본 연구는 가을 배추 산지로 알려진 지역의 토양내 P. brassicae 의 오염 조사를 통하여 배추 뿌리혹병 방제의 기초 기술을 확립하고자 수행하였다. 배추과 작물에 뿌리혹을 유발하는 P. brassicae를 검출하기 위한 PCR primer를 개발하였다. PbbtgF761과 PbbtgR961의 primer 세트는 P. brassicae에 특이적인 245 bp 크기의 밴드를 증폭하였다. 가을 배추 재배지로 알려진 해남군은 33곳 중 10곳, 영암군 및 영광군은 13곳 중 5곳, 고창군은 6곳 중 1곳, 홍성군은 12곳 중 2곳, 당진시는 17곳 중 5곳이 P. brassicae에 오염된 것으로 나타났다. 토양내 P. brassicae에 의한 오염률 조사에서 해남군 30.3%, 영암군 및 영광군 38.5%, 고창군 16.7%, 홍성군 16.7%, 당진시 29.4%로 나타났다. 배추 뿌리혹이 육안으로 확인된 6곳은 PCR 검정에서 토양내 P. brassicae를 100% 확인할 수 있었다. 따라서 토양내 P. brassicae의 오염을 PCR 진단을 통해 화학적 방제여부를 결정하는 지표로 활용할 수 있을 것이다.
본 연구는 가을 배추 산지로 알려진 지역의 토양내 P. brassicae 의 오염 조사를 통하여 배추 뿌리혹병 방제의 기초 기술을 확립하고자 수행하였다. 배추과 작물에 뿌리혹을 유발하는 P. brassicae를 검출하기 위한 PCR primer를 개발하였다. PbbtgF761과 PbbtgR961의 primer 세트는 P. brassicae에 특이적인 245 bp 크기의 밴드를 증폭하였다. 가을 배추 재배지로 알려진 해남군은 33곳 중 10곳, 영암군 및 영광군은 13곳 중 5곳, 고창군은 6곳 중 1곳, 홍성군은 12곳 중 2곳, 당진시는 17곳 중 5곳이 P. brassicae에 오염된 것으로 나타났다. 토양내 P. brassicae에 의한 오염률 조사에서 해남군 30.3%, 영암군 및 영광군 38.5%, 고창군 16.7%, 홍성군 16.7%, 당진시 29.4%로 나타났다. 배추 뿌리혹이 육안으로 확인된 6곳은 PCR 검정에서 토양내 P. brassicae를 100% 확인할 수 있었다. 따라서 토양내 P. brassicae의 오염을 PCR 진단을 통해 화학적 방제여부를 결정하는 지표로 활용할 수 있을 것이다.
This research was performed to establish basic technology for Chinese cabbage clubroot chemical control by investigating the soil contamination of Plasmodiophora brassicae in major producing regions of fall Chinese cabbage. PCR primers were developed to detect P. brassicae, a causal agent of Chinese...
This research was performed to establish basic technology for Chinese cabbage clubroot chemical control by investigating the soil contamination of Plasmodiophora brassicae in major producing regions of fall Chinese cabbage. PCR primers were developed to detect P. brassicae, a causal agent of Chinese cabbage club-root that generally occurs in Cruciferae family. A primer set, PbbtgF761 and PbbtgR961, specifically amplified a 245 bp fragment from P. brassicae only. At places well known for fall Chinese cabbage, 10 out of 33 in Haenam-gun, 5 out of 13 in Yeongam-gun and Yeonggwang-gun, 1 out of 6 in Gochang-gun, 2 out of 12 in Hongseong-gun, and 5 out of 17 in Dangjin-si resulted positive for P. brassicae contamination. The results show that the soil contamination rate of P. brassicae was 30.3% in Haenam-gun, 38.5% in Yeongam-gun and Yeonggwang-gun, 16.7% in Gochang-gun, 16.7% in Hongseong-gun, and 29.4% in Dangjin-si. The six places where Chinese cabbage clubroot was visible by naked eye were 100% confirmed by the PCR test of the P. brassicae contaminated soil. Thus, simple PCR test may be utilized as an index to decide on chemical control of P. brassicae.
