전라남도 장흥군 일대에서 재배 중인 표고골목에 대량으로 발생한 해균을 육안과 현미경관찰 및 ITS (Internal Transcribed Spacers) 분석한 결과, 줄버섯(Bjerkandera adusta)인 것으로 확인되었다. 줄버섯이 표고골목에 대량 발생한 예는 아직까지 없기 때문에 이 해균에 대한 특성 또한 보고된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 줄버섯에 의해 피해를 입은 골목 내부의 상태와 일부 생리적인 특성 및 표고균에 대한 길항력에 대해 시험을 진행했다. 먼저, 줄버섯은 표고와 같은 백색부후균이기 때문에 골목 내부의 상태가 표고에 의해 부후된 것과 비슷했다. 하지만 표고균에 의해 부후된 골목과 달리 수피 아래 목질 조직에 깨알 같은 점들이 많이 있는 특징을 보였다. 그리고 표고균의 최적균사생장 온도가 $25^{\circ}C$ 내외인 반면에 줄버섯균주는 $30^{\circ}C$에서 최적의 생장을 보였다. $15^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $30^{\circ}C$에서 표고균주와의 대치배양 결과, 모든 온도조건에서 표고균주보다 균사생장이 빨라 표고균사를 덮었다. 이런 시험결과는 표고골목이 고온에 노출될 경우, 줄버섯의 대량 번식 위험이 높을 뿐만 아니라 일단 줄버섯에 오염되면 표고균이 입을 피해가 큼을 의미한다. 따라서 줄버섯에 의한 피해를 예방하기 위해서는 골목 내부에서 표고균이 빠르게 만연될 수 있도록 배양하면서 여름에는 골목이 고온에 노출되지 않게 관리해야할 것으로 판단된다.
전라남도 장흥군 일대에서 재배 중인 표고골목에 대량으로 발생한 해균을 육안과 현미경관찰 및 ITS (Internal Transcribed Spacers) 분석한 결과, 줄버섯(Bjerkandera adusta)인 것으로 확인되었다. 줄버섯이 표고골목에 대량 발생한 예는 아직까지 없기 때문에 이 해균에 대한 특성 또한 보고된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 줄버섯에 의해 피해를 입은 골목 내부의 상태와 일부 생리적인 특성 및 표고균에 대한 길항력에 대해 시험을 진행했다. 먼저, 줄버섯은 표고와 같은 백색부후균이기 때문에 골목 내부의 상태가 표고에 의해 부후된 것과 비슷했다. 하지만 표고균에 의해 부후된 골목과 달리 수피 아래 목질 조직에 깨알 같은 점들이 많이 있는 특징을 보였다. 그리고 표고균의 최적균사생장 온도가 $25^{\circ}C$ 내외인 반면에 줄버섯균주는 $30^{\circ}C$에서 최적의 생장을 보였다. $15^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $30^{\circ}C$에서 표고균주와의 대치배양 결과, 모든 온도조건에서 표고균주보다 균사생장이 빨라 표고균사를 덮었다. 이런 시험결과는 표고골목이 고온에 노출될 경우, 줄버섯의 대량 번식 위험이 높을 뿐만 아니라 일단 줄버섯에 오염되면 표고균이 입을 피해가 큼을 의미한다. 따라서 줄버섯에 의한 피해를 예방하기 위해서는 골목 내부에서 표고균이 빠르게 만연될 수 있도록 배양하면서 여름에는 골목이 고온에 노출되지 않게 관리해야할 것으로 판단된다.
A harmful fungus occurred seriously in bed-log of shiitake(Lentinula edodes) in Jangheung-Gun, Korea. The fungus was identified as Bjerkandera adusta by its morphology and ITS(Internal Transcribed Spacer) analysis. The fungus was reported as causal agent of stem-rot of Populus euramericana in Korea,...
A harmful fungus occurred seriously in bed-log of shiitake(Lentinula edodes) in Jangheung-Gun, Korea. The fungus was identified as Bjerkandera adusta by its morphology and ITS(Internal Transcribed Spacer) analysis. The fungus was reported as causal agent of stem-rot of Populus euramericana in Korea, but not reported in bed-log of shiitake until this notification. Thus, studies were made to investigate inside condition of bed-log of shiitake damaged by B. adusta, physiological characteristics of B. adusta and antagonism between these two fungi. First of all, B. adusta is white-rotting fungus like shiitake and wood-rotting condition is similar to that of shiitake. But, there are a lot of small spots in damaged wood tissue under bark which are not seen in case of shiitake. Optimal temperature for mycelial growth of B. adusta is ca. $30^{\circ}C$ while that of shiitake is ca. $25^{\circ}C$. When confrontation cultures were made between these two fungi under $15^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$ and $30^{\circ}C$, B. adusta has antagonistic ability against shiitake in all the temperatures. From the results of experiments, if the bed-logs of shiitake are exposed to high temperature, there should be mass propagation of B. adusta, and shiitake mycelia will be seriously injured by the fungus. Therefore, to prevent the damage by B. adusta, it is needed to grow the mycelia of shiitake fast in the bed-log, and to avoid exposure of the bed-log to high temperature in summer.
