본 연구에서는 국내에서 가장 많이 생산, 소비되는 '캠벨얼리' 포도의 수확 후 저장과정에서 발생하는 썩음병의 종류, 병원균, 그리고 발병률을 조사하였다. 3곳의 국내 주요 포도 재배지역에서 생산되어 포장을 마친 '캠벨얼리'를 2주간 냉장보관하고, 4주간 상온저장 후 발생한 썩음병 발병률을 조사하였다. '캠벨얼리' 저장 중 발생하는 주요 썩음병은 잿빛곰팡이병, 푸른곰팡이병, 만부병, 새 썩음병 1, 새 썩음병 2이었다. 잿빛곰팡이병, 푸른곰팡이병, 만부병의 병징으로부터 분리한 병원균은 각각 Botrytis cinerea, Penicillium sclerotiorum, Colletotrichum acutatum으로 동정되었으며, 새 썩음병 1과 새 썩음병 2에서 분리한 병원균은 아직 정확한 동정 중이다. 국내 주요 포도 재배지역 3곳에서 생산된 포도에서 발생한 각 병의 발병률은 새 썩음병 1과 새 썩음병 2가 높았으며, 만부병이 가장 낮았고, 잿빛곰팡이병과 푸른곰팡이병의 발생도 낮았다. 또한 각 병의 발병은 재배 지역이 다른 포도에서 상당한 발병률의 차이를 보였다.
본 연구에서는 국내에서 가장 많이 생산, 소비되는 '캠벨얼리' 포도의 수확 후 저장과정에서 발생하는 썩음병의 종류, 병원균, 그리고 발병률을 조사하였다. 3곳의 국내 주요 포도 재배지역에서 생산되어 포장을 마친 '캠벨얼리'를 2주간 냉장보관하고, 4주간 상온저장 후 발생한 썩음병 발병률을 조사하였다. '캠벨얼리' 저장 중 발생하는 주요 썩음병은 잿빛곰팡이병, 푸른곰팡이병, 만부병, 새 썩음병 1, 새 썩음병 2이었다. 잿빛곰팡이병, 푸른곰팡이병, 만부병의 병징으로부터 분리한 병원균은 각각 Botrytis cinerea, Penicillium sclerotiorum, Colletotrichum acutatum으로 동정되었으며, 새 썩음병 1과 새 썩음병 2에서 분리한 병원균은 아직 정확한 동정 중이다. 국내 주요 포도 재배지역 3곳에서 생산된 포도에서 발생한 각 병의 발병률은 새 썩음병 1과 새 썩음병 2가 높았으며, 만부병이 가장 낮았고, 잿빛곰팡이병과 푸른곰팡이병의 발생도 낮았다. 또한 각 병의 발병은 재배 지역이 다른 포도에서 상당한 발병률의 차이를 보였다.
The occurrence of post-harvest diseases and their pathogens in 'Campbell Early' which is the most produced grape in Korea was investigated. The 'Campbell Early' grapes produced in 3 main grape-producing areas were stored in a cold room ($0-4^{\circ}C$) for 2 weeks then at room temperature...
The occurrence of post-harvest diseases and their pathogens in 'Campbell Early' which is the most produced grape in Korea was investigated. The 'Campbell Early' grapes produced in 3 main grape-producing areas were stored in a cold room ($0-4^{\circ}C$) for 2 weeks then at room temperature for 4 weeks prior to investigation. The major post-harvest diseases occurred were gray mold, blue mold, ripe rot, new decay 1, and new decay 2. Pathogens isolated from the symptoms were identified as Botrytis cinerea for gray mold, Penicillium sclerotiorum for blue mold and Collectrichum acutatum for ripe rot. Pathogens for new decay 1 and new decay 2 were not identified yet. Incidences of new decay 1 and new decay 2 were much higher than the other 3 decays in all grapes produced from 3 areas. Gray mold and blue mold occurred at much lower frequencies than these two decays, and ripe rot occurred least.
