Phytophthora infestans에 의해 발생하는 토마토 잎마름 역병은 전 세계적으로 발생하여 토마토 생산에 막대한 피해를 준다. 이 병의 방제를 위하여 저항성 품종의 이용은 매우 중요하다. 저항성 품종육종의 초기 및 본 육종에서 토마토 유전자원의 저항성 평가는 매우 중요하다. 본 연구는 2009년에 유묘 및 성체식물을 대상으로 78종의 토마토 시판 품종과 계통에 대한 잎마름역병 저항성을 검정하였다. Legend를 포함한 모든 시판 품종은 감수성이지만, California 대학에서 분양 받은 KNU-2, KNU-6-1, KNU-11, KNU-13, KNU-14-1 계통과 저항성 유전자 Ph-3를 가지고 있는 L3708, $AV107-4{\times}L3708$, $07-15{\times}L3708$, $BS67{\times}L3708$ 및 $06-9-62A{\times}06-9-62A$ 계통은 고도의 저항성인 것으로 나타났다. 본 연구에서 선발된 토마토 잎마름역병에 고도의 저항성을 가지는 10계통은 저항성 품종육종을 위한 유용한 자원으로 활용될 수 있다.
Phytophthora infestans에 의해 발생하는 토마토 잎마름 역병은 전 세계적으로 발생하여 토마토 생산에 막대한 피해를 준다. 이 병의 방제를 위하여 저항성 품종의 이용은 매우 중요하다. 저항성 품종육종의 초기 및 본 육종에서 토마토 유전자원의 저항성 평가는 매우 중요하다. 본 연구는 2009년에 유묘 및 성체식물을 대상으로 78종의 토마토 시판 품종과 계통에 대한 잎마름역병 저항성을 검정하였다. Legend를 포함한 모든 시판 품종은 감수성이지만, California 대학에서 분양 받은 KNU-2, KNU-6-1, KNU-11, KNU-13, KNU-14-1 계통과 저항성 유전자 Ph-3를 가지고 있는 L3708, $AV107-4{\times}L3708$, $07-15{\times}L3708$, $BS67{\times}L3708$ 및 $06-9-62A{\times}06-9-62A$ 계통은 고도의 저항성인 것으로 나타났다. 본 연구에서 선발된 토마토 잎마름역병에 고도의 저항성을 가지는 10계통은 저항성 품종육종을 위한 유용한 자원으로 활용될 수 있다.
Occurrence of tomato late blight (Phytophthora infestans) has caused significant losses in tomato yield in all over the world. Evaluation of the level of resistance in tomato gene resources for main breeding and initiation of the resistance breeding program are important for control of this disease....
Occurrence of tomato late blight (Phytophthora infestans) has caused significant losses in tomato yield in all over the world. Evaluation of the level of resistance in tomato gene resources for main breeding and initiation of the resistance breeding program are important for control of this disease. Resistant assay of 78 tomato cultivars/lines to late blight in pots and field experiment was carried out under controlled and natural conditions in 2009. All commercial cultivars including 'Legend' were susceptible. However, 10 lines including KNU-2, KNU-6-1, KNU-11, KNU-13, KNU-14-1 lines distributed from University of California, Riverside and L3708, $AV107-4{\times}L3708$, $07-15{\times}L3708$, $BS67{\times}L3708$ lines which have resistant gene Ph-3 and $06-9-62A{\times}06-9-62A$ were highly resistant to late blight. These highly resistant lines can be used as resources of resistance to late blight in a tomato breeding program in future.
Occurrence of tomato late blight (Phytophthora infestans) has caused significant losses in tomato yield in all over the world. Evaluation of the level of resistance in tomato gene resources for main breeding and initiation of the resistance breeding program are important for control of this disease. Resistant assay of 78 tomato cultivars/lines to late blight in pots and field experiment was carried out under controlled and natural conditions in 2009. All commercial cultivars including 'Legend' were susceptible. However, 10 lines including KNU-2, KNU-6-1, KNU-11, KNU-13, KNU-14-1 lines distributed from University of California, Riverside and L3708, $AV107-4{\times}L3708$, $07-15{\times}L3708$, $BS67{\times}L3708$ lines which have resistant gene Ph-3 and $06-9-62A{\times}06-9-62A$ were highly resistant to late blight. These highly resistant lines can be used as resources of resistance to late blight in a tomato breeding program in future.
