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문제 정의
- 본 연구에서는 효율적인 양배추 시들음병 저항성 검정 방법을 확립하고자 현재 시판되고 있는 9종 양배추 품종의 저항성 정도를 실험하고, 이들 중 시들음병에 대한 저항성 정도가 다른 5종 품종을 선발하여 접종원 농도, 포자현탁액에 침지하는 시간, 재배 온도 및 뿌리 상처 유무 등 다양한 발병 조건에 따른 양배추 품종들의 시들음병 발생을 조사하였다.
제안 방법
- sp. conglutinans 포자현탁액에 각각 0시간, 0.5시간, 1시간, 2시간 및 3시간 동안 침지하여 접종하였다. 0시간 처리를 위해서는 준비한 양배추 뿌리를 시들음병균 포자현탁액에 담근 즉시 꺼내 토양에 이식하였다.
- sp. conglutinans에 의한 시들음병에 대한 저항성을 조사하였다. 조사방법은 백 등(2010)이 보고한 무 시들음병(병원균: F.
- sp. conglutinans의 포자현탁액에 30분 동안 침지하고 원예용 상토에 이식하고, 접종한 양배추는 25℃ 생육상에서 하루에 12시간씩 광을 조사하면서 3주일 동안 재배한 후에 시들음병 발생을 조사하는 것을 제안하고자 한다.
- 5×8 연결 폿트(폿트 당 토양 68 ml, (주)범농)에 원예용상토 5호를 넣고 접종한 양배추 유묘를 이식하였다. 그 외 뿌리 상처 유무에 따른 양배추 품종의 시들음병 발생 실험에서의 뿌리 상처는 앞에서와 같은 방법으로 준비한 양배추 뿌리를 2 cm 정도 남도록 가위로 자른 후에 동일한 방법으로 포자현탁액에 침지하여 접종하였다. 또한 침지시간에 따른 양배추 시들음병 발생의 경우에는 F.
- ) 배지에 접종하고 이를 25℃ 암 상태에서 7일 동안 150 rpm으로 진탕배양하였다. 배양한 KR3 균주는 4겹의 거즈로 걸러 균사를 제거하고, 광학현미경하에서 hematocytometer를 이용하여 포자(소형분생포자)의 농도를 측정하였다. 접종원 농도를 제외한 모든 발병 조건 실험의 경우에는 1.
- 재배 온도 실험은 접종한 양배추 유묘를 20℃, 25℃ 및 30℃ 생육상에서 하루에 12시간씩 광을 조사하면서 3주일 동안 재배한 후에 병조사를 하였다. 양배추 시들음병의 병조사는 식물체의 뿌리를 뽑아 세척한 후 도관을 잘라 발병 정도를 조사하였다. 발병 정도는 0=건전, 1=지하부 도관은 갈변되나 지상부는 병징이 없는 것, 2=지하부는 갈변되고 지상부는 약간 생육이 억제되는 것, 3=지하부는 갈변되고 지상부는 생육이 억제되며 약간 황화된 것, 4=지하부는 갈변되고 지하부와 지상부의 생육은 모두 심하게 억제되며 심하게 황화된 것, 5=고사 등 6단계로 하였으며, 평균 발병도가 1.
- 양배추 품종의 종자를 8×16 연결 폿트(폿트 당 토양 20 ml, (주)범농)에 원예용상토 5호(부농사)를 넣고 양배추 종자를 폿트 당 1립씩 파종하여 온실(25±5℃)에서 14일 동안 재배한 양배추 유묘를 실험에 사용하였다.
- 시들음병균 접종. 온실에서 재배한 양배추의 뿌리를 물로 세척하여 흙을 제거한 후 포자현탁액에 30분 동안 침지하여 접종하였다. 5×8 연결 폿트(폿트 당 토양 68 ml, (주)범농)에 원예용상토 5호를 넣고 접종한 양배추 유묘를 이식하였다.
- 접종한 양배추 유묘는 1일 동안 25℃습실상에서 배양한 후 온실(25±5℃)로 옮겨 3~4주 동안 시들음병 발생을 관찰하면서 재배하였다. 재배 온도 실험은 접종한 양배추 유묘를 20℃, 25℃ 및 30℃ 생육상에서 하루에 12시간씩 광을 조사하면서 3주일 동안 재배한 후에 병조사를 하였다. 양배추 시들음병의 병조사는 식물체의 뿌리를 뽑아 세척한 후 도관을 잘라 발병 정도를 조사하였다.
