본 연구는 시들음병균(Fusarium oxysporum f. sp. raphani)에 대한 저항성 무의 효율적인 검정법을 확립하기 위하여 수행하였다. 시들음병에 대한 저항성 반응에 차이를 보이는 무 5품종(명산무, 청두무, 장생무, 한농여름무 및 청수궁중무)을 선발하여, 뿌리 상처, 침지 시간, 접종원 농도 및 재배 온도 등의 발병 조건에 따른 무 품종들의 시들음병 발생을 조사하였다. 무 품종들의 저항성 정도를 조사하는 데는 뿌리를 자르고 접종하는 것보다 뿌리를 자르지 않고 접종하는 것이 더 효과적이었다. 그리고 이들 품종의 뿌리를 시들음병균 포자현탁액에 침지하는 시간과 접종원의 포자 농도가 증가함에 따라 시들음병 발생은 증가하였으며, $1{\times}10^7\;conidia{\cdot}mL^{-1}$의 포자현탁액에 0.5시간 침지하였을 때에 저항성 품종과 감수성 품종의 시들음병 발생은 가장 큰 차이를 보였다. 또한 시들음병균을 접종한 후에 무를 재배하는 온도에 따라 품종들의 시들음병 발생은 차이를 보였으며, $25^{\circ}C$에서 재배하였을 때 감수성 품종들은 더 높은 발병도를, 저항성 품종은 더 낮은 발병을 나타냈다. 이상의 결과로부터 무 품종들의 시들음병에 대한 저항성 차이를 검정하기 위해서는 뿌리 자르기와 같은 상처를 내지 않은, 파종 후 14일된 무의 뿌리를 $1{\times}10^7\;conidia{\cdot}mL^{-1}$의 시들음병균 포자현탁액에 0.5시간 동안 침지한 후 새로운 폿트에 이식하여 $25^{\circ}C$에서 재배하는 것이 가장 효율적인 방법임을 알 수 있었다.
본 연구는 시들음병균(Fusarium oxysporum f. sp. raphani)에 대한 저항성 무의 효율적인 검정법을 확립하기 위하여 수행하였다. 시들음병에 대한 저항성 반응에 차이를 보이는 무 5품종(명산무, 청두무, 장생무, 한농여름무 및 청수궁중무)을 선발하여, 뿌리 상처, 침지 시간, 접종원 농도 및 재배 온도 등의 발병 조건에 따른 무 품종들의 시들음병 발생을 조사하였다. 무 품종들의 저항성 정도를 조사하는 데는 뿌리를 자르고 접종하는 것보다 뿌리를 자르지 않고 접종하는 것이 더 효과적이었다. 그리고 이들 품종의 뿌리를 시들음병균 포자현탁액에 침지하는 시간과 접종원의 포자 농도가 증가함에 따라 시들음병 발생은 증가하였으며, $1{\times}10^7\;conidia{\cdot}mL^{-1}$의 포자현탁액에 0.5시간 침지하였을 때에 저항성 품종과 감수성 품종의 시들음병 발생은 가장 큰 차이를 보였다. 또한 시들음병균을 접종한 후에 무를 재배하는 온도에 따라 품종들의 시들음병 발생은 차이를 보였으며, $25^{\circ}C$에서 재배하였을 때 감수성 품종들은 더 높은 발병도를, 저항성 품종은 더 낮은 발병을 나타냈다. 이상의 결과로부터 무 품종들의 시들음병에 대한 저항성 차이를 검정하기 위해서는 뿌리 자르기와 같은 상처를 내지 않은, 파종 후 14일된 무의 뿌리를 $1{\times}10^7\;conidia{\cdot}mL^{-1}$의 시들음병균 포자현탁액에 0.5시간 동안 침지한 후 새로운 폿트에 이식하여 $25^{\circ}C$에서 재배하는 것이 가장 효율적인 방법임을 알 수 있었다.
This study was conducted to establish the efficient screening system for resistant radish to Fusarium oxysporum f. sp. raphani. Five radish cultivars ('Myoungsan', 'Chungdu', 'Jangsaeng', 'Hannongyeorm', and 'Chungsukungjung') showing different degree of resistance to the fungus were selected. And t...