A harmful fungus occurred seriously in bed-log of shiitake(Lentinula edodes) in Jangheung-Gun, Korea. The fungus was identified as Bjerkandera adusta by its morphology and ITS(Internal Transcribed Spacer) analysis. The fungus was reported as causal agent of stem-rot of Populus euramericana in Korea, but not reported in bed-log of shiitake until this notification. Thus, studies were made to investigate inside condition of bed-log of shiitake damaged by B. adusta, physiological characteristics of B. adusta and antagonism between these two fungi. First of all, B. adusta is white-rotting fungus like shiitake and wood-rotting condition is similar to that of shiitake. But, there are a lot of small spots in damaged wood tissue under bark which are not seen in case of shiitake. Optimal temperature for mycelial growth of B. adusta is ca. $30^{\circ}C$ while that of shiitake is ca. $25^{\circ}C$. When confrontation cultures were made between these two fungi under $15^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$ and $30^{\circ}C$, B. adusta has antagonistic ability against shiitake in all the temperatures. From the results of experiments, if the bed-logs of shiitake are exposed to high temperature, there should be mass propagation of B. adusta, and shiitake mycelia will be seriously injured by the fungus. Therefore, to prevent the damage by B. adusta, it is needed to grow the mycelia of shiitake fast in the bed-log, and to avoid exposure of the bed-log to high temperature in summer.
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문제 정의
이와 같이 줄버섯은 그 분포가 세계적으로 분포된 균류로서 조건만 갖추어진다면 표고재배에 충분히 심각한 피해를 불러 올 수 있음에도 불구하고 그와 관련된 연구 자료가 없다. 따라서 본 연구에서는 줄버섯에 오염된 표고골목의 상태를 육안 및 현미경 관찰하고 줄버섯의 배양온도, pH에 따른 균사배양 정도와 온도에 따른 표고와 대치배양 양상을 조사하여 표고골목의 해균방제에 유용한 자료로 활용하고자 한다.
줄버섯이 표고골목에 대량 발생한 예는 아직까지 없기 때문에 이 해균에 대한 특성 또한 보고된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 줄버섯에 의해 피해를 입은 골목 내부의 상태와 일부 생리적인 특성 및 표고균에 대한 길항력에 대해 시험을 진행했다. 먼저, 줄버섯은 표고와 같은 백색부후균이기 때문에 골목 내부의 상태가 표고에 의해 부후된 것과 비슷했다.
가설 설정
B : Lentinula edodes was covered with Bjerkandera adusta.
제안 방법
5간격으로 조제된 PDA 배지에 접종한 후 25℃의 항온기에서 9일간 배양하여 비교하였다. 3반복으로 실험을 진행하였다.
Gardes and Bruns(1993)의 실험방법을 참고하여 분자 실험을 수행하였다. 담자균의 특이적인 Primer ITS-1F와 ITS-4B를 이용하여 염기서열을 분석하였다.
또한 배지 pH 에 따른 줄버섯균주와 표고균주 3품종의 균사배양 정도를 비교하기 위하여 pH 4.0~9.5로 0.5간격으로 조제된 PDA 배지에 접종한 후 25℃의 항온기에서 9일간 배양하여 비교하였다. 3반복으로 실험을 진행하였다.
줄버섯균과 표고균의 적정 균사배양 온도를 조사하기 위하여 직경 87 mm petri-dish의 PDA(Potato Dextrose Agar) 배지에서 배양된 줄버섯균주 및 표고균주 3품종의 균사선단 부위를 7 mm cork borer로 떼어내어 PDA 배지에 접종한 후 온도 5~35℃까지 5℃ 간격으로 설정된 항온기에서 9 일간 배양하여 균사생장 길이를 조사하였다. 실험은 3반복으로 진행하였다.
줄버섯균과 표고균의 적정 균사배양 온도를 조사하기 위하여 직경 87 mm petri-dish의 PDA(Potato Dextrose Agar) 배지에서 배양된 줄버섯균주 및 표고균주 3품종의 균사선단 부위를 7 mm cork borer로 떼어내어 PDA 배지에 접종한 후 온도 5~35℃까지 5℃ 간격으로 설정된 항온기에서 9 일간 배양하여 균사생장 길이를 조사하였다. 실험은 3반복으로 진행하였다.