- 접종원 농도를 제외한 모든 발병 조건 실험의 경우에는 1.0×107 conidia/ml가 되도록 멸균수로 희석하여 접종원으로 사용하였으며, 접종원 농도실험을 위해서 3.0×106, 1.0×107, 3.0×107 conidia/ml로 조정하였다.
- 접종한 양배추 유묘는 1일 동안 25℃습실상에서 배양한 후 온실(25±5℃)로 옮겨 3~4주 동안 시들음병 발생을 관찰하면서 재배하였다.
- 0시간 처리를 위해서는 준비한 양배추 뿌리를 시들음병균 포자현탁액에 담근 즉시 꺼내 토양에 이식하였다. 한편 양배추 9품종의 시들음병 저항성 정도를 조사하는 실험은 포자현탁액에 2시간 동안 침지하여 접종하였다.
대상 데이터
- sp. conglutinans KR3 균주는 강릉원주대학으로부터 분양받아 실험에 사용하였다. KR3 균주를 potato dextrose agar(Becton, Dickinson and Co.
- conglutinans에 대한 저항성 정도가 다른 5종 품종 즉, 저항성인 ‘YR호남’과 ‘오가네’, 중도저항성인 ‘그린핫’ 그리고 감수성 품종인 ‘레드마트’와 ‘꼬꼬마’ 등을 선발하였다.
데이터처리
- 모든 실험은 10반복으로 2회 실시하였으며, SAS(SAS Institute, Inc., 1989, Cary, NC) 프로그램을 이용하여 ANOVA 분석을 하고 처리 평균간 비교를 위하여 Duncan’s multiple range test(P=0.05)를 실시하였다.
이론/모형
- conglutinans에 의한 시들음병에 대한 저항성을 조사하였다. 조사방법은 백 등(2010)이 보고한 무 시들음병(병원균: F. oxysporum f. sp. raphani)에 대한 저항성 검정 방법에 따랐다. 조사한 9종 품종 중 각 회사에서 시들음병에 대한 저항성 품종으로 공시한 ‘오가네’, ‘YR호남’, ‘YR호걸’, ‘그랜드마트’ 등 4종은 모두 1.
성능/효과
- conglutinans의 레이스를 판별하기 위한 실험에서 뿌리를 자르지 않고 1×106 conidia/ml 농도의 포자현탁액에 침지하여 기주 간의 저항성 차이를 볼 수 있었다.
- conglutinans의 세 가지(3×106 , 1×107 및 3×107 conidia/ml) 농도의 포자현탁액에 침지하여 접종한 5종 양배추 품종들의 시들음병 발생은 모든 품종에서 접종원의 포자 농도가 증가함에 따라 시들음병 발병도도 증가하였다(Fig. 3).
- conglutinans의 세 가지(3×106, 1×107 및 3×107 conidia/ml) 농도의 포자현탁액에 침지하여 접종한 5종 양배추 품종들의 시들음병 발생은 모든 품종에서 접종원의 포자 농도가 증가함에 따라 시들음병 발병도도 증가하였다(Fig. 3).
- sp. conglutinans의 포자현탁액에 침지하는 것이 적절하리라 판단되었다.
- 그 외 시들음병 저항성 품종으로 공시되지 않은 5종 품종 중 ‘아시아볼’과 ‘대박나’는 0.3 이하의 발병도를 보여 시들음병에 대하여 높은 저항성 반응을 보였고 ‘그린핫’은 중도저항성을 나타냈다.
- 따라서 양배추 품종들의 시들음병에 대한 저항성도 발병 온도에 따라 차이를 나타내는지를 조사하기 위하여 저항성 정도가 다른 5종 품종을 20℃, 25℃ 및 30℃에서 시들음병 발생을 실험한 결과, 25℃에서 실험한 양배추 품종들 중 저항성 품종인 ‘YR호남’, ‘오가네’ 및 ‘그린핫’은 더 높은 저항성 반응을 그리고 감수성 품종인 ‘레드마트’와 ‘꼬꼬마’는 더 높은 감수성 반응을 나타냈다. 그러나 30℃에서는 감수성 품종들은 25℃와 유사한 발병도를 나타내었으나, 저항성 품종들은 25℃보다높은 발병도를 나타냈다. 상업용 양배추 품종들은 모든 온도에서 병 저항성을 나타내는 A-type 저항성 유전자를 가진다고 알려져 있다(Walker, 1930, 1958).