The occurrence of post-harvest diseases and their pathogens in 'Campbell Early' which is the most produced grape in Korea was investigated. The 'Campbell Early' grapes produced in 3 main grape-producing areas were stored in a cold room ($0-4^{\circ}C$) for 2 weeks then at room temperature for 4 weeks prior to investigation. The major post-harvest diseases occurred were gray mold, blue mold, ripe rot, new decay 1, and new decay 2. Pathogens isolated from the symptoms were identified as Botrytis cinerea for gray mold, Penicillium sclerotiorum for blue mold and Collectrichum acutatum for ripe rot. Pathogens for new decay 1 and new decay 2 were not identified yet. Incidences of new decay 1 and new decay 2 were much higher than the other 3 decays in all grapes produced from 3 areas. Gray mold and blue mold occurred at much lower frequencies than these two decays, and ripe rot occurred least.
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문제 정의
본 연구에서는 국내에서 가장 많이 생산, 소비되는 ‘캠벨얼리’ 포도의 수확 후 저장과정에서 발생하는 썩음병의 종류, 병원균, 그리고 발병률을 조사하였다.
본 연구에서는 국내에서 가장 많이 생산되고 수출되는 ‘캠벨얼리’ 품종의 수확 후 저장 중에 발생하는 부패병의 종류 및 병원균을 조사하였다.
제안 방법
3곳의 국내 주요 포도 재배지역에서 생산되어 포장을 마친 ‘캠벨얼리’를 2주간 냉장보관하고, 4주간 상온저장 후 발생한 썩음병 발병률을 조사하였다.
포도 썩음병 발병지수(incidence index)는 Lurie 등(2006)의 방법을 수정하여 계산하였다. 각 포도송이에서 발생한 피해 포도알 수를 조사한 후, 1송이 당 발병한 포도알의 수에 따라 발병지수를 0부터 4까지 환산하였다. 발병지수 0은 무발생(0알), 1은 5알 이내(≤5알), 2는 10알 이내(≤10알), 3은 20알 이내(≤20), 4는 21알 이상(≥21알)으로 환산하였다.
각 썩음병 병징으로부터 Song 등(2012)의 방법으로 병원균을 순수분리하였다. 균사와 포자가 형성된 포도알 및 가지(rachis)에서 멸균된 핀셋과 백금이로 균사와 포자를 직접 채취하여 단포자 분리 및 균사팁 배양을 통해 순수분리하였다. 분리균은 농촌진흥청 한국농업미생물자원센터(KACC)에 기탁하였다(KACC 46931, KACC 47009, KACC 47010).
우리나라 주요 포도인 ‘캠벨얼리’의 저장 중 썩음병 발생량에 대한 조사는 2012년과 2013년 2년간 주요 수출포도 재배지역인 충북 영동, 경기 화성, 경북 상주에서 생산된 포도를 이용하여 실시하였다. 본 조사에서는 잿빛곰팡이병, 푸른곰팡이병, 만부병, 새 썩음병 1과 새 썩음병 2의 발생량을 조사하여 발병지수로 표시하였다.
분리균은 농촌진흥청 한국농업미생물자원센터(KACC)에 기탁하였다(KACC 46931, KACC 47009, KACC 47010). 분리균은 분자생물학적 방법과 형태적인 방법을 이용하여 동정을 수행하였다. 분자생물학적 동정을 위하여 DNeasy Plant mini kit (QIAgen, USA)를 사용하여 genomic DNA를 추출하였으며, 이를 PCR 주형으로 사용하였다.
분리균은 분자생물학적 방법과 형태적인 방법을 이용하여 동정을 수행하였다. 분자생물학적 동정을 위하여 DNeasy Plant mini kit (QIAgen, USA)를 사용하여 genomic DNA를 추출하였으며, 이를 PCR 주형으로 사용하였다. KACC 46931과 KACC 47010은 ITS 영역(프라이머 ITS1/ITS4, White 등, 1990)과 b-tubulin 유전자(프라이머 Bt2a/Bt2b, Glass와 Donaldson, 1995)를, KACC 47009는 ITS 영역과 RPB2 (RNA polymerase II) 유전자(프라이머 RPB2F/RPB2R, Liu 등, 1999)의 염기서열을 결정하여 종 동정에 이용하였다.