This research was performed to establish basic technology for Chinese cabbage clubroot chemical control by investigating the soil contamination of Plasmodiophora brassicae in major producing regions of fall Chinese cabbage. PCR primers were developed to detect P. brassicae, a causal agent of Chinese cabbage club-root that generally occurs in Cruciferae family. A primer set, PbbtgF761 and PbbtgR961, specifically amplified a 245 bp fragment from P. brassicae only. At places well known for fall Chinese cabbage, 10 out of 33 in Haenam-gun, 5 out of 13 in Yeongam-gun and Yeonggwang-gun, 1 out of 6 in Gochang-gun, 2 out of 12 in Hongseong-gun, and 5 out of 17 in Dangjin-si resulted positive for P. brassicae contamination. The results show that the soil contamination rate of P. brassicae was 30.3% in Haenam-gun, 38.5% in Yeongam-gun and Yeonggwang-gun, 16.7% in Gochang-gun, 16.7% in Hongseong-gun, and 29.4% in Dangjin-si. The six places where Chinese cabbage clubroot was visible by naked eye were 100% confirmed by the PCR test of the P. brassicae contaminated soil. Thus, simple PCR test may be utilized as an index to decide on chemical control of P. brassicae.
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문제 정의
brassicae에 의한 토양 오염에 관한 실태 연구가 미흡하였다. 따라서 본 연구에서는 가을 배추 산지로 알려진 지역의 토양 내 P. brassicae의 오염 정도를 조사하여 배추 뿌리 혹병 방제의 기초 기술을 확립하고자 하였다.
본 연구는 가을 배추 산지로 알려진 지역의 토양 내 P. brassicae 의 오염 조사를 통하여 배추 뿌리혹병 방제의 기초 기술을 확립하고자 수행하였다. 배추과 작물에 뿌리 혹을 유발하는 P.
제안 방법
P. brassicae의 beta-tubulin의 유전자를 토대로 본 연구에서 디자인한 PbbtgF716과 PbbtgR961 세트, PbbtgF755와 PbbtgR832세트, PbbtgF904와 PbbtgR876 세트, PbbtgF1055와 PbbtgR976 세트, PbbtgF1152와 PbbtgR1009 세트, PbbtgF1624와 PbbtgR876 세트, PbbtgF2386와 PbbtgR2801세트, PbbtgF2392와 PbbtgR2905 세트 총 8개 세트에 대하여 P. brassicae에 감염되지 않은 건전한 배추 뿌리와 이병된 뿌리를 사용하여 비교하였다(Fig. 1). PCR 분석 결과 PbbtgF716와 PbbtgR961 세트 및 PbbtgF2386와 PbbtgR2801 세트에서 P.
PCR 조성은 추출한 genomic DNA 0.4 µl, 본 실험에서 개발하여 선발한 5 pmoles· µl−1의 프라이머 0.4 µl씩을 각각의 PreMix (AccuPowers Taq PCR PreMix, Bioneer Co., Korea)에 넣은 후 총 20 µl에맞췄다.
, Korea)에 넣은 후 총 20 µl에맞췄다. PCR(PTC-200, Bio-Rad) 조건은 denaturation 95℃에서 5초, annealing 60℃에서 5초, extension 72℃에서 20초를 40회 수행하였다.
가을 배추 재배 산지의 토양 시료 채취시 배추 뿌리혹 발생 조사 결과와 PCR 검정 결과를 비교하였다(Table 3). 배추 뿌리혹이 육안으로 확인된 영암군 및 영광군 1곳, 고창군 1곳, 홍성군 1곳, 당진시 3곳의 PCR 검정 결과 이들 토양이 모두 P.
국내의 대표적인 가을 배추 재배 지역의 P. brassicae 오염여부를 조사하기 위해 해남군, 영암군 및 영광군, 고창군, 홍성군, 당진시의 산지 토양을 수집하여 PCR을 수행하였다. 해남군은 조사 지역 33곳 중 10곳, 영암군 및 영광군은 13곳 중 5곳, 고창군은 6곳 중 1곳, 홍성군은 12곳 중 2곳, 당진시는 17곳 중 5곳이 P.
배추 뿌리혹병의 진단용 primer를 설계하기 위하여 미국 국립생물정보센터(National Center for Biotechnology Information, NCBI)로부터 P. brassicae 의 beta-tublin 유전자의 염기 서열을 토대로 참고하여 Lasergene(Version 7.1, DNASTAR Inc., USA)을 이용하여 Table 2와 같이 P. brassicae에 대하여 정방향 8개와 역방향 7개 총 16개의 primer 세트를 설계하였다. 설계한 primer는 P.
brassicae 의 오염 조사를 통하여 배추 뿌리혹병 방제의 기초 기술을 확립하고자 수행하였다. 배추과 작물에 뿌리 혹을 유발하는 P. brassicae를 검출하기 위한 PCR primer 를 개발하였다. PbbtgF761과 PbbtgR961의 primer 세트는 P.
brassicae에 대하여 정방향 8개와 역방향 7개 총 16개의 primer 세트를 설계하였다. 설계한 primer는 P. brassicae와 주요 토양병을 유발하는 세균 및 진균에 대한 특이적 반응을 걸쳐 선발하였다.
brassicae을 검출할 수 있었다. 이 중 200 bp에 가까운 PbbtgF716와 PbbtgR961 세트를본 실험에 사용할 프라이머로 선택하고 프라이머 특이성을 확인하기 위하여 P. brassicae를 포함한 총 19종의 토양 미생물의 DNA를 이용하여 PCR을 수행하였다(Fig. 2). 그 결과 P.
