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백합 구근부패병 저항성 검정을 위한 기내 간편 검정법 개발
Development of an Efficient In Vitro Screening Method for Selection of Resistant Lily Cultivars Against Fusarium oxysporum f. sp. lilii 원문보기

원예과학기술지 = Korean journal of horticultural science & technology, v.33 no.6, 2015년, pp.883 - 890  

장지영 (한국생명공학연구원 지속가능자원연구센터) ,  문기범 (한국생명공학연구원 지속가능자원연구센터) ,  하장호 (한국생명공학연구원 지속가능자원연구센터) ,  박지선 (한국생명공학연구원 지속가능자원연구센터) ,  김미진 (한국생명공학연구원 지속가능자원연구센터) ,  전재흥 (한국생명공학연구원 지속가능자원연구센터) ,  이긍주 (충남대학교 원예학과) ,  김현순 (한국생명공학연구원 지속가능자원연구센터)

초록
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토양 전염균인 Fusarium oxysporum f. sp. lilii(Fol)은 식물에 심각한 위협을 주는 균으로 특히 백합의 구근과 꽃에 심각한 영향을 준다. 따라서 저항성 품종의 육성이 중요시되고 있는데, 저항성 품종이 육성되기 위해서는 신속, 간편한 검정법 체계와 유전적 다양성이 요구되는 상황이다. 본 실험에서는 기내배양시스템을 이용하여 백합의 Fol에 대한 저항성 정도를 효율적으로 검정하는 방법을 확립하고자 하였다. 병원균의 배양조건, 병원균의 식물체 접종 농도, 대상 절편체 종류, 접종 후 적정 발병 기간 등과 같은 조건을 단독, 혹은 조합하여 실험 한 결과 다음의 기내검정조건을 확립하였다. Fol균을 6일 동안 PDA 배지에서 배양한 후 포자 현탁액을 $1.0{\times}10^4$ $spores{\cdot}mL^{-1}$농도로 조절하여 기내배양 중인 식물체의 잎을 $1.5{\times}2.0cm^2$의 크기로 절단하여 $25^{\circ}C$, 암조건에서 22시간 침지시켜 접종하였다. 접종이 끝난 잎절편체는 0.6% 한천배지에 치상하여 온도 $25^{\circ}C$, 습도 50%, 16시간 광조건(광도 $40{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)을 유지하면서 병의 발달을 관찰하였다. 발병 정도를 지수화하여 통계처리를 하였다. 기내검정을 통하여 저항성 및 민감성으로 선발한 백합종들을 토양검정법으로 실험한 결과 동일한 저항성 정도를 얻을 수 있었으며, 이는 본 연구에서 확립한 Fol에 대한 구근부패병 기내검정법이 효율적으로 품종 선발에 이용될 수 있음을 보여준다고 하겠다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The soilborne fungus Fusarium oxysporum f. sp. lilii (Fol) is a serious threat to all lily cultivars, especially infecting bulbs and flowers. It has become increasingly important to develop varieties resistant against the bulb rot disease. Genetic diversity of cultivars and reliable screening method...

주제어

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문제 정의

  • 본 실험에서는 Fol균에 의해 감염되는 백합의 구근부패병에 대한 저항성 또는 민감성 여부를 환경의 영향을 받지 않고 보다 단기간 내에 판별하기 위하여 기내배양 중인 식물체를 이용한 기내검정법을 개발하고자 하였다. Fol의 접종 농도, 배양 조건, 접종 시간, 접종 후 식물체 배양 시간 등에 따른 병징의 발달을 점검하여 품종 별 저항성 지표를 활용하여 분류하였으며, 이 자료는 향후 분자마커를 이용한 저항성 품종 판별 기술과 접목하여 백합 품종 육성에 활용하고자 한다.
  • (2011)은 정확하고 빠른 키다리병 품종 저항성 검정을 위하여 기내에서 검정하는 시스템을 개발하였다. Fusarium fujikuroi CF283으로 72개 품종에 대한 저항성을 검정하였고 포장저항성과 비교하여 기내유묘검정법의 유효성을 보고하였다.
  • 본 실험에서는 Fol균에 의해 감염되는 백합의 구근부패병에 대한 저항성 또는 민감성 여부를 환경의 영향을 받지 않고 보다 단기간 내에 판별하기 위하여 기내배양 중인 식물체를 이용한 기내검정법을 개발하고자 하였다. Fol의 접종 농도, 배양 조건, 접종 시간, 접종 후 식물체 배양 시간 등에 따른 병징의 발달을 점검하여 품종 별 저항성 지표를 활용하여 분류하였으며, 이 자료는 향후 분자마커를 이용한 저항성 품종 판별 기술과 접목하여 백합 품종 육성에 활용하고자 한다.
  • 본 연구에서는 구근부패병에 중간 정도의 민감성 품종으로 분류되어 있는 오리엔탈 백합 ‘Siberia’ (Prados-Ligero et al., 2008)를 공시품종으로 하여 저항성 백합을 선발하기 위한 기내검정체계를 확립하는 실험을 수행하였다.
  • 이상의 실험 결과를 종합하여, 백합 구근부패병의 저항성 정도를 검정하는 기내검정법을 제시하고자 한다. 이 방법은 PDA 배지에서 25°C, 암조건으로 6일 동안 배양한 Fol 균의 포자를 1.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
백합이 재배되는 장소는 어디인가? 5%를 차지하는 등 화훼 수출산업에 있어서 중요한 위치를 차지하고 있다 (MAFRA, 2014). 주로 비닐하우스나 온실에서 재배되는 백합은 그 재배환경으로 인해 뿌리나 구근의 부패병에 많이 노출되어 과다한 농약사용이 문제시되고 있는 것이 현실이 다(Lebiush-Mordechai et al., 2014).
백합의 수출 산업에서의 위상은? 우리나라의 백합은 2013년 통계 기준 전년 대비 7.3% 재배면적이 감소하였으나 절화 수출액의 32.5%를 차지하는 등 화훼 수출산업에 있어서 중요한 위치를 차지하고 있다 (MAFRA, 2014). 주로 비닐하우스나 온실에서 재배되는 백합은 그 재배환경으로 인해 뿌리나 구근의 부패병에 많이 노출되어 과다한 농약사용이 문제시되고 있는 것이 현실이 다(Lebiush-Mordechai et al.
구근부패병에 감염된 백합의 생산량과 품질은 어떤 양상을 보이는가? , 2014). 구근으로 번식하는 백합은 꽃 재배기간뿐만 아니라 구근의 증식, 보관 기간에도 Penicillium sp.와 Fusarium oxysporum f. sp. lilii(Fol)균에 인한 감염으로 절화나 종구의 생산량과 품질에 치명적인 저하가 발생한다(Loffler and Rumine, 1991). 이 구근부패병은 주로 종구나 지하부 줄기에서 감염이 일어나는데, 연작지 사질토에서 발생이 심하고 주로 토양으로부터 전염이 된다.
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참고문헌 (14)

