[논문]오이와 상추 재배지에서 수단그라스를 이용한 Meloidogyne incognita의 방제 효과

김형환; 김동환; 양창열; 강택준; 한경숙; 박해웅; 정영학; 전성욱; 송진선; 추호렬

doi:10.5423/rpd.2014.20.4.264

오이와 상추 재배지에서 수단그라스를 이용한 Meloidogyne incognita의 방제 효과
Control Effect of Sudan Grass on Root-Knot Nematode, Meloidogyne incognita, in Cucumber and Lettuce Greenhouses 원문보기

Research in plant disease = 식물병연구, v.20 no.4, 2014년, pp.264 - 269

김형환 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 원예특작환경과) , 김동환 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 원예특작환경과) , 양창열 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 원예특작환경과) , 강택준 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 원예특작환경과) , 한경숙 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 원예특작환경과) , 박해웅 (세계김치연구소) , 정영학 (경상대학교 응용생명과학부, 농업생명과학연구원) , 전성욱 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 원예특작환경과) , 송진선 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 원예특작환경과) , 추호렬 (경상대학교 응용생명과학부, 농업생명과학연구원)

초록
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시설오이와 상추 재배지에서 녹비작물의 종류에 따른 M. incognita의 생물학적 방제효과를 조사하였다. 시설오이 재배지에서 수단그라스 재배는 fosthiazate GR의 화학적 처리 효과와 유사한 88.6%의 살선충 효과를 보였다. 상추재배지에서 수단그라스의 재배는 토양중 93.5%의 M. incognita 밀도 감소를 보였다. 또한 수단그라스는 다른 녹비작물보다 매우 우수한 생육을 보였기 때문에 시설 재배지에서 M. incognita를 관리하는데 수단그라스가 적당한 것으로 생각된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The effect of biological control of the root-knot nematode, Meloidogyne incognita, on cucumber and lettuce was evaluated with green manure crop species in greenhouse. Nematicidal effect of sudan grass cultivation in cucumber greenhouse was comparable to that of chemical treatment with fosthiazate GR, showing the high activity of 88.6%. Sudan grass cultivation in lettuce greenhouse significantly reduced the number of M. incognita in soil, showing 93.5% of nematiidal activity. In addition, since growth of sudan grass was superior to other green manure crop species, it is considered that cultivation of sudan grass is proper to control M. incognita in greenhouse.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 여름 휴작기 동안 재배가 용이한 녹비작물인 수단그라스의 M. incognita의 토양 중 밀도 감소효과를 알아보기 위하여 오이와 상추 재배지에서 시험을 수행하였다. 또한 여름 휴작기에 녹비작물의 종류에 따라 생육정도도 조사하여 효율적으로 이용할 수 있는 녹비작물을 선발하였다.