- 하지만 본 연구에서 30℃의 고온에서는 저항성 양배추 품종의 시들음병에 대한 저항성이 다소 감소함을 알 수 있었다. 그러므로 양배추 품종의 시들음병에 대한 저항성 정도를 조사하기 위해서는 접종한 후에 25℃에서 재배하는 것이 적당하리라 판단되었다.
- 따라서 양배추 품종들의 시들음병에 대한 저항성도 발병 온도에 따라 차이를 나타내는지를 조사하기 위하여 저항성 정도가 다른 5종 품종을 20℃, 25℃ 및 30℃에서 시들음병 발생을 실험한 결과, 25℃에서 실험한 양배추 품종들 중 저항성 품종인 ‘YR호남’, ‘오가네’ 및 ‘그린핫’은 더 높은 저항성 반응을 그리고 감수성 품종인 ‘레드마트’와 ‘꼬꼬마’는 더 높은 감수성 반응을 나타냈다.
- 따라서 저항성 품종과 감수성 품종들 간에 시들음병에 대한 저항성 정도의 차이가 가장 큰 1×107 conidia/ml 농도의 포자현탁액에 침지하여 접종하는 것이 효과적이라 생각되었다.
- 송 등(1996)은 양배추 시들음병 저항성 검정을 위하여 양배추 뿌리를 포자현탁액에 5초 동안 침지하여 접종하고 토양에 이식하였으나, 본 연구에서는 침지한 직후에 꺼내어 토양에 이식한 경우에는 감수성 품종에서도 낮은 발병도를 나타냈다. 따라서 효율적인 양배추 시들음병 저항성 검정을 위해서는 양배추 뿌리를 포자현탁액에 30분 정도 침지하여 접종하는 것이 바람직하다고 생각되었다.
- 양배추 시들음병의 병조사는 식물체의 뿌리를 뽑아 세척한 후 도관을 잘라 발병 정도를 조사하였다. 발병 정도는 0=건전, 1=지하부 도관은 갈변되나 지상부는 병징이 없는 것, 2=지하부는 갈변되고 지상부는 약간 생육이 억제되는 것, 3=지하부는 갈변되고 지상부는 생육이 억제되며 약간 황화된 것, 4=지하부는 갈변되고 지하부와 지상부의 생육은 모두 심하게 억제되며 심하게 황화된 것, 5=고사 등 6단계로 하였으며, 평균 발병도가 1.0 이하인 경우에는 저항성, 1.1~2.5는 중도저항성, 2.5 초과는 감수성으로 판정하였다. 모든 실험은 10반복으로 2회 실시하였으며, SAS(SAS Institute, Inc.
- 양배추 뿌리를 포자현탁액에 30분내지 3시간 동안 침지하여 5종 양배추 품종의 시들음병 발생 정도를 실험한 결과, 침지하는 시간에 관계없이 저항성 품종인 ‘YR호남’과 ‘오가네’는 시들음병이 거의 발생하지 않았으며, 감수성 품종인 ‘레드마트’와 ‘꼬꼬마’는 높은 시들음병 발생을 보였다(Fig. 2).
- 조사한 9종 품종 중 각 회사에서 시들음병에 대한 저항성 품종으로 공시한 ‘오가네’, ‘YR호남’, ‘YR호걸’, ‘그랜드마트’ 등 4종은 모두 1.0 이하의 낮은 발병도를 보여 저항성임을 확인했다(Table 1).
- 즉, 뿌리 상처와 관계없이 ‘YR호남’과 ‘오가네’는 고도의 저항성이었으며 ‘레드마트’와 ‘꼬꼬마’는 높은 감수성을 나타냈다.
- 상업용 양배추 품종들은 모든 온도에서 병 저항성을 나타내는 A-type 저항성 유전자를 가진다고 알려져 있다(Walker, 1930, 1958). 하지만 본 연구에서 30℃의 고온에서는 저항성 양배추 품종의 시들음병에 대한 저항성이 다소 감소함을 알 수 있었다. 그러므로 양배추 품종의 시들음병에 대한 저항성 정도를 조사하기 위해서는 접종한 후에 25℃에서 재배하는 것이 적당하리라 판단되었다.
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