates of F. fujikuroi did not show the cross-resistance to other sterol biosynthesis inhibiting fungicides, triflumizole, hexaconazole, difenoconazole and tebuconazole.
To assess the resistance to prochloraz, $EC_{50}$ values of Fusarium isolates obtained from rice seed were investigated through the agar dilution method. $EC_{50}$ value of 36 isolates of Fusarium spp. to prochloraz ranged from 0.020 to $1.78{\mu}g\;mL^{-1}$ with an average of $0.25{\mu}g\;mL^{-1}$. According to the species of Fusarium, the average $EC_{50}$ value was fluctuated; $0.091{\mu}g\;mL^{-1}$ for F. moniliformis, $0.11{\mu}g\;mL^{-1}$ for F. proliferatum and $0.31{\mu}g\;mL^{-1}$ for F. fujikuroi. The resistant baseline was decided at $0.5{\mu}g\;mL^{-1}$ to determine if the isolate was resistant to prochloraz or not. Based on the resistant baseline, the ratio of resistant isolates was 14%. There was no correlation between the resistance to prochloraz and the pathogenicity of Fusarium spp. on rice seedlings. The resistant isolates of F. fujikuroi did not show the cross-resistance to other sterol biosynthesis inhibiting fungicides, triflumizole, hexaconazole, difenoconazole and tebuconazole.
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문제 정의
본 연구에서는 2007년 충북의 벼 포장에서 분리한 Fusarium 균주에 대해서 실험실 내에서 한척희석법을 이용하여 prochloraz 에 대한 감수성 정도를 조사하였으며, 저항성 반응을 보이는 균주들이 병원균의 ergosterol 생합성을 저해하는 다른 계통의 속하는 살균제와 교차 저항성 반응을 보이는 지를 조사하였다.
제안 방법
분리균을 PDA 배지에 접종하고 28℃의 항온기에서 7일간 배양한 후 균사 선단 부위에서 직경 5 mm의 균사 조각을 떼어내어 살균제를 농도별로 첨가한 PDA 배지에 접종하였다. Prochloraz는 멸균수를 이용해서 희석해서 PDA 배지에서의 최종농도가 100, 20, 4, 0.8, 0.16, 0.032, 0.0064 ㎍ mL-1가 되도록 첨가하였다. 이때 PDA배지에는 세균의 오염을 방지하기 위해서 300 ㎍ mL-1의 streptomycin을 첨가하였다.
3333px">50값은 그 미만으로 나타났다. 감수성이 떨어지는 5 균주는 EC50값이 0.5 ng mL-1 이상이었을 뿐만 아니라, 0.16과 20.0 |ig mL1 사이의 prochloraz 처리구에서 감수성 균주에 비하여 prochloraz의 균사생장 억제율이 큰 폭으로 감소하기 때문에 본 실험에서는 저항성 균주로 확정하였고, 그 저항성을 결정하는 기준이 되는 prochloraz의 EC50값을 0.5 ㎍ mL-1로 결정하였다.
분리균을 접종한 배지는 28℃에서 10일간 배양한 후, 균총의 직경을 측정하였으며, 약제를 첨가하지 않은 PDA 배지 상에서의 균총의 직경과 비교하여 균사 생장 억제율(%) 을 계산하였다. 균사생장을 50% 억제하는 농도인 EC50값을가지고 벼 키다리병균을 prochloraz에 대한 저항성과 감수성으로 구분하였으며, prochloraz에 대해서 저항성과 감수성 반응을 보이는 균주를 2 균주씩(저항성 균주; FMCD8과 FMCD9, 감수성 균주; FMJLi과 FMJC2) 선발하여 위와 같은 방법으로 triflumizole, tebuconazole, hexaconazole, difenoconazole 에 대한 균사 생장억제율(%)을 조사하여 교차저항성 여부를 조사하였다.
25%, EC)에 대한 저항성은 한천희석법을 사용하여 조사하였다. 분리균을 PDA 배지에 접종하고 28℃의 항온기에서 7일간 배양한 후 균사 선단 부위에서 직경 5 mm의 균사 조각을 떼어내어 살균제를 농도별로 첨가한 PDA 배지에 접종하였다. Prochloraz는 멸균수를 이용해서 희석해서 PDA 배지에서의 최종농도가 100, 20, 4, 0.