제안 방법

incognita 방제 효과를 알아보기 위하여 2010년 충청남도 공주와 경기도 수원의 시설 오이 재배지에서 각각 수행하였다. 공주의 시설오이 재배지에서 오이(조은백다다기)의 수확이 끝나고 로터리 작업 후에 6월 28일부터 40일 동안 녹비작물인수단그라스(Sorghum bicolor), 헤어리베치, 네마장황(Crotalaria juncea), 라이그라스를 재배하였다. 녹비작물은 991 m² 당 5 kg 을 직접 파종한 다음 얇게 흙을 복토하고 물을 뿌려주었다.
incognita에 대한 방제효과도 우수하면서 여름기간 동안 시설하우스내에서 쉽게 재배를 할 수 있는 녹비작물을 선발하기 위하여 수단그라스, 헤어리베치, 네마장황, 라이그라스를 파종한 후 생육을 비교하였다. 녹비작물의 생육조사는 파종후 10일, 20일, 30일, 40일째 초장 및 생체중을 측정하여 기록하였다. 초장은 12 × 5 m 구 마다 50주씩 5개 구에서 150주를 임의로 선택하여 길이를 측정하였다.
incognita의 토양 중 밀도 감소효과를 알아보기 위하여 오이와 상추 재배지에서 시험을 수행하였다. 또한 여름 휴작기에 녹비작물의 종류에 따라 생육정도도 조사하여 효율적으로 이용할 수 있는 녹비작물을 선발하였다.
대조약제로는 살선충제 fosthiazate 5% GR을 사용하였고, 1,000 m² 당 6 kg을 정식 7일 전에 시용 하였다. 무처리는 물만 관리하면서 비교 조사하였다. 토양 내 M.
생체중은 12 × 5 m 구를 1반복으로 5개구에서 전체 녹비작물을 수확하여 생체중을 측정하였다.
시설오이와 상추 재배지에서 녹비작물의 종류에 따른 M. incognita의 생물학적 방제효과를 조사하였다. 시설오이 재배지에서 수단그라스 재배는 fosthiazate GR의 화학적 처리 효과와 유사한 88.
녹비 작물 생육 조사. 여름 휴경기 동안 이용 가능한 녹비 작물 중 M. incognita에 대한 방제효과도 우수하면서 여름기간 동안 시설하우스내에서 쉽게 재배를 할 수 있는 녹비작물을 선발하기 위하여 수단그라스, 헤어리베치, 네마장황, 라이그라스를 파종한 후 생육을 비교하였다. 녹비작물의 생육조사는 파종후 10일, 20일, 30일, 40일째 초장 및 생체중을 측정하여 기록하였다.
파종 후 건조로 인하여 초기 발아율이 떨어지는 것을 막기 위하여 매일 2회 이상 물관리를 하였다. 녹비작물의 초기 발아 이후에는 주기적으로 물을 관주처리 하였다. 대조약제로는 살선충제 fosthiazate 5% GR을 사용하였고, 1,000 m² 당 6 kg을 정식 7일 전에 시용 하였다.
incognita의 밀도 조사는 녹비작물과 살선충제를 파종 및 정식하기 전과 40일 휴작 후 33 m² 구역을 정하고 5곳을 지정한 다음 지점 당 토양 100 g을 채취하여 500 g을 취하여 골고루 섞고 다시 이중에서 100 g의 토양을 개량깔때기법(Kaya와 Stock, 1997)을 이용하여 뿌리혹선충의 유충을 추출하여 생충 수를 조사하였다. 조사는 10 m² 1개 구역을 1반복으로 5반복으로 토양 내 M. incognita의 밀도를 조사하였다.
incognita의 밀도 조사는 녹비작물과 살선충제를 파종 및 정식하기 전과 40일 휴작 후 33 m² 구역을 정하고 5곳을 지정한 다음 지점 당 토양 100 g을 채취하여 500 g을 취하여 골고루 섞고 다시 이중에서 100 g의 토양을 개량깔때기법(Kaya와 Stock, 1997)을 이용하여 뿌리혹선충의 유충을 추출하여 생충 수를 조사하였다. 조사는 10 m² 1개 구역을 1반복으로 5반복으로 토양 내 M. incognita의 밀도를 조사하였다.
incognita의 밀도 조사는 녹비작물과 살선충제를 파종 및 정식 하기 전과 45일 휴작 후 60 m² 두둑에서 5곳을 지정한 다음 지점 당 토양 100 g을 채취하여 500 g을 취하여 골고루 섞고 다시 이중에서 100 g의 토양을 개량깔때기법을 이용하여 뿌리혹선충의 유충을 추출하여 생충수를 조사하였다. 조사는 60 m²1개 구역을 1반복으로 5반복으로 토양 내 M. incognita의 밀도를 조사하였다.
초장은 12 × 5 m 구 마다 50주씩 5개 구에서 150주를 임의로 선택하여 길이를 측정하였다.
무처리는 물만 관리하면서 비교 조사하였다. 토양 내 M. incognita의 밀도 조사는 녹비작물과 살선충제를 파종 및 정식 하기 전과 20일 휴작 후 33 m² 구역을 정하고 5곳을 지정한 다음 지점 당 토양 100 g을 채취하여 500 g을 취하여 골고루 섞고 다시 이중에서 100 g의 토양을 개량깔때기법을 이용하여 뿌리혹선충의 유충을 추출하여 생충수를 조사하였다. 조사는 10 m²1개 구역을 1반복으로 5반복으로 토양 내 M.
무처리는 물만 관리하면서 비교 조사하였다. 토양 내 M. incognita의 밀도 조사는 녹비작물과 살선충제를 파종 및 정식 하기 전과 25일 휴작 후 33 m² 구역을 정하고 5곳을 지정한 다음 지점 당 토양 100 g을 채취하여 500 g을 취하여 골고루 섞고 다시 이중에서 100 g의 토양을 개량깔때기법을 이용하여 뿌리혹선충의 유충을 추출하여 생충수를 조사하였다. 조사는 10 m² 1개 구역을 1반복으로 5반복으로 토양 내 M.
무처리는 물만 관리하면서 비교 조사하였다. 토양 내 M. incognita의 밀도 조사는 녹비작물과 살선충제를 파종 및 정식 하기 전과 45일 휴작 후 60 m² 두둑에서 5곳을 지정한 다음 지점 당 토양 100 g을 채취하여 500 g을 취하여 골고루 섞고 다시 이중에서 100 g의 토양을 개량깔때기법을 이용하여 뿌리혹선충의 유충을 추출하여 생충수를 조사하였다. 조사는 60 m²1개 구역을 1반복으로 5반복으로 토양 내 M.
무처리는 물만 관리하면서 비교 조사하였다. 토양 내 M. incognita의 밀도 조사는 녹비작물과 살선충제를 파종 및 정식하기 전과 40일 휴작 후 33 m² 구역을 정하고 5곳을 지정한 다음 지점 당 토양 100 g을 채취하여 500 g을 취하여 골고루 섞고 다시 이중에서 100 g의 토양을 개량깔때기법(Kaya와 Stock, 1997)을 이용하여 뿌리혹선충의 유충을 추출하여 생충 수를 조사하였다. 조사는 10 m² 1개 구역을 1반복으로 5반복으로 토양 내 M.
녹비작물은 991 m² 당 5 kg 을 직접 파종한 다음 얇게 흙을 복토하고 물을 뿌려주었다. 파종 후 건조로 인하여 초기 발아율이 떨어지는 것을 막기 위하여 매일 2회 이상 물관리를 하였다. 녹비작물의 초기 발아 이후에는 주기적으로 물을 관주처리 하였다.
7 kg을 직접 파종한 다음 얇게 흙을 복토하고 물을 뿌려주었다. 파종 후 초기 발아를 용이하게 하기 위하여 파종 후 7일 동안은 매일 2회 이상 물관리를 하였다. 이후에는 주기적으로 물을 관주처리 하였다.