This study was conducted to establish the efficient screening system for resistant radish to Fusarium oxysporum f. sp. raphani. Five radish cultivars ('Myoungsan', 'Chungdu', 'Jangsaeng', 'Hannongyeorm', and 'Chungsukungjung') showing different degree of resistance to the fungus were selected. And the development of Fusarium wilt of the cultivars according to several conditions such as root wounding, dipping period of roots in spore suspension, inoculum concentration, and incubation temperature to develop the disease was tested. In distinguishing the resistance degree of the radish cultivars to the disease, non-cut roots were more effective than cut roots. And occurrence of Fusarium wilt of the radish plants increased in the proportion to increase of root-dipping period and spore concentration of the fungus. Thus, optimum conditions to differentiate susceptible and resistant cultivars to the disease were root-dipping period of 0.5 hour and spore concentration of $1{\times}10^7\;conidia{\cdot}mL^{-1}$. Disease severity of Fusarium wilt on the cultivars was changed with incubation temperature and the radish seedlings incubated at $25^{\circ}C$ represented the most difference of resistance and susceptibility to Fusarium wilt. From the above results, we suggest that the efficient screening method for resistant radish to Fusarium oxysporum f. sp. raphani would be to dip non-cut roots of fourteen-day-old radish seedlings in spore suspension of $1{\times}10^7\;conidia{\cdot}mL^{-1}$ for 0.5 hour and to transplant the inoculated plants to plastic pots with fertilized soil, and then to incubate the radish plants at a temperature of $25^{\circ}C$ for development of Fusarium wilt.
This study was conducted to establish the efficient screening system for resistant radish to Fusarium oxysporum f. sp. raphani. Five radish cultivars ('Myoungsan', 'Chungdu', 'Jangsaeng', 'Hannongyeorm', and 'Chungsukungjung') showing different degree of resistance to the fungus were selected. And the development of Fusarium wilt of the cultivars according to several conditions such as root wounding, dipping period of roots in spore suspension, inoculum concentration, and incubation temperature to develop the disease was tested. In distinguishing the resistance degree of the radish cultivars to the disease, non-cut roots were more effective than cut roots. And occurrence of Fusarium wilt of the radish plants increased in the proportion to increase of root-dipping period and spore concentration of the fungus. Thus, optimum conditions to differentiate susceptible and resistant cultivars to the disease were root-dipping period of 0.5 hour and spore concentration of $1{\times}10^7\;conidia{\cdot}mL^{-1}$. Disease severity of Fusarium wilt on the cultivars was changed with incubation temperature and the radish seedlings incubated at $25^{\circ}C$ represented the most difference of resistance and susceptibility to Fusarium wilt. From the above results, we suggest that the efficient screening method for resistant radish to Fusarium oxysporum f. sp. raphani would be to dip non-cut roots of fourteen-day-old radish seedlings in spore suspension of $1{\times}10^7\;conidia{\cdot}mL^{-1}$ for 0.5 hour and to transplant the inoculated plants to plastic pots with fertilized soil, and then to incubate the radish plants at a temperature of $25^{\circ}C$ for development of Fusarium wilt.
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문제 정의
(2010)이 보고한 시들음병에 대한 무 품종들의 저항성 정도 결과를 바탕으로 이 병에 대하여 저항성 정도가 다른 5종 무 품종을 사용하여 상처 유무, 접종원 농도, 침지 시간 및 재배 온도 등 발병 조건에 따라 이들 품종의 시들음병에 대한 저항성 차이를 조사하여 보다 효율적인 무 시들음병에 대한 저항성 검정 방법을 확립하기 위하여 실험하였다.
제안 방법
Potato dextrose agar(Becton, Dickinson and Co.) 배지 중앙에 KR1 균주의 균사조각을 접종하고 25℃ 항온기에서 7일 동안 배양하여 형성된 균총으로부터 균사조각을 떼어 malt extract broth(Becton, Dickinson and Co.)에 접종하고 이를 25℃ 암 상태에서 7일 동안 150rpm으로 진탕배양하였다.