채취하여 수집한 오염된 표고골목의 수피 내부 및 자실체를 육안 및 현미경 관찰하여 관련문헌과 비교하였고, 오염된 표고골목 및 자실체를 조직 분리하여 PDA(Potato Dextrose Agar) 배지에서 배양한 균사를 7 mm cork borer로 떼어 내어 다시 새로운 PDA 배지에 옮겨 배양하여 확보된 균사체를 ITS(Internal Transcribed Spacer) 유전분석을 통해 확인하였다. Gardes and Bruns(1993)의 실험방법을 참고하여 분자 실험을 수행하였다.
표고균주의 길항력 조사를 위하여 생육 온도형이 다른 KFRI 766, KFRI 1255, KFRI 773 3품종의 표고 균주와 줄버섯과의 대치배양을 20일간 실시하였다. 대치배양은 15℃, 20℃, 25℃, 30℃에서 지속적으로 유지하는 조건과 20℃에 배양 후 두 균주의 선단이 닿을 때 30oC로 옮겨서 배양, 30℃에 배양 후 두 균주의 선단이 닿을 때 20℃로 옮겨서 배양하는 변온조건을 두었다.
대상 데이터
전라남도 장흥에 위치한 표고원목재배 농가를 방문해 표고균을 접종한 골목에서 오염된 골목 및 자실체를 수집 후 조직 분리하여 사용하였으며, 표고균주는 국립산림과학원에서 보존중인 KFRI 766(저온성품종), KFRI 1255(중온성품종), KFRI 773(고온성품종) 균주를 사용하였다.
이론/모형
채취하여 수집한 오염된 표고골목의 수피 내부 및 자실체를 육안 및 현미경 관찰하여 관련문헌과 비교하였고, 오염된 표고골목 및 자실체를 조직 분리하여 PDA(Potato Dextrose Agar) 배지에서 배양한 균사를 7 mm cork borer로 떼어 내어 다시 새로운 PDA 배지에 옮겨 배양하여 확보된 균사체를 ITS(Internal Transcribed Spacer) 유전분석을 통해 확인하였다. Gardes and Bruns(1993)의 실험방법을 참고하여 분자 실험을 수행하였다. 담자균의 특이적인 Primer ITS-1F와 ITS-4B를 이용하여 염기서열을 분석하였다.
성능/효과
그리고 표고균의 최적균사생장 온도가 25℃ 내외인 반면에 줄버섯균주는 30℃에서 최적의 생장을 보였다. 15℃, 20℃, 25℃, 30℃에서 표고균주와의 대치배양 결과, 모든 온도조건에서 표고균주보다 균사생장이 빨라 표고균사를 덮었다. 이런 시험결과는 표고골목이 고온에 노출될 경우, 줄버섯의 대량 번식 위험이 높을 뿐만 아니라 일단 줄버섯에 오염되면 표고균이 입을 피해가 큼을 의미한다.
1B, 1C). ITS 분석한 결과 GenBank의 등록된 Bjerkandera adustus (등록번호 AY089741)의 ITS 염기서열과 99% 일치하여 구멍장이버섯과에 줄버섯으로 동정되었다 (Fig. 1A).
하지만 표고균에 의해 부후된 골목과 달리 수피 아래 목질 조직에 깨알 같은 점들이 많이 있는 특징을 보였다. 그리고 표고균의 최적균사생장 온도가 25℃ 내외인 반면에 줄버섯균주는 30℃에서 최적의 생장을 보였다. 15℃, 20℃, 25℃, 30℃에서 표고균주와의 대치배양 결과, 모든 온도조건에서 표고균주보다 균사생장이 빨라 표고균사를 덮었다.
2). 또한, 줄버섯균주를 4일 동안 배양하였을 경우 10℃에서는 다른 표고균사에 비해 약 2배 정도 균사생장속도가 저조하였으나 15℃에서는 약 2배, 25℃에서는 약 2.5배, 30℃에서는 무려 4.8배의 빠른 균사생장속도를 확인되었고 87 mm petri-dish가 만연되는 기간이 20℃에서 8일 25℃에서 6일 30℃에서 5일이 소요되었다(미발표). 따라서, 줄버섯균은 저온에서 균사활력이 저조함을 확인할 수 있었 으며 이와 관련 줄버섯 해균에 강한 표고품종 개발의 기초자료가 될 것으로 사료된다.