대상 데이터

녹비작물의 초기 발아 이후에는 주기적으로 물을 관주처리 하였다. 대조약제로는 살선충제 fosthiazate 5% GR을 사용하였고, 1,000 m² 당 6 kg을 정식 7일 전에 시용 하였다. 무처리는 물만 관리하면서 비교 조사하였다.
상추 재배지 방제효과 시험. 상추 재배지에서 녹비작물의 M. incognita 방제 효과를 알아보기 위하여 2010년 경기도 용인과 수원의 시설 상추 재배지에서 각각 수행하였다. 용인의 시설상추 재배지에서 상추(적축면상추)의 수확이 끝나고 로터리 작업 후에 6월 25일부터 20일 동안 녹비작물인 수단그라스, 헤어리베치, 네마장황, 라이그라스를 재배하였다.
수원의 국립원예특작과학원 시설상추 재배지에서 상추(적축면상추)의 수확이 끝나고 로터리 작업 후에 6월 28일부터 25일 동안 녹비작물인 수단그라스, 헤어리베치, 네마장황, 라이그라스를 재배하였다. 녹비작물은 165 m² 당 0.
수원의 국립원예특작과학원 시설오이 온실에서 오이(조은백다가기)의 수확이 끝나고 로터리 작업 후에 6월 25일부터 40일 동안 녹비작물인 수단그라스, 헤어리베치, 네마장황, 라이그라스를 재배하였다. 녹비작물은 60 m² 당 0.
오이 재배지 방제효과 시험. 오이재배지에서 녹비작물에대한 M. incognita 방제 효과를 알아보기 위하여 2010년 충청남도 공주와 경기도 수원의 시설 오이 재배지에서 각각 수행하였다. 공주의 시설오이 재배지에서 오이(조은백다다기)의 수확이 끝나고 로터리 작업 후에 6월 28일부터 40일 동안 녹비작물인수단그라스(Sorghum bicolor), 헤어리베치, 네마장황(Crotalaria juncea), 라이그라스를 재배하였다.
incognita 방제 효과를 알아보기 위하여 2010년 경기도 용인과 수원의 시설 상추 재배지에서 각각 수행하였다. 용인의 시설상추 재배지에서 상추(적축면상추)의 수확이 끝나고 로터리 작업 후에 6월 25일부터 20일 동안 녹비작물인 수단그라스, 헤어리베치, 네마장황, 라이그라스를 재배하였다. 녹비작물은 330 m² 당 1.