발병지수 0은 무발생(0알), 1은 5알 이내(≤5알), 2는 10알 이내(≤10알), 3은 20알 이내(≤20), 4는 21알 이상(≥21알)으로 환산하였다. 상자 당 발병지수는 송이 당 산출된 발병지수의 평균값으로 발병지수를 구하였다.
썩음병 종류 및 발생량 조사. 수확 후 선별하여 포장을 마친 포도 상자를 저온저장고(0-4℃)에서 2주 저장한 후 상온에서 4주 저장하고, 각 상자의 포도송이에 발생한 썩음병의 증상에 따라 썩음병 종류별 발생량을 조사하였다. 포도 썩음병 발병지수(incidence index)는 Lurie 등(2006)의 방법을 수정하여 계산하였다.
KACC 46931과 KACC 47010은 ITS 영역(프라이머 ITS1/ITS4, White 등, 1990)과 b-tubulin 유전자(프라이머 Bt2a/Bt2b, Glass와 Donaldson, 1995)를, KACC 47009는 ITS 영역과 RPB2 (RNA polymerase II) 유전자(프라이머 RPB2F/RPB2R, Liu 등, 1999)의 염기서열을 결정하여 종 동정에 이용하였다. 얻어진 염기서열은 NCBI BLAST 검색을 통하여 상동성이 높은 종을 선발하였으며 문헌조사를 통하여 이 종을 포함한 근연종의 염기서열을 확보하였다. 유연 관계도 작성은 MEGA 프로그램(MEGA 5.
수확 후 선별하여 포장을 마친 포도 상자를 저온저장고(0-4℃)에서 2주 저장한 후 상온에서 4주 저장하고, 각 상자의 포도송이에 발생한 썩음병의 증상에 따라 썩음병 종류별 발생량을 조사하였다. 포도 썩음병 발병지수(incidence index)는 Lurie 등(2006)의 방법을 수정하여 계산하였다. 각 포도송이에서 발생한 피해 포도알 수를 조사한 후, 1송이 당 발병한 포도알의 수에 따라 발병지수를 0부터 4까지 환산하였다.
대상 데이터
2013년에는 경북 상주의 일반 포도재배 과원에서 생산된 ‘캠벨얼리’ 품종 포도를 사용하였다. 2012년에는 충북 영동에서 생산된 포도 64상자(2 kg 박스 포장)을 실험에 사용하였고, 2013년에는 경기 화성에서 생산된 59상자(2 kg 박스 포장)와 경북 상주에서 생산된 60상자(3 kg 박스 포장)의 포도를 사용하였다.
2013년에는 경북 상주의 일반 포도재배 과원에서 생산된 ‘캠벨얼리’ 품종 포도를 사용하였다.
본 연구에는 2012년에 충북 영동, 그리고 2013년에는 경기 화성의 수출재배단지에서 재배되어 수확 후 수출용 포장을 마친 ‘캠벨얼리’ 품종 포도를 사용하였다.
실험에 사용한 포도. 본 연구에는 2012년에 충북 영동, 그리고 2013년에는 경기 화성의 수출재배단지에서 재배되어 수확 후 수출용 포장을 마친 ‘캠벨얼리’ 품종 포도를 사용하였다.
우리나라 주요 포도인 ‘캠벨얼리’의 저장 중 썩음병 발생량에 대한 조사는 2012년과 2013년 2년간 주요 수출포도 재배지역인 충북 영동, 경기 화성, 경북 상주에서 생산된 포도를 이용하여 실시하였다.