이때 PDA배지에는 세균의 오염을 방지하기 위해서 300 ㎍ mL-1의 streptomycin을 첨가하였다. 분리균을 접종한 배지는 28℃에서 10일간 배양한 후, 균총의 직경을 측정하였으며, 약제를 첨가하지 않은 PDA 배지 상에서의 균총의 직경과 비교하여 균사 생장 억제율(%) 을 계산하였다. 균사생장을 50% 억제하는 농도인 EC50값을가지고 벼 키다리병균을 prochloraz에 대한 저항성과 감수성으로 구분하였으며, prochloraz에 대해서 저항성과 감수성 반응을 보이는 균주를 2 균주씩(저항성 균주; FMCD8과 FMCD9, 감수성 균주; FMJLi과 FMJC2) 선발하여 위와 같은 방법으로 triflumizole, tebuconazole, hexaconazole, difenoconazole 에 대한 균사 생장억제율(%)을 조사하여 교차저항성 여부를 조사하였다.
대상 데이터
2007년 10월에 충청북도 5개 지역에서 벼 키다리병의 전형적인 증상이 보이는 포장과 건전한 포장에서 종자를 채집하였다. 채집한 종자는 2% sodium hypochloride용액에서 1 분간 표면 살균한 뒤, 멸균수로 다시 세척하여 Komada배지 (Water 1 L; L-asparagine 2 g, D-galactose 20 g, MgSQr 7H2O 0.
실험에 사용하였다. Prochloraz에 대해서 강한 병원성을 나타낸 F. Jujikuroi 중에서 저항성 균주로 FMJCD8 과 FMJCD91, 감수성 균주로는 FMJ1과 FMJC2를 선발하여 사용하였다. FMJCD8, FMJCD9, FMJ1, FMJC2에 대한 prochloraz의 EC50값은 1.
Prochloraz와 같이 병원균의 ergosterol 생합성을 저해하는 살균제로 알려진 hexaconazole, difenoconazole, tebuconazole, triflumizolee- 실험에 사용하였다. Prochloraz에 대해서 강한 병원성을 나타낸 F.
이론/모형
Prochloraz의 36개 Fusarium spp. 균주들에 대한 저항성 여부를 비교하기 위하여 한천희석법을 사용하여 각 균주에 대한 prochloraz의 EC50값을 구하였다. 전체 균주에 대한 평균 EC50값은 0.
치I집된 종자로부터 분리한 36개 Fusarium 균주들의 prochloraz (a.i. 25%, EC)에 대한 저항성은 한천희석법을 사용하여 조사하였다. 분리균을 PDA 배지에 접종하고 28℃의 항온기에서 7일간 배양한 후 균사 선단 부위에서 직경 5 mm의 균사 조각을 떼어내어 살균제를 농도별로 첨가한 PDA 배지에 접종하였다.
성능/효과
2). EC50값이 높았던 F. fujikuroi FMBG3, FMCOD1, FMCOD3의 세 균주는 4.0 ug 의 prochloraz를 첨가한 배지에서 균사생장을 65% 이하로 억제하는 반면, 낮은 EC5o 값을 보인 F. fajikuroi FMJ1, FMCD2, FMJ3 등의 균주는 모두 90% 이상의 억제율을 보였다. 분리한 36개의 균주 중에서 병원성을 보이는 균주는 22개, 비병원성인 균주는 14개로 나타났으며, Fusarium 균주의 병원성과 종자처리제인 prochloraz에 대한 저항성 반응 간에는 전혀 상관관계가 없었다(Fig.
verticillioides. F, proliferatum의 평균 EC50값은 F. fujikumi의 경우가 03052 ㎍ mL-1 로, 0.091과 0.110 ㎍ mL-1인 F. y아, ticillioides와 F. proliferatum보다 높았으며, 저항성 요인을 보아도 F. verticillioidese F. proliferatum는 7.2와 7.8인데 비하여 F. fujikumi는 89.0으로 높아, Fusarium 종간에 prochloraz0]] 대한 저항성 발현이 다름을 보여주었다. 하지만 본 실험에서 사용한 균주가 2007년에 채집한 36 균주에 국한되어 있기 때문에 앞으로도 계속적으로 다양한 균주를 수집하여 조사해야 할 것으로 생각한다.
1). F. fujikuroi FMBG3, FMCOD1, FMCOD3, FMCD9, FMCD8의 ECso값은 0.58, 0.73, 0.96, 1.40, 1.78 ug mL-' 로 다른 균주들과 비교하여 높았으며, prochloraz의 각각의 농도에 대한 반응도 다른 균주들과 다르다는 것을 알 수 있었다 (Fig. 2). EC50값이 높았던 F.