데이터처리

M. incognita에 대한 수단그라스, 헤어리베치, 네 마장황, 라이그라스의 생충율과 방제 효율을 구하여 Tukey’s HSD test로 처리평균간 유의성 차이를 검정 하였다.
또한 녹비작물의 초장과 생체중도 Tukey’s HSD test로 처리평균간 유의성 차이를 검정하였다.

성능/효과

incognita 방제효과. 공주의 시설오이 재배지에서 녹비작물인 수단그라스, 헤어리베치, 네마장황, 라이그라스를 40일 동안 재배한 후 M. incognita의 방제효과는 수단그라스가 88.6%, 헤어리베치 51.0%, 네마장황 57.6%, 라이그라스 65.6%를 나타내었다(Table 1). 그 중에서 수단그라스는 대조약제로 이용된 fosthiazate GR의 92.
6%를 나타내었다(Table 1). 그 중에서 수단그라스는 대조약제로 이용된 fosthiazate GR의 92.4%와 유사한 88.6%를 나타낼 만큼 방제효과가 우수하였다. 수원의 국립원예특작과학원 시설오이 재배지에서 수단그라스, 헤어리베치, 네마장황, 라이그라스를 45일 동안 재배한 후 M.
6%를 나타내어 수단그라스가 가장 높았다(Table 3). 그러나 대조약제인 fosthiazate GR의 87.1% 보다는 유의적으로 방제 효과가 떨어지는 것을 알 수 있었다. 수원의 국립원예특작과학원의 시설상추 재배지에서 수단그라스, 헤어리베치, 네마장황, 라이그라스를 25동안 재배한 후 M.
두 지역의 오이 시설재배지에서 M. incognita에 대한 수단그라스의 방제효과는 각각 88.6%, 85.5%로 높은 효과를 나타내 었다. 녹비작물은 화학비료를 대체하기 위해서 생육 최성기에 토양에 환원하여 주는 두과 및 화본과 등의 작물을 말한다(Park 등, 2008).
수단그라스를 3개월 이상 재배하게 되면 그 효과가 떨어지게 되는데 그 이유는 노숙화 될수록 둘린의 양이 감소하고 줄기보다는 잎에 둘린이 더 많기 때문이다(Viaene 등, 1998). 따라서 녹비작물로 수단그라스를 이용할 때 재배기간을 너무 길게 하면 뿌리혹선충 방제 효과가 떨어지므로 본 연구의오이에서와 같이 40-45일 정도가 적당 할 것으로 생각된다.
상추는 연중 4작기 이상을 재배하는 작물로 작기와 작기 사이가 14-21일로 과채류의 40일 이상 보다 매우 짧은 것이 특징이다. 따라서 본 시험에서와 같이 약 20-25일 간의 수단그라스 재배로도 M. incognita의 토양 중 밀도에 따라 65.8-93.5%의 우수한 밀도 감소효과가 있었다.
2 cm로 다른 녹비작물 보다 생육이 매우 양호하였다. 또한 파종 후 40일째의 생체 중을 조사한 결과 30.4 kg으로 역시 헤어리베치 5.0 kg, 네마장황 7.8 kg, 라이그라스 4.8 kg 보다 더 높았다.
본 연구에서 오이와 상추 시설 재배지에서 수단그라스가 M. incognita 밀도를 현저히 감소시키는 것을 알 수 있었다. 현재 뿌리혹선충의 방제를 위해 대부분 화학 살충제를 사용하고 있는데 화학 살충제를 이용한 방제는 단기간 내에 높은 효과를 볼수 있으나, 천적 미생물 등의 감소로 선충의 재 유입가능이 높다.
우리나라에서도 최근 녹비작물을 이용한 연구가 이루어지고 있는데 녹비작물로 하우스솔고와 콩을 재배한 토양 보다 수수와 네마장황을 재배한 토양에서 뿌리혹선충의 밀도가 현저히 감소하였다(Yang 등, 2011). 본 연구에서는 네마장황 보다 수단그라스에서 약 1.5-2배정도 더 높은 뿌리혹선충 밀도 감소 효과가 나타났으므로 여름철 휴작기에는 수단그라스가 M. incognita 방제에 더 효율적일것으로 생각된다.