이론/모형
분자생물학적 동정을 위하여 DNeasy Plant mini kit (QIAgen, USA)를 사용하여 genomic DNA를 추출하였으며, 이를 PCR 주형으로 사용하였다. KACC 46931과 KACC 47010은 ITS 영역(프라이머 ITS1/ITS4, White 등, 1990)과 b-tubulin 유전자(프라이머 Bt2a/Bt2b, Glass와 Donaldson, 1995)를, KACC 47009는 ITS 영역과 RPB2 (RNA polymerase II) 유전자(프라이머 RPB2F/RPB2R, Liu 등, 1999)의 염기서열을 결정하여 종 동정에 이용하였다. 얻어진 염기서열은 NCBI BLAST 검색을 통하여 상동성이 높은 종을 선발하였으며 문헌조사를 통하여 이 종을 포함한 근연종의 염기서열을 확보하였다.
병원균 분리 및 동정. 각 썩음병 병징으로부터 Song 등(2012)의 방법으로 병원균을 순수분리하였다. 균사와 포자가 형성된 포도알 및 가지(rachis)에서 멸균된 핀셋과 백금이로 균사와 포자를 직접 채취하여 단포자 분리 및 균사팁 배양을 통해 순수분리하였다.
얻어진 염기서열은 NCBI BLAST 검색을 통하여 상동성이 높은 종을 선발하였으며 문헌조사를 통하여 이 종을 포함한 근연종의 염기서열을 확보하였다. 유연 관계도 작성은 MEGA 프로그램(MEGA 5.2.2, Biodesign Institute, USA)을 이용하였으며 다중 정렬은 ClustalW, 거리계산은 Tamura-Nei 상수 모델, 계통수(Tree)는 Neighbor-Joining (NJ)방법을 이용하였다(Tamura 등, 2011).
성능/효과
잿빛곰팡이병, 푸른곰팡이병, 만부병의 병징으로부터 분리한 병원균은 각각 Botrytis cinerea, Penicillium sclerotiorum, Colletotrichum acutatum으로 동정되었으며, 새 썩음병 1과 새 썩음병 2에서 분리한 병원균은 아직 정확한 동정 중이다. 국내 주요 포도 재배지역 3곳에서 생산된 포도에서 발생한 각 병의 발병률은 새 썩음병 1과 새 썩음병 2가 높았으며, 만부병이 가장 낮았고, 잿빛곰팡이병과 푸른곰팡이병의 발생도 낮았다. 또한 각 병의 발병은 재배 지역이 다른 포도에서 상당한 발병률의 차이를 보였다.
6). 그 균주로부터 얻은 염기서열을 이용하여 계통도 작성 결과, KACC 46931 균주는 Talhinhas 등(2005)의 C. acutatum A2와 같은 그룹을 형성했다(Fig. 7). 이상의 형태적 특징과 분자생물학적 특징을 종합하여 KACC 46931 균주는 C.
본 연구결과 잿빛곰팡이병, 푸른곰팡이병, 만부병의 병원균은 각각 B. cinerea, P. sclerotiorum, C. acutatum로 동정되었다. 이들 중 B.
본 연구에서는 국내의 주요 수출포도인 ‘캠벨얼리’의 저장 중 발생하는 썩음병을 조사하였는데, 이미 국내 포도에서 발생이 보고된 잿빛곰팡이병, 푸른곰팡이병, 만부병 이외에 새 썩음병 1과 새 썩음병 2가 주요 썩음병으로 나타났다.
부패하는 포도알의 표면에서 주황색의 곰팡이가 자라는 병징을 보이는 만부병이 관찰되었고(Fig. 1C), 이 병징에서 분리된 곰팡이(KACC 46931)는 potato detrose agar 배지 상에서 노란색 포자덩어리(conidioma)를 형성하고 부착기와 15-17 μm 의 타원형 분생포자를 형성하여 Colletotrichum acutatum의 특징을 나타냈다(Fig. 6).