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문제 정의
따라서 본 연구는 최종적인 복합 병저항성 품종육성을 위한 기초연구로서 잎마름역병에 저항성인 토마토 유전자원을 확보하기 위하여 국내 및 국외 토마토 유전자원들의 병저항성을 조사하였다.
저항성 품종육종의 초기 및 본 육종에서 토마토 유전자원의 저항성 평가는 매우 중요하다. 본 연구는 2009년에 유묘 및 성체식물을 대상으로 78종의 토마토 시판 품종과 계통에 대한 잎마름역병 저항성을 검정하였다. Legend를 포함한 모든 시판 품종은 감수성이지만, California 대학에서 분양 받은 KNU-2, KNU-6-1, KNU-11, KNU-13, KNU-14-1 계통과 저항성 유전자 Ph-3를 가지고 있는 L3708, AV107-4×L3708, 07-15×L3708, BS67× L3708 및 06-9-62A×06-9-62A 계통은 고도의 저항성인 것으로 나타났다.
제안 방법
모든 토마토 식물체에 병원균 현탁액(1×104 sporangia/ml)을 골고루 식물체 전체가 흠뻑 젖을 때까지 핸드 스프레이를 사용하여 접종하였다.
토마토 잎마름역병 저항성을 검정하기 위한 병원성 균주는 병든 식물로부터 직접 분리하여 동정하였으며, 한국 농업미생물자원센터(KACC)와 충남대로부터 분양받았다. 병원균의 교배형 조사는 표준균주(A1 및 A2 교배형)와 대치배양 후 난포자 형성으로 교배형을 결정하였으며 A2교배형의 병원성이 강한 PT-1를 표준균주로 채택하였다. 각각의 균주들은 한 달에 한 번씩 V8 juice agar (V8 juice 200 ml, CaCO3 4.
유묘검정 및 포장실험을 위하여 각각의 토마토 품종 및 계통은 환경이 조절된 유리온실에서 재배하였고, 유묘검정은 파종 후 50일 자란 유묘(7−8엽기)을 사용하였다.
대상 데이터
토마토 잎마름역병 저항성을 검정하기 위한 병원성 균주는 병든 식물로부터 직접 분리하여 동정하였으며, 한국 농업미생물자원센터(KACC)와 충남대로부터 분양받았다. 병원균의 교배형 조사는 표준균주(A1 및 A2 교배형)와 대치배양 후 난포자 형성으로 교배형을 결정하였으며 A2교배형의 병원성이 강한 PT-1를 표준균주로 채택하였다.
5 g, agar 15 g, 증류수 800 ml)가 첨가된 Petri dish에서 계대배양을 실시하여 20℃의 배양기에 보존하면서 실험에 사용하였다. 토마토 종자는 현재 국내 및 미국에서 판매되고 있는 토마토 품종, University of California, Riverside에서 분양 받은 계통, 국립원예특작과학원로부터 분양 받은 계통을 본 실험에 공시하였다. 유묘검정 및 포장실험을 위하여 각각의 토마토 품종 및 계통은 환경이 조절된 유리온실에서 재배하였고, 유묘검정은 파종 후 50일 자란 유묘(7−8엽기)을 사용하였다.
이론/모형
접종된 식물은 상대습도 95% 이상의 20℃ 항온항습기에 넣어 발병을 유도하였다. 포장실험은 강릉시에 위치한 강릉 원주대학교 실험포장에서 난괴법 3반복으로 수행하였다. 2009년 5월 20일 각각의 토마토(50일 유묘)를 정식하였으며 역병발생은 자연발생에 의존하였다.