1). 병원성과 관계없이 실험에 사용한 36개 균주의 결과를 바탕으로 prochloraz에 대한 F. figikuroi, F. verticillioides 그리고 F. pm벼* afum의 감수성과 저항성을 판단할 수 있는 기준 농도는 Fig. 1에서 보는 것과 같이 0.5 ㎍ mL-1로정하는 것이 타당할 것으로 생각한다. 이 기준으로 분석하면 2007년에 충북지역에서 채집한 저항성 Fusarium 균주의 분리 비율은 13.
acuformis에서만이 저항성이 발현되어, 동일한 속의 병원균이라도 살균제에 대한 저항성과 저항성 발현 가능성이 다름을 시사하였다. 본 실험에 사용한 Fusarium 균주의 TEF 영역 DNA 염기서열을 분석한 결과, 27개의 균주가 Fusarium fiijikuro&, 4개와 5개의 균주는 F. monilljbrmis와 F. proliferatum으로 동정 되었는데(논문투고 중), prochloraz에 대해서 F. Jujikuroi, F. verticillioides. F, proliferatum의 평균 EC50값은 F.
fajikuroi FMJ1, FMCD2, FMJ3 등의 균주는 모두 90% 이상의 억제율을 보였다. 분리한 36개의 균주 중에서 병원성을 보이는 균주는 22개, 비병원성인 균주는 14개로 나타났으며, Fusarium 균주의 병원성과 종자처리제인 prochloraz에 대한 저항성 반응 간에는 전혀 상관관계가 없었다(Fig. 1). 병원성과 관계없이 실험에 사용한 36개 균주의 결과를 바탕으로 prochloraz에 대한 F.
Akallal 등{1998)^ Nectria haematococcae\ tebuconazole 에 대한 저항성 유전과 기작을 연구하기 위해서 UV 처리를 통하여 다양한 돌연변.이를 획득하고, 그 각각을 분석한 결과, 야생균주인 N. haematococca S2에서 획득한 TEB2-1, 2-2, 2-3 균주는 동일한 triazole계인 flusilazole뿐만 아니라, imidazole 계인 iniazali과 prochloraz, 그리고 pyrimidin계인 fenarimol 과 miarim이에 대해서도 교차 저항성을 보였다. 하지만 Table 1을 보면 F.
2544 ug mL-1 이었다. 전체 36 균주를 각 균주의 EC50값을 가지고 나누어볼 때, 5 균주의 EC50값이 0.5 ㎍ mL-1보다 높았으며, 대부분 균주의 EC50값은 그 미만으로 나타났다. 감수성이 떨어지는 5 균주는 EC50값이 0.
균주들에 대한 저항성 여부를 비교하기 위하여 한천희석법을 사용하여 각 균주에 대한 prochloraz의 EC50값을 구하였다. 전체 균주에 대한 평균 EC50값은 0.25 ㎍ mL-1이었으며, 최저값과 최고값은 0.02와 1.78 ug 이었다. Fttsarimi의 종별로 조사한 평균 ECs값을 보면 F.
후속연구
사용할 수 있을 것으로 생각한다. 또한 포장에서 발생한 prochloraz에 대한 저항성 균주 또는 인위적인 만든 돌연변이 등을 이용하여 proehloraz에 대한 정확한 저항성 발현 기작을 규명한다면, 포장에서 prochloTaz에 대한 저항성 발현을 관리할 수 있을 뿐만 아니라 새로운 방제용 살균제의 선발이 가능할 것으로 생각한다.
특정 식물병원균의 살균제에 대한 저항성 발현 기작이 다르다면 동일한 작용점을 갖는 다른 살균제를 사용해서도 그 병원균을 방제할 수 있기 때문에, 벼 포장에서 prochloraz에대한 저항성균이 발현된다고 하더라도 스테롤 생합성을 저해하는 동일한 작용점을 갖는 여러 종류의 살균제를 계속적으로 사용할 수 있을 것으로 생각한다. 또한 포장에서 발생한 prochloraz에 대한 저항성 균주 또는 인위적인 만든 돌연변이 등을 이용하여 proehloraz에 대한 정확한 저항성 발현 기작을 규명한다면, 포장에서 prochloTaz에 대한 저항성 발현을 관리할 수 있을 뿐만 아니라 새로운 방제용 살균제의 선발이 가능할 것으로 생각한다.
0으로 높아, Fusarium 종간에 prochloraz0]] 대한 저항성 발현이 다름을 보여주었다. 하지만 본 실험에서 사용한 균주가 2007년에 채집한 36 균주에 국한되어 있기 때문에 앞으로도 계속적으로 다양한 균주를 수집하여 조사해야 할 것으로 생각한다.
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