그 외 모든 실험은 접종한 무의 어린 모종을 1일 동안 25℃ 습실상에서 배양한 후 온실(25 ± 5℃)로 옮겨 3-4주 동안 재배한 후에 병 발생을 조사하였다.
따라서 시들음병에 대한 저항성 정도가 다른 5품종 무들이 접종 후의 재배 온도에 따라 시들음병에 대한 저항성 정도에 차이를 나타내는 지를 조사하기 위하여 20℃, 25℃ 및 30℃의 생육상에서 시들음병 발생을 실험하였다.
모든 실험은 온실에서 재배한 무의 뿌리를 물로 세척하여 흙을 제거한 후 앞에서 준비한 시들음병균 포자현탁액에 침지하여 접종하였다.
배양한 KR1 균주는 4겹의 거즈로 걸러 균사를 제거하고, 광학현미경 하에서 hemocytometer를 이용하여 포자(소형분생포자)의 농도를 측정하였다.
접종 후 재배온도에 따른 5품종 무의 시들음병 발생 실험은 접종한 무 유묘를 20℃, 25℃ 및 30℃ 항온실에서 하루에 12시간씩 광을 조사하면서 3주 동안 재배하여 시들음병 발생을 조사하였다.
접종원 농도에 따른 무 시들음병 발생 실험의 경우에는 시들음병균의 포자 농도를 각각 3.0 × 106 conidia ⋅ mL-1, 1.0 × 107 conidia ⋅ mL-1 및 3.0 × 107 conidia ⋅ mL-1로 조정한 포자현탁액을 사용하여 실험하였다.
발병 정도는 0 = 건전, 1 = 지하부는 갈변되나 지상부는 시들지 않고 병징이 없는 것, 2 = 지하부는 갈변되고 지상부는 시드는 것, 3 = 지하부는 갈변되고 지상부는 시들며 황화하는 것, 4 = 지하부는 갈변되고 지상부는 심하게 황변하여 시들고 낙엽된 것, 5 = 고사 등 6단계로 하였다. 평균 발병도가 1.0이하인 경우에는 저항성, 1.1-2.5는 중도저항성, 2.5초과는 감수성으로 판정하였으며, 모든 실험은 10반복으로 2회 실시하였다. 통계 분석은 SAS(SAS Institute, Inc.
대상 데이터
raphani KR1 균주는 강릉원주대학교로부터 분양을 받아 실험에 사용하였다(Baik et al., 2010).
(2010)이 실험한 무 41품종의 시들음병에 대한 저항성 정도 결과로부터 저항성 정도가 다른 명산무(신젠타종묘), 청두무(아시아종묘), 장생무(아시아종묘), 한농여름무(동부하이텍) 그리고 청수궁중무(아시아종묘) 등 5종 품종을 선발하여 실험에 사용하였다.
8 × 16연결 폿트(폿트 당 토양 15mL(주)범농)에 원예용상토 5호(부농사)를 넣고 무 종자를 1립씩 파종하여 온실(25 ± 5℃)에서 14일 동안 재배한 무의 어린 모종을 실험에 사용하였다.
데이터처리
통계 분석은 SAS(SAS Institute, Inc., 1989, Cary, NC) 프로그램을 이용하여 ANOVA 분석을 하였으며, 처리 평균간 비교를 위하여 Duncan’s multiple range test(P = 0.05)를 실시하였다.