6%의 살선충 효과를 보였다. 상추재배지에서 수단그라스의 재배는 토양중 93.5%의 M. incognita 밀도 감소를 보였다. 또한 수단그라스는 다른 녹비작물보다 매우 우수한 생육을 보였기 때문에 시설 재배지에서 M.
녹비 작물 생육. 수단그라스, 헤어리베치, 네마장황, 라이그라스의 생육조사 결과 수단그라스는 파종 후 10, 20, 30, 40일째 초장이 20.4 cm, 93.8 cm, 108.2 cm, 154.2 cm로 다른 녹비작물 보다 생육이 매우 양호하였다. 또한 파종 후 40일째의 생체 중을 조사한 결과 30.
수단그라스는 상추 재배지에서 M. incognita 방제에 있어서 방제 효과가 아주 높았다. Viaene 등(1998)의 연구에서 상추 재배지에 파셀리아, 오일시앗무, 머스타드, 귀리, 호밀, 수단그라스를 녹비작물로 사용하였을 때 수단그라스가 가장 효과적으로 당근뿌리혹선충의 알 수를 감소시킨다고 보고하였다.
5%를 나타내어 수단그라스가 가장 높았다 (Table 4). 수단그라스의 방제효과는 대조약제인 fosthiazate GR 의 95.3%와 유의적인 차이가 없이 높은 효과를 나타내었다. 상추는 연중 4작기 이상을 재배하는 작물로 작기와 작기 사이가 14-21일로 과채류의 40일 이상 보다 매우 짧은 것이 특징이다.
6%를 나타낼 만큼 방제효과가 우수하였다. 수원의 국립원예특작과학원 시설오이 재배지에서 수단그라스, 헤어리베치, 네마장황, 라이그라스를 45일 동안 재배한 후 M. incognita의 밀도 감소 효과는 수단그라스가 85.5%, 헤어리베치가 44.4%, 네마장황이 30.7%, 라이그라스가 52.5%를 나타내었다(Table 2).
1% 보다는 유의적으로 방제 효과가 떨어지는 것을 알 수 있었다. 수원의 국립원예특작과학원의 시설상추 재배지에서 수단그라스, 헤어리베치, 네마장황, 라이그라스를 25동안 재배한 후 M. incognita의 밀도 감소효과는 수단그라스가 93.5%, 헤어리베치가 79.1%, 네마장황이 0%, 라이그라스가 70.5%를 나타내어 수단그라스가 가장 높았다 (Table 4). 수단그라스의 방제효과는 대조약제인 fosthiazate GR 의 95.
incognita의 생물학적 방제효과를 조사하였다. 시설오이 재배지에서 수단그라스 재배는 fosthiazate GR의 화학적 처리 효과와 유사한 88.6%의 살선충 효과를 보였다. 상추재배지에서 수단그라스의 재배는 토양중 93.
incognita 방제효과. 용인의 시설상추 재배지에서 수단그라스, 헤어리베치, 네마장황, 라이그라스를 20동안 재배한 후 M. incognita의 밀도 감소효과는 수단그라스가 65.8%, 헤어리베치가 32.7%, 네마장황이 27.2%, 라이그라스가 28.6%를 나타내어 수단그라스가 가장 높았다(Table 3). 그러나 대조약제인 fosthiazate GR의 87.
이는 겨울 휴한기 동안 재배된 두과 녹비작물과 화본과 녹비작물의 건중량의 차이는 없었으나 여름철 녹비의 경우 두과작물보다 화본과작물인 수단그라스의 건물중이 더 많았던 연구 결과와 일치하였다(Lee 등, 2008). 이러한 결과로 미루어 보아 여름 휴작기의 환경에 재배가 용이한 녹비작물이 수단그라스로 판명되었으며, 또한 M. incognita의 밀도 감소효과도 우수하다는 결론을 얻을 수 있었다.