3). 부패하는 포도알의 표면에서 푸른색의 곰팡이가 자라는 병징을 보이는 푸른곰팡이병(Fig. 1B)이 관찰되었고, 푸른곰팡이병 병징에서 분리한 곰팡이(KACC 47010)는 돌기가 없는 분생포자경의 자루(stipe)와 2-3 mm의 작은 분생포자를 형성하여 Penicillium sclerotiorum의 특징을 나타냈으며(Fig. 4), 이 곰팡이로부터 얻은 염기서열을 비교한 결과 KACC 47010 균주는 Penicillium subgenus monoverticillium에 속하는 P. sclerotiorum의 표준균주인 P. sclerotiorum CBS 118889와 하나의 그룹을 형성하였고 인접한 다른 종과는 먼 유연관계를 나타냈다(Fig. 5). 부패하는 포도알의 표면에서 주황색의 곰팡이가 자라는 병징을 보이는 만부병이 관찰되었고(Fig.
가장 높은 발병을 보인 부패병은 새 썩음병 1이었다. 새 썩음병 1은 충북 영동포도에서는 새 썩음병 2보다 발병지수가 낮았지만(Table 1), 경기 화성포도와 경북 상주포도에서는 새 썩음병 2 보다 발병지수가 높았으며(Tables 2, 3), 조사한 3곳의 모든 포도에서 발생 상자의 비율은 가장 높았다. 특히 경기 화성포도와 경북 상주포도에서 조사한 모든 상자에서 이 병이 발생하였고, 경기 화성포도의 경우 발병지수가 2 이상이었다(Tables 2, 3).
새 썩음병 1 다음으로 높은 발병률은 새 썩음병 2이었다. 새 썩음병 2는 충북 영동포도에서는 가장 발병지수가 높은 썩음병이었으며(Table 1), 경기 화성포도와 경북 상주포도에서는 새 썩음병 1 다음으로 발병지수가 높았다(Tables 2, 3). 잿빛곰팡이병과 푸른곰팡이병의 발생은 새 썩음병 1과 새 썩음병 2에 비해 훨씬 낮은 발병을 보였다.
이상의 3가지 병 이외에 새 썩음병 1(new decay 1)은 부패하는 포도알에 흰색의 곰팡이가 발생하고, 주변의 포도알에서 흰곰팡이가 나타나기 전에 갈색으로 변색된 포도알이 관찰되었다(Fig. 1D). 이 병은 지금까지 국내뿐만 아니라 국외에서도 포도에서 보고된 바 없는 병이다.
7). 이상의 형태적 특징과 분자생물학적 특징을 종합하여 KACC 46931 균주는 C. acutatum으로, KACC 47010 균주는 P. sclerotiorum으로, 그리고 KACC 47009 균주는 B. cinerea으로 최종 동정되었다. 이상의 3가지 병원균에 의한 병은 국내에서 포도에 발생하는 병으로 보고되어 있다(The Korean Society of Plant Pathology, 2009).
‘캠벨얼리’ 저장 중 발생하는 주요 썩음병은 잿빛곰팡이병, 푸른곰팡이병, 만부병, 새 썩음병 1, 새 썩음병 2이었다. 잿빛곰팡이병, 푸른곰팡이병, 만부병의 병징으로부터 분리한 병원균은 각각 Botrytis cinerea, Penicillium sclerotiorum, Colletotrichum acutatum으로 동정되었으며, 새 썩음병 1과 새 썩음병 2에서 분리한 병원균은 아직 정확한 동정 중이다. 국내 주요 포도 재배지역 3곳에서 생산된 포도에서 발생한 각 병의 발병률은 새 썩음병 1과 새 썩음병 2가 높았으며, 만부병이 가장 낮았고, 잿빛곰팡이병과 푸른곰팡이병의 발생도 낮았다.
잿빛곰팡이병은 회색의 곰팡이가 부패하는 포도알에 자라는 전형적인 병징이 관찰되었으며(Fig. 1A), 형태적 동정을 위한 광학현미경(Zeiss Germany)을 이용하여 이 병징으로부터 분리한 분리균(KACC 47009)의 미세구조를 관찰한 결과, B. cinerea의 특징인 3-4개로 분지된 곤봉모양의 팽창형 분생포자경과 9.5-10.5 mm 타원형 분생포자를 확인할 수 있었다(Fig. 2). 이 분리균으로부터 얻은 RPB2 유전자 염기서열과 Staats 등(2005)의 논문에서 제시된 이 균주의 근연종 균주들과 RPB2 유전자 염기서열을 비교하였을 때 B.