오염된 표고골목에 발생된 자실체 및 원목의 수피를 육안 및 현미경 관찰한 결과 줄버섯은 표고와 같은 백색부후균으로 골목 내부의 상태가 표고에 의해 부후된 것과 비슷하였으나 표고균에 의해 부후된 골목과 달리 수피 아래 목질 조직에 깨알 같은 점들이 많이 있는 특징을 보였다(Fig. 1B, 1C). ITS 분석한 결과 GenBank의 등록된 Bjerkandera adustus (등록번호 AY089741)의 ITS 염기서열과 99% 일치하여 구멍장이버섯과에 줄버섯으로 동정되었다 (Fig.
시험균주들의 생리적 특성을 비교하기 위하여 실험한 결과 다음과 같다. 온도실험은 표고 3균주 모두 25℃에서 균사생장량이 가장 우수하게 나타났고 줄버섯은 30℃에서 균사생장량이 가장 우수하였다. 줄버섯균주의 온도별 균사배양은 온도가 높을수록 균사생장이 증가하여 30℃에서 최고생장량을 보였으며, 35℃에서 생장이 급격하게 떨어지는 경향을 보였다(Fig.
전라남도 장흥군 일대에서 재배 중인 표고골목에 대량으로 발생한 해균을 육안과 현미경관찰 및 ITS (Internal Transcribed Spacers) 분석한 결과, 줄버섯(Bjerkandera adusta)인 것으로 확인되었다. 줄버섯이 표고골목에 대량 발생한 예는 아직까지 없기 때문에 이 해균에 대한 특성 또한 보고된 바가 없다.
줄버섯균은 표고균의 온도형에 관계없이 모든 실험온도(15~30℃)에서 표고균에 대해 길항력을 보였다(Table 1, Fig. 4).
온도실험은 표고 3균주 모두 25℃에서 균사생장량이 가장 우수하게 나타났고 줄버섯은 30℃에서 균사생장량이 가장 우수하였다. 줄버섯균주의 온도별 균사배양은 온도가 높을수록 균사생장이 증가하여 30℃에서 최고생장량을 보였으며, 35℃에서 생장이 급격하게 떨어지는 경향을 보였다(Fig. 2). 또한, 줄버섯균주를 4일 동안 배양하였을 경우 10℃에서는 다른 표고균사에 비해 약 2배 정도 균사생장속도가 저조하였으나 15℃에서는 약 2배, 25℃에서는 약 2.
후속연구
줄버섯의 이런 특성은 나무조직이 죽었을 때, 그리고 원목이 어느 정도 말라서 함수율이 떨어지는 조건에서 균사생장력이 좋아지는 표고균에 비해 원목 내부로의 침투가 더 용이할 수도 있다는 것을 의미한다. 따라서 줄버섯의 침입을 예방하기 위해서는, 줄버섯이 발생된 산림에서의 벌채에 주의를 기울이고, 알맞게 건조된 원목을 사용하며, 활력이 뛰어난 종균을 접종한 후, 표고 종균이 원목에 빠르게 만연될 수 있도록 배양 관리하면서, 골목이 고온에 노출되지 않게 주의해야 할 것으로 판단된다.
8배의 빠른 균사생장속도를 확인되었고 87 mm petri-dish가 만연되는 기간이 20℃에서 8일 25℃에서 6일 30℃에서 5일이 소요되었다(미발표). 따라서, 줄버섯균은 저온에서 균사활력이 저조함을 확인할 수 있었 으며 이와 관련 줄버섯 해균에 강한 표고품종 개발의 기초자료가 될 것으로 사료된다. 이는 표고 재배시 표고 골목이 줄버섯 해균에 오염되었을 경우 고온의 환경에서 급속도로 번질 수 있음을 의미한다.
차후 활력이 떨어지는 종균과 줄버섯 발생률 상승 간의 상관관계 확인이 필요하며, 줄버섯에 특별히 감수성을 보이는 품종에 대한 연구와 줄버섯에 대한 길항균주 개발이 연구되어져야 할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
표고의 재배 방법과 국내에서 의존하는 재배 방법은 무엇인가?
) Pegler)는 우리나라와 중국, 일본, 대만 등 주로 동북아지역에서 주로 많이 생산되고 소비되고 있는 식용버섯이다. 표고는 원목재배와 톱밥재배를 통해 생산이 가능한데, 국내에서는 아직까지 생산량의 대부분을 원목재배에 의존하고 있다. 그러나 원목재배는 자연환경에 일정부분 노출된 상태에서 이루어지는 방식이기 때문에 해균에 오염될 가능성이 높다.
백색부후 균인 줄버섯이 해로운 균으로 알려진 이유는?