성능/효과
Legend를 포함한 모든 시판 품종은 감수성이지만, California 대학에서 분양 받은 KNU-2, KNU-6-1, KNU-11, KNU-13, KNU-14-1 계통과 저항성 유전자 Ph-3를 가지고 있는 L3708, AV107-4×L3708, 07-15×L3708, BS67× L3708 및 06-9-62A×06-9-62A 계통은 고도의 저항성인 것으로 나타났다.
국내에서 토마토 재배는 해에 따라서 잎마름역병 발생이 다소 차이가 있으나 선선하고 습한 환경에서 대발생하여 잎, 줄기, 열매를 썩힌다. 국내 주요 토마토 생산단지에서 분리한 잎마름역병균의 교배형은 전부 A2 교배형인 것으로 나타났다(본문에 미보고). Zhang 등(2006)은 2001−2005년에 국내 감자에서 분리한 P.
이러한 결과는 본 연구와 같은 결과로 토마토에 병원성인 병원균 집단은 비교적 단순할 것으로 사료된다. 국내에서 재배되는 주요 토마토 품종인 방울토마토와 완숙형 대과 모두 잎마름역병에 감수성인 것으로 나타났다(Table 1). 본 실험에 검토했던 토마토 품종 Legend(Kim과 Mutschler, 2005)는 West Verginia’63 (Gallegly, 1964)과 같이 Ph-2 유전자를 가진 품종이지만 유묘 및 성체식물을 이용한 실험에서 감수성인 것으로 나타나 국내에서 Ph-2 저항성 유전자를 가진 토마토는 발병이 되는 것으로 확인되었다.
후속연구
또한 새로운 저항성 자원으로 이용이 가능한 06-9-62A×06-9-62A은 조사한 모든 계통 중 가장 높은 저항성을 나타내어 역병 저항성 품종 육성을 위한 유전자원으로 활용할 수 있을 것으로 사료된다(Table 1, Fig. 1).
Legend를 포함한 모든 시판 품종은 감수성이지만, California 대학에서 분양 받은 KNU-2, KNU-6-1, KNU-11, KNU-13, KNU-14-1 계통과 저항성 유전자 Ph-3를 가지고 있는 L3708, AV107-4×L3708, 07-15×L3708, BS67× L3708 및 06-9-62A×06-9-62A 계통은 고도의 저항성인 것으로 나타났다. 본 연구에서 선발된 토마토 잎마름역병에 고도의 저항성을 가지는 10계통은 저항성 품종육종을 위한 유용한 자원으로 활용될 수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
토마토 잎마름 역병은 무엇에 의해 발생하는가?
Phytophthora infestans에 의해 발생하는 토마토 잎마름 역병은 전 세계적으로 발생하여 토마토 생산에 막대한 피해를 준다. 이 병의 방제를 위하여 저항성 품종의 이용은 매우 중요하다.
우리나라 토마토에 발생하는 식물병은 총 몇종인가?
농촌진흥청 기술경영과의 2010 작목별 소득현황에 따르면 토마토는 작형 별 조수입 평균값이 10 a 당 16,410천원으로 비교적 고소득 작물이다. 우리나라 토마토에 발생하는 식물병은 바이러스병 11종, 세균병 6종, 균류병 30종, 선충병 4종이 관여하는 것으로 보고되었다(The Korea Society of Plant Pathology, 2009). 현재 보고된 식물병 중 Phytophthora infestans에 의한 토마토 잎마름역병은 노지 및 시설재배포장에서 매년 발생하여 막대한 피해를 주고 있다.
토마토 잎마름역병의 방제가 중요한 이유는 무엇인가?
현재 보고된 식물병 중 Phytophthora infestans에 의한 토마토 잎마름역병은 노지 및 시설재배포장에서 매년 발생하여 막대한 피해를 주고 있다. Mizubuti와 Fry(2006)에 따르면 매년 감자 및 토마토에서 역병 방제비가 대략 10억 불이 드는 것으로 보고했다. 브라질의 경우, 토마토 생산비의 20%가 잎마름역병 약제방제비로 사용되는 것으로 보고한 바가 있다(Abreu 등, 2008). 따라서 토마토 재배에서 잎마름역병의 방제는 작황을 좌우하는 중요한 요인이다.
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