대상 데이터
, Pythium sp., Phytophthora capsici, Phytophthora nicotianae 8종과 배추 전작지 혹은 재배지의 토양에서 분리된 미동정된 세균과 진균 11종을 사용하였다. P.
, Phytophthora capsici, Phytophthora nicotianae 8종과 배추 전작지 혹은 재배지의 토양에서 분리된 미동정된 세균과 진균 11종을 사용하였다. P. brassicae의 경우 race 2, race 4, race 11, race 2과 race 11, 3 균주가 모두 존재하는 혼합 균주의 genomic DNA를 추출하여 본 실험에 사용하였다.
brassicae를 검출하기 위한 PCR primer 를 개발하였다. PbbtgF761과 PbbtgR961의 primer 세트는 P. brassicae에 특이적인 245 bp 크기의 밴드를 증폭하였다. 가을 배추 재배지로 알려진 해남군은 33곳 중 10곳, 영암군 및 영광군은 13곳 중 5곳, 고창군은 6곳 중 1곳, 홍성군은 12곳 중 2곳, 당진시는 17곳 중 5곳이 P.
국내 배추 주산지로 알려진 해남군 33곳, 영암군 및 영광군 13곳, 고창군 6곳, 홍성군 12곳, 당진시 17곳 총 81곳의 재배 포장 토양을 수집하였다. 토양 시료는 배추 재배 포장에서 무작위 10점을 선정하여 표토 5 cm를 걷어낸 후 30 g씩 채취하였다.
국내 배추 주산지로 알려진 해남군 33곳, 영암군 및 영광군 13곳, 고창군 6곳, 홍성군 12곳, 당진시 17곳 총 81곳의 재배 포장 토양을 수집하였다. 토양 시료는 배추 재배 포장에서 무작위 10점을 선정하여 표토 5 cm를 걷어낸 후 30 g씩 채취하였다.
성능/효과
1). PCR 분석 결과 PbbtgF716와 PbbtgR961 세트 및 PbbtgF2386와 PbbtgR2801 세트에서 P. brassicae을 검출할 수 있었다. 이 중 200 bp에 가까운 PbbtgF716와 PbbtgR961 세트를본 실험에 사용할 프라이머로 선택하고 프라이머 특이성을 확인하기 위하여 P.
brassicae에 특이적인 245 bp 크기의 밴드를 증폭하였다. 가을 배추 재배지로 알려진 해남군은 33곳 중 10곳, 영암군 및 영광군은 13곳 중 5곳, 고창군은 6곳 중 1곳, 홍성군은 12곳 중 2곳, 당진시는 17곳 중 5곳이 P. brassicae 에 오염된 것으로 나타났다. 토양내 P.
2). 그 결과 P. brassicae에서만 200 bp의 밴드를 확인할 수있었고, P. braasicae의 race별 비교에서도 race 2, race 4, race 11 및 race 2와 race 11, 혼합 균주 모두 확인할 수있었다. 국내 P.
4%로 나타났다. 배추 뿌리혹이 육안으로 확인된 6곳은 PCR 검정에서 토양내 P. brassicae를 100% 확인할 수 있었다. 따라서 토양 내 P.
가을 배추 재배 산지의 토양 시료 채취시 배추 뿌리혹 발생 조사 결과와 PCR 검정 결과를 비교하였다(Table 3). 배추 뿌리혹이 육안으로 확인된 영암군 및 영광군 1곳, 고창군 1곳, 홍성군 1곳, 당진시 3곳의 PCR 검정 결과 이들 토양이 모두 P. brassicae에 오염된 것으로 나타났다. 이는 배추 뿌리 혹이 발견된 지역에서 토양 내 P.
이상의 결과에서 가을 배추 재배 산지내 P. brassicae에 의한 토양 오염 정도가 확인되었다. 재배농가 입장에서는 배추 뿌리 혹병의 방제가 어렵고 이에 따른 비용 부담이큰 만큼 토양 내 P.