성능/효과
따라서 시들음병에 대한 저항성 정도가 다른 5품종 무들이 접종 후의 재배 온도에 따라 시들음병에 대한 저항성 정도에 차이를 나타내는 지를 조사하기 위하여 20℃, 25℃ 및 30℃의 생육상에서 시들음병 발생을 실험하였다. 25℃의 항온실에서 재배한 품종들은 20℃에서 재배한 무들보다 저항성 품종인 명산무, 청두무 및 장생무는 더 높은 저항성을 나타내었으며, 감수성 품종인 한농여름무와 청수궁중무는 더 높은 발병도를 보였다(Fig. 3). 한편 30℃에서는 무가 정상적으로 생장하지 않아 시들음병 저항성 정도 차이를 조사할 수 없었다.
raphani의 포자현탁액(1 × 107 conidia ⋅ mL-1)에 30분 동안 침지하고, 원예용 상토에 이식한 후 25℃ 생육상에서 하루에 12시간 동안 광을 조사하면서 3주일 동안 재배한 후에 시들음병 발생을 조사하는 것이 바람직할 것으로 생각되었다.
가위로 무의 뿌리를 자른 후에 시들음병균(F. oxysporum f. sp. raphani)을 접종하거나, 뿌리를 자르지 않고 접종한 5품종 무들이 시들음병에 대한 저항성에 차이가 있는 지를 알아보기 위하여 실험한 결과, 모든 품종에서 뿌리를 자르고 접종한 처리구는 자르지 않은 처리구에 비하여 같거나 더 높은 발병도를 나타냈다(Fig. 1).
그러나 5종 무 품종들은 뿌리 상처와 관계없이 명산무와 장생무는 1.4 이하의 발병도를 나타내 시들음병에 대한 저항성을, 한농여름무와 청수궁중무는 2.9 이상의 발병도를 보여 감수성을 나타냄을 알 수 있었다.
그러나 본 실험에서는 저항성 품종 중 명산무와 장생무는 뿌리 상처 유무에 관계없이 거의 동일한 시들음병 발생을 보였으나, 청두무는 뿌리를 잘라 상처를 내고 접종한 경우에는 자르지 않고 접종한 무보다 저항성이 감소하는 결과를 보였다(Fig. 1).
그러므로 무 시들음병에 대한 저항성 정도를 조사하기 위해서는 1.0 × 107 conidia ⋅ mL-1 농도의 시들음병균 포자현탁액에 30분 동안 침지하여 접종하는 것이 효과적이라 생각되었다.
따라서 무의 시들음병 저항성은 무의 생육 적온보다 시들음병 발병 적온인 25℃에서 저항성 반응은 극대화됨을 알 수 있었다. 그러므로 무 품종의 시들음병에 대한 저항성 정도를 조사하기 위해서는 25℃에서 재배하는 것이 적당하리라 생각되었다. 한편 품종들 간에도 병원균에 대해 작용하는 유전자가 서로 다를 수 있기 때문에 무에서 시들음병 저항성에 대한 좀 더 세밀한 분석을 위해서는 20℃에서 발병을 유도하는 것도 필요할 것이다.
그리고 식물병 저항성 검정은 가능하면 인위적인 상처없이 병 발생을 유도하여 검정하는 것이 바람직하고, 뿌리를 자르지 않고 접종하는 방법으로도 검정하기에 충분한 시들음병 발생을 보이므로 뿌리를 자르지 않고 접종하는 방법이 저항성 정도를 조사하기에 적당하다고 생각되었다.
따라서 무의 시들음병 저항성은 무의 생육 적온보다 시들음병 발병 적온인 25℃에서 저항성 반응은 극대화됨을 알 수 있었다.
0이상의 높은 시들음병 발병도를 보였다. 따라서 시들음병 저항성 검정을 위해서는 품종간에 시들음병에 대한 저항성 정도에 차이가 크게 나타나고 방법이 간단한 30분 동안 침지하는 것이 효율적이라 생각되었다.
이를 바탕으로 본 연구에서는 시들음병에 대한 저항성 정도가 다른 5품종 무의 뿌리를 포자현탁액에 침지하는 시간에 따라 시들병 저항성 정도에 차이를 나타내는 지를 조사하기 위하여 실험한 결과, 청수궁중무를 제외한 4품종은 침지시간이 증가함에 따라 시들음병 발생이 증가하였으나, 명산무, 청두무 및 장생무 등 저항성 정도가 높은 품종은 감수성 품종인 한농여름무에 비하여 증가량이 적었다(Table 1).