후속연구

일반적으로 시설 엽채류는 연중 재배되고 있으나, 여름철에는 고온 및 병해충 발병율 및 피해 증가 등으로 재배 면적을 줄이거나 휴경을 실시하고 있는 상황이다(Lee 등, 2006). 이러한 휴경기에 녹비작물을 재배함으로써 토양에 유기물을 공급하는 동시에 연작에 의한 피해나 병충해를 방제 하여 농가 소득에 크게 기여할 것으로 생각된다.
현재 뿌리혹선충의 방제를 위해 대부분 화학 살충제를 사용하고 있는데 화학 살충제를 이용한 방제는 단기간 내에 높은 효과를 볼수 있으나, 천적 미생물 등의 감소로 선충의 재 유입가능이 높다. 하지만 녹비작물을 이용하게 된다면 뿌리혹선충의 밀도를 효과적으로 방제하는 동시에 유기물의 증가로 토양의 이화학적 성질도 향상되어 작물의 품질과 생산량이 증가하고 농가 소득 증대도 향상될 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	뿌리혹선충이 감염된 토양을 몇 년에 걸친 완전 휴작이나 멸균을 해야 하는 이유는?	뿌리혹선충은 토양 내에서 주로 피해를 주기 때문에 지상부에서 피해를 주는 진딧물, 응애, 총채벌레 등과 다르게 발생과 피해를 예측하기가 쉽지 않아 매년 피해가 늘어나고 있다. 또한 한번 발생한 원예작물 재배지는 몇 년에 걸친 완전 휴작이나 멸균을 하지 않는 이상은 매년 작물을 재배하게 되면 반복적으로 밀도가 줄거나, 늘어나면서 작물의 생산량에 영향을 주게 된다. 국내에서 현재 뿌리혹선충은 시설재배지 중 약 54%가 감염되어 있으며 원예작물의 15% 이상이 뿌리혹선충에 의해 수량이 감소되고 있다(Cho 등, 2000).
	뿌리혹선충의 피해는?	전 세계적으로 2009년 현재 97종의 다양한 뿌리혹선충들이 원예작물 재배지에 발생하여 작물의 생산성을 저하시키고 있으며(Perry 등, 2009), 대표적인 종으로는 땅콩뿌리혹선충(M. arenaria), M.
	뿌리혹선충의 대표적인 종은?	전 세계적으로 2009년 현재 97종의 다양한 뿌리혹선충들이 원예작물 재배지에 발생하여 작물의 생산성을 저하시키고 있으며(Perry 등, 2009), 대표적인 종으로는 땅콩뿌리혹선충(M. arenaria), M. cruciani, 당근뿌리혹선충(M. hapla), M. hispanica, 고구마뿌리혹선충(M. incognita), 자바니카뿌리혹선충(M. javanica) 등 6종이 알려져 있다(Kim 등, 2010).

참고문헌 (24)

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상세보기
Cho, M. R., Lee, B. C., Kim, D. S., Jeon, H. Y., Yiem, M. S. and Lee, J. O. 2000. Distribution of plant-parasitic nematodes in fruit vegetable production areas in korea and identification of root-knot nematodes by enzyme phenotypes. Korean J. Appl. Entomol. 39: 123-129. (In Korean)
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Ecological soil & crop management. Chapter 10. Cover crops, pp. 87-98, Sustainable Agriculture Network.
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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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