조사 지역의 토양 내 P. brassicae 오염률을 상기의 PCR 진단 결과를 종합해 보면, 해남군 30.3%, 영암군 및 영광군 38.5%, 고창군 16.7%, 홍성군 16.7%, 당진시 29.4%로 나타났다(Table 4). 특히 해남군과 당진시의 경우 최근 친환경 재배의 증가와 습지 재배가 상대적으로 증가하고 있는데, 이들 지역에서 토양 내 P.
brassicae 오염여부를 조사하기 위해 해남군, 영암군 및 영광군, 고창군, 홍성군, 당진시의 산지 토양을 수집하여 PCR을 수행하였다. 해남군은 조사 지역 33곳 중 10곳, 영암군 및 영광군은 13곳 중 5곳, 고창군은 6곳 중 1곳, 홍성군은 12곳 중 2곳, 당진시는 17곳 중 5곳이 P. brassicae에 오염된 것으로 나타났다(Fig. 3). 이들 지역은 국내 가을 배추 주산지로 알려진 곳으로 특히 당진시와 해남군의 경우 친환경 재배, 연작 재배, 습지 재배에 따른 배추 뿌리혹병 피해가 늘고 있다(Fig.
후속연구
braassicae 유주자의 뿌리 조직 세포 감염에 유리한 환경을 조성하는 것이다(Ingram와 Tommerup, 1972). 결국 국내 가을 배추 산지로 알려진 이들 지역에서 P. brassicae 의 토양 내 잔존이 증가하고, 병원성 분화가 증가될 것으로 예상되기 때문에 향후 이에 관한 연구가 추가적으로 필요할 것으로 생각된다.
brassicae를 100% 확인할 수 있었다. 따라서 토양 내 P. brassicae의 오염을 PCR 진단을 통해 화학적 방제여부를 결정하는 지표로 활용할 수 있을 것이다.
brassicae에 대한 오염 여부를 매년 조사하고 이를 토대로 토양 살균 여부를 결정하는 기초 자료로 활용한다면 유용할 것으로 생각된다. 아울러 배추 재배지의 P. brassicae 감염 경로 추적 및 확산 여부를 판단하는 자료로 활용할 수 있을 것으로 보인다.
brassicae에 의한 토양 오염 정도가 확인되었다. 재배농가 입장에서는 배추 뿌리 혹병의 방제가 어렵고 이에 따른 비용 부담이큰 만큼 토양 내 P. brassicae에 대한 오염 여부를 매년 조사하고 이를 토대로 토양 살균 여부를 결정하는 기초 자료로 활용한다면 유용할 것으로 생각된다. 아울러 배추 재배지의 P.
brassicae와 재배 중인 배추의 뿌리혹 발생 정도 간의 상호 간의 비교 실험에서 일치하는 결과를 얻기 어렵다. 향후 배추 산지 토양을 수집하여 지표 식물을 이용한 병 발생과 PCR 진단 간의 비교 실험을 수행하여 어느 정도 차이가 발생하는지에 대한 정량적 해석이 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
P. brassicae에 의해 배추가 고사되는 과정은?
P. brassicae는 토양 전염성 병으로 배추 뿌리 조직의 유관속부가 이상 비대하여 큰 혹이 생기기 때문에 양수분 흡수가 크게 저해되고 이로 인해 지상부 위조가 반복 적으로 진행되면서 결국 고사하게 된다(Feng 등, 2012). 배추 뿌리 혹병이 진전되면서 근 부패가 이루어지고 뿌리 조직내 형성된 휴면 포자는 뿌리 밖으로 방출되어 토양에서 15년 이상 생존하면서 다음해 뿌리 혹병을 일으키게 된다(Mattush, 1977).
배추 뿌리 혹병의 기주 범위는?
배추 뿌리 혹병은 Brassica oleracea, B. napus, B. rapa (Buczacki와 Ockendon, 1979)와 B. nigra, B. juncea, B. carinata(Vaughan, 1977)와 같은 배추과 작물 뿐만 아니라 Sinapis alba, Thlaspi arvense(Dixon, 2009)와 Capsella bursapastoris(Buczacki와 Ockenodon, 1979)와 같이 배추과 잡초에 이르는 기주 범위를 가지고 있다. 국내 배추뿌리혹병의 저항성 품종은 단인자 우성하는 것으로 알려진 CR Shinkki 계통에서 유래하였고, 최근 P.
배추 재배지 토양의 P. brassicae의 오염 정도에 대한 실태 연구가 보고되지 않은 이유는?
brassicae의 오염 정도에 대한 실태 연구는 보고되지 않았다. 그 이유는 P. brassicae 는 obligate parasite로 인공 배양이 불가능하여, 이 균의 진단을 bioassay에 의존하고 있기 때문인 것으로 보인다. 배추 뿌리혹병에 대한 PCR 유전자 진단에 관한 연구에서 P.
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