표고와 같은 백색부후균인 줄버섯은 표고재배에 있어서 경제적으로 피해를 입히는 것은 물론 임상에서는 사람에게 기관지 천식을 일으킬 수도 있기 때문에(Katayama et al., 2008) 해로운 균으로 알려져 있다.
백색부후균인 줄버섯의 농업 또는 공업 분야에서 쓰일 가능성을 보여준 연구 사례는?
그러나 농업이나 공업 분야에서는 그 쓰임새가 다양해질 수 있는 것으로 밝혀지고 있다. 예를 들어, 줄버섯이 다른 담자균류와 달리 배양액 농도가 낮을 경우 배추와 무에 대한 생육 촉진효과가 있다는 것이 확인되었고, 공업용 염료 분해나 화약의 주재료인 nitrocellulose의 분해에 이용될 수 있음이 밝혀졌다(조 등, 1996; Heinfling et. al., 1998; Sundaram et al., 1995). 또한 줄버섯은 높은 수준의 aryl-alcohol oxidase와 Mn 2+ -oxidizing peroxidase를 분비할 뿐만 아니라 디지털 저장장치인 컴팩디스크(CD)의 홈(pits)과 표면(lands)를 파괴하는 것도 확인되었다(Pelez et al., 1995; Romero et al., 2007). 이밖에도 1990년대 말에는 줄버섯이 분비하는 lignin peroxidase (Lip), manganese peroxidase (MnP), laccase (Lac)와 같은 리그닌 분해효소들을 이용한 대규모의 리그닌분해, 펄프 표백, 독성오염물질 분해에 관한 작업 구상이 있었으며(Nakamura et al., 1999), 최근에는 줄버섯이 고독성 환경오염물질 분해에 관련된 pentachlorophenol(PCP) 생분해 능력을 가지고 있을 뿐만 아니라(Rubilar et al., 2007), 특이하게도 항암제인 daunomycin을 분해하는 능력도 가지고 있는 것이 확인되었다(Kornillowicz-Kowalska et al., 2006).
Doma, S. 1982. Bjerkandera adusta on young Quercus rubra and Quercus robur injured by late spring frosts in the Upper Silesia Industrial District of Poland. Europ. J. For. Pathol. 12(6):406-413.
Gardes, M. and Bruns, T. D. 1993. ITS primers with enhanced specificity for basidiomycetes. application to the identification of mycorrhizae and rusts. Molecular Ecology 2:113-118.
Heinfling, A., Martinez, M. J., Martinez, A. T., Bergbauer, M. and Szewzyk, U. 1998. Transformation of industrial dyes by manganese peroxidases from Bjerkandera adusta and Pleurotus eryngii in manganese-independent reaction. Appl. Environ. Microbiol. 64(8):2788-2793.
Katayama, N., Fujimura, M., Yasui, M., Ogawa, H. and Nakao, S. 2008. Hypersensitivity pneumonitis and bronchial asthma attacks caused by environmental fungi. Allergology international : official journal of the Japanese Society of Allergology 57(3):277-280.
Kornillowicz-Kowalska, T., Wrazosek, M., Ginalska, G., Iglik, H. and Bancerz, R. 2006. Identification and application of a new fungal strain Bjerkandera adusta R59 in decolorization of daunomycin wastes. Enzyme & Microbial Tech. 38(5):583-590.
Nakamura, Y., Sungusia, M. G., Sawada, T. and Kuwahara, M. 1999. Lignin-degrading enzyme production by Bjerkandera adusta immobilized on polyurethane foam. J. Biosci. & Bioengin. 88(1):41-47.
Pelez, F., Martinez, M. J. and Martinez, A. T. 1995. Screening of 68 species of basidiomycetes for enzymes involved in lignin degradation. Mycol. Res. 99(1):37-42.
Romero, E., Speranza, M., Garia-Guinea, J., Martinez, A. T. and Martinez, M. J. 2007. An anamorph of the white-rot fungus Bjerkandera adusta capable of colonizing and degrading compact disc components. FEMS Microbiol Lett. 275:122-129.
Rubilar, O., Feijoo, G., Diez, C., Lu-Chau, T. A., Moreira, M. T. and Lema, J. M. 2007. Biodegradation of pentachlorophenol in soil slurry cultures by Bjerkandera adusta and Anthracophyllum discolor. Indust. & Engin. Chem. Res. 46(21):6744-6751.
Sundaram, S. T., Zhang, Y. Z., Sharma, A., NG, K. and Brodman, B. W. 1995. Screening of mycelial fungi for nitrocellulose degradation. J. Appl. Polym. Sci. 58:2287-2291.
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