이상의 결과로부터 무 품종들의 시들음병에 대한 저항성을 검정하기 위한 효율적인 방법으로는 종자를 파종하고 온실(25 ± 5℃)에서 14일 동안 재배한 무의 뿌리를 물로 씻어 흙을 제거한 후 F. oxysporum f.
침근접종법을 이용한 무의 시들음병에 대한 저항성 검정에서 시들음병균 포자현탁액의 포자 농도에 따른 5품종 무들의 병 저항성 차이를 실험한 결과, 감수성 품종인 한농여름무는 접종원의 포자 농도가 증가함에 따라 시들음병 발생이 크게 증가하였다(Fig. 2). 한편, 저항성 품종인 명산무, 청두무 및 장생무는 포자 농도가 증가하여도 통계적으로 유의성 있는 차이가 없는 정도로 시들음병 발생이 증가하였다.
하지만 본 연구에서 실험한 시들음병에 대한 저항성 품종인 명산무, 청두무 및 장생무의 시들음병에 대한 저항성 정도는 재배 온도에 따라 큰 차이를 보였으나, 온도를 제외한 발병 조건들 즉 뿌리 상처 유무, 포자 농도 및 침지 시간에 따라서 약간의 저항성 차이를 보였을 뿐이었다.
이를 바탕으로 본 연구에서는 시들음병에 대한 저항성 정도가 다른 5품종 무의 뿌리를 포자현탁액에 침지하는 시간에 따라 시들병 저항성 정도에 차이를 나타내는 지를 조사하기 위하여 실험한 결과, 청수궁중무를 제외한 4품종은 침지시간이 증가함에 따라 시들음병 발생이 증가하였으나, 명산무, 청두무 및 장생무 등 저항성 정도가 높은 품종은 감수성 품종인 한농여름무에 비하여 증가량이 적었다(Table 1). 한편, 가장 높은 감수성을 나타내는 청수궁중무는 포자현탁액에 침지한 즉시 꺼내어 이식하여도 3.0이상의 높은 시들음병 발병도를 보였다. 따라서 시들음병 저항성 검정을 위해서는 품종간에 시들음병에 대한 저항성 정도에 차이가 크게 나타나고 방법이 간단한 30분 동안 침지하는 것이 효율적이라 생각되었다.
후속연구
한편 품종들 간에도 병원균에 대해 작용하는 유전자가 서로 다를 수 있기 때문에 무에서 시들음병 저항성에 대한 좀 더 세밀한 분석을 위해서는 20℃에서 발병을 유도하는 것도 필요할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
무 시들음병을 일으키는 병해는 무엇인가?
무에 발생하는 주요 병해인 시들음병에 감염되면 식물체는 시들고, 뿌리의 도관부는 흑갈색으로 변하며, 하위 잎은 황갈색으로 되고 심하면 전체가 말라 죽는다(Kendric and Snyder, 1936; Peterson and Pound, 1960). 무에 시들음병을 일으키는 Fusarium oxysporum f. sp. raphani는 토양 전염성 병해이며, 후벽포자를 형성하여 기주식물 없이도 토양에 수 년 간 휴면상태로 존재하는 것이 가능하다. 이 후, 환경이 좋아지면 후벽포자는 발아하여 기주 식물의 뿌리를 침입하여 시들음병을 일으킨다(van Peer et al.
무는 무엇인가?
무(Raphanus sativus L.)는 n = 9의 동일 게놈을 가지는 십자화과 작물로, 고추, 배추, 마늘과 함께 우리나라의 대표적인 채소 중의 하나로 삼국시대에 도입되었으며, 고려시대부터 재배가 보편화된 것으로 추정된다(Ku et al., 2006).
무는 언제 도입되었으며, 언제부터 재배가 보편화된 것으로 추정되는가?
무(Raphanus sativus L.)는 n = 9의 동일 게놈을 가지는 십자화과 작물로, 고추, 배추, 마늘과 함께 우리나라의 대표적인 채소 중의 하나로 삼국시대에 도입되었으며, 고려시대부터 재배가 보편화된 것으로 추정된다(Ku et al., 2006).
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