  1. Bald, J.G., A.O. Paulus, and J.V. Lenz. 1983. Control of field root and bulb diseases of eater lily. Plant Dis. 67:1167-1172. 

  2. Ham, S.S., E.M. Lee, S.G. Yu, and S.Y. Oh. 2006. Identification of pathogens associated with bulb rot of lily during storage and effects of bulb disinfection on development of lily bulb rot. Plant Dis. 12:20-24. 

  3. Jung, S.M., G.C. Song, H.K. Yun, J.B. Kim, K.B. Ma, and S.J. Park. 2008. Influential factor for identifying levels of resistance and in vitro screening system against gray mold in grapevines. Korean J. Hortic. Sci. Technol. 26:432-439. 

  4. Jung, Y.H., H. Joung, H.S. Kim, J.H. Jeon, and K.H. Choi. 1996. Detection of lily symptomless virus using RT-PCR technique. Korean J. Plant Pathol. 12:187-190. 

  5. Komada, H. 1975. Development of a selective medium for quantitative isolation of Fusarium oxysporum from natural soil. Rev. Plant Prot. Res. 8:114-124. 

  6. Lebiush-Mordechai, S., E. Palevsky, L. Tsror, M. Maymon, O. Erlich, S. Freeman, T. Ben-David, and T. Ofek. 2014. Bulb and root rot in lily (Lilium longiflorum) and onion (Allium cepa) in Israel. J. Phytopathol. 162:466-471. 

  7. Lee, Y.H., H.W. Choi, I.S. Myung, J.W. Park, K.S. Park, M.J. Lee, S.T. Kim, and S.W. Lee. 2011. Development of in vitro seedling screening method for selection of resistant rice against bakabae disease. Res. Plant Dis. 17:288-294. 

  8. Loffler, H.J.M., J.R. Mouris, R.P. Baayen, and T.P. Straathof. 1995. Durability of resistance in lily to basal rot: evaluation of virulence and aggressiveness among isolates of Fusarium oxysporum f.sp. lilii. Eur. J. Plant Pathol.101:261-271. 

  9. Loffler, H.J.M. and P. Rumine. 1991. Virulence and vegetative compatibility of Dutch and Italian isolates of Fusarium oxysporum f. sp. lilii. J. Phytopathol. 132:12-20. 

  10. Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs (MAFRA). 2014. 2013 Annual reports of flower cultivation status. http://library.mafra.go.kr/skyblueimage/14503.pdf. 

  11. Prados-Ligero, A.M., M.J. Basallote-Ureba and J.M. Melero-Vara. 2008. First report of Fusarium oxysporum f. sp. lilii and F. proliferatum affecting Lilium crops in Spain. Trop. Plant Pathol. 33:235-236. 

  12. Senthil, M., M.L. Jeeva, R.S. Misra, V.M. Hegde, and V.S. Nath. 2013. In vitro standardization of resistance screening methods in cassava against tuber rot disease. Arch. Phytopathol. Plant Prot. 46:1255-1261. 

  13. Straathof, T.P., H.J.M. Loffler, and J. Jansen. 1993. Determination of resistance to Fusarium oxysporum in Lilium. Phytopathol. 83:568-572. 

  14. Straathof, T.P. and J.M.Van Tuyl. 1994. Genetic variation in resistance to Fusarium oxysporum f. sp. lilii in the genus Lilium. Ann. Appl. Biol. 125:61-72. 

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