조사한 5가지의 썩음병 중에서 만부병의 발병률이 가장 낮았다. 조사한 3곳의 모든 포도에서 발생한 상자 비율과 상자 당 발병지수 모두 가장 낮았다(Tables 1, 2, 3). 가장 높은 발병지수가 0.
조사한 5가지의 썩음병 중에서 만부병의 발병률이 가장 낮았다. 조사한 3곳의 모든 포도에서 발생한 상자 비율과 상자 당 발병지수 모두 가장 낮았다(Tables 1, 2, 3).
후속연구
이 아황산패드의 썩음병 방제 효과는 해외에서 주로 잿빛곰팡이병 방제를 위해 개발된 기술이기 때문에 ‘캠벨얼리’의 주요 부패병인 새 썩음병 1이나 새 썩음병 2에 대한 효과 확인이 필요하며, 효과적인 방제법 개발이 요구된다. 또한 본 연구결과 포도 생산지별 썩음병의 발생 정도가 크게 차이가 난 점이 지역 간 포도 재배 및 병해충 관리방법에 있어 상당부분에 기인한 것이라면 포도재배과정에서 썩음병의 방제에 맞춘 재배법의 개발도 필요하다고 판단된다.
이 아황산패드의 썩음병 방제 효과는 해외에서 주로 잿빛곰팡이병 방제를 위해 개발된 기술이기 때문에 ‘캠벨얼리’의 주요 부패병인 새 썩음병 1이나 새 썩음병 2에 대한 효과 확인이 필요하며, 효과적인 방제법 개발이 요구된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
포도의 수확 후 저장 유통과정에서 많은 경제적 손실을 야기하는 병들을 무엇이 있는가?
수확 후 저장 유통과정의 포도 부패는 다양한 미생물에 의하며, 특히 균류에 의한 부패는 생식용 포도의 수확 후 발생하는 빠르고 광범위한 품질저하의 주된 원인으로 잘 알려져 있다(Lurie 등, 2006). Botrytis cinerea에 의한 잿빛곰팡이병과 Penicillium spp.에 의한 푸른곰팡이병은 수확 후 저장 유통과정에서 많은 경제적인 손실을 야기하는 것으로 잘 알려져 있다(Pearson과 Gohee, 1994). 최근 국내에 수입되고 있는 칠레산 ‘레드글러브’ 품종의 주된 부패병도 잿빛곰팡이병과 푸른곰팡이병으로 조사되었고, 해외에서 보고된 melting decay(Morgan과 Michailides, 2004)도 국내 수입포도에 존재하는 것으로 조사되었다(Song 등, 2012).
포도의 저장성에 대한 특징은 무엇인가?
포도는 다른 과실에 비해 저장성이 낮아 수확 후 저장 및 유통 중에 손실이 많은 과일이다. 최근 국내 포도의 수출과 외국산 포도의 국내 수입의 증가로 포도의 저장 및 유통기간이 길어짐에 따라 포도 수확 후 저장 및 관리기술의 중요성이 증대하고 있다.
포도의 주요수출국인 칠레에서 미국, 유럽, 아시아로 수출하기 위해서는 운송기간이 얼마나 필요한가?
최근 국내 포도의 수출과 외국산 포도의 국내 수입의 증가로 포도의 저장 및 유통기간이 길어짐에 따라 포도 수확 후 저장 및 관리기술의 중요성이 증대하고 있다. 포도 주요수출국인 칠레에서 미국, 유럽, 아시아로 수출하기 위해서는 15-30일 정도의 운송기간이 필요하고, 수확 후 120일 후까지 유통되는 것으로 알려졌다(Franck 등, 2005). 국내산 포도의 미국으로 수출은 2002-2009년 사이 100배 증가하였다.
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