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문제 정의
- 이러한 노력에도 불구하고 콩 점무늬병의 발생은 지속적으로 증가하여 전국 대부분 지역의 주요 재배 품종에서 병 발생이 확인되었다. 따라서, 콩 점무늬병 저항성 품종 육종의 기초자료를 제공하고자 콩 점무늬병 병 발생 평가표를 제작하였고, 그 평가표를 기반으로 최근 6년간의 장려 품종을 평가하여 저항성 품종을 선별하였다.
제안 방법
- 1). PDA 배지(Potato Dextrose Agar, DIfco Co.), RPA 배지(Rice Polish Agar: rice polish 10 g, sucrose 10 g, agar 10 g, distilled water 500 ml), 10% V8 juice agar 배지(V8 juice 50 ml, agar 7.5 g, 10N NaOH 155 ml, distilled water 450 ml, pH6.7), OAT 배지(Oatmeal Agar medium, Difco Co.) 배지에 옮겨 포자 형성 조건인 25℃, 12시간 light/dark 조건에서 14일간 배양하면서 그 포자의 수를 세었다. 실험한 결과 4개의 배지 중 V8 juice를 이용한 배지에서 월등히 많은 수의 포자가 형성되었다(Fig.
- 병원성 검정을 위해, 포자형성은 각각의 균주를 10% V8 juice agar 배지에 도말한 후 25℃, 12시간 light/dark 조건에서 10일간 배양한 뒤 살균수를 붓고 cell spreader로 균총의 표면을 긁어서 포자 현탁액(105 spores/ml)을 준비하였다.
-
콩점무늬병 평가표 작성 및 병원성 검정.
- 접종 후 25℃, 습도 100% 조건의 습실상에서 3일 동안 병 발생을 유도 후 온실로 옮겨 진행하였다. 모든 실험 과정은 정밀하고 균일한 환경조성을 위해 온실에서 진행하였다. 또한 다양한 반응에 대한 일관성 있는 분석을 위하여 병 발생 등급을 설정하여 평가표를 작성하였다(Table 2).
- 모든 실험 과정은 정밀하고 균일한 환경조성을 위해 온실에서 진행하였다. 또한 다양한 반응에 대한 일관성 있는 분석을 위하여 병 발생 등급을 설정하여 평가표를 작성하였다(Table 2). 병반의 사이즈는 보통 지름 1 mm 미만에서 5 mm까지 형성되며(Dashiell와 Akem, 1991), 저항성 판정 등급은 KhatiI 등(2007)이 제시한 등급과 Yorinori(1981)에 의한 병반형 및 병반 수를 참고하여 농업조사분석기준(RDA, 2012)에 맞게 정리하였다.
- 2010년부터 보급품종으로 공시한 품종은 모두 13개 품종(대원, 대광, 황금, 대풍, 풍산나물, 신화, 남풍, 청산, 청자, 풍원나물, 우람, 청아, 연풍)이다. 현재까지 개발된 품종과 신팔달2호 및 가장 최근에 육성된 진풍을 추가하여 병원균에 대한 반응을 검정하였다. 검정할 균은 판별품종을 선별할 때 사용하였던 8개의 균(Table 1)을 분양 받아 사용하였으며 가장 감수성이었던 태광 품종에 대한 반응으로 비교 분석하였다.
- 현재까지 개발된 품종과 신팔달2호 및 가장 최근에 육성된 진풍을 추가하여 병원균에 대한 반응을 검정하였다. 검정할 균은 판별품종을 선별할 때 사용하였던 8개의 균(Table 1)을 분양 받아 사용하였으며 가장 감수성이었던 태광 품종에 대한 반응으로 비교 분석하였다. 13개 보급품종 중 반 정도가 콩 점무늬병균에 대하여 감수성 반응을 보였다(Table 3).
- 점무늬병은 콩에서 최대 50% 정도의 수량감소가 보고된 병으로 최근 한국 콩 재배포장에서 큰 문제로 대두되고 있어 최근 6년간의 보급 품종을 대상으로 콩 점무늬병에 대한 저항성 검정을 실시하였다. 표준화된 검정방법을 적용하기 위해 가장 효과적인 포자 형성 배지 조건을 탐색하고 저항성 검정 평가 기준을 확립하였다.
- 점무늬병은 콩에서 최대 50% 정도의 수량감소가 보고된 병으로 최근 한국 콩 재배포장에서 큰 문제로 대두되고 있어 최근 6년간의 보급 품종을 대상으로 콩 점무늬병에 대한 저항성 검정을 실시하였다. 표준화된 검정방법을 적용하기 위해 가장 효과적인 포자 형성 배지 조건을 탐색하고 저항성 검정 평가 기준을 확립하였다. 포자형성은 25℃, 12시간 광 조건과 암 조건에서 V8 juice를 이용한 배지의 포자 형성이 가장 효과적임을 알 수 있었다.
- 포자형성은 25℃, 12시간 광 조건과 암 조건에서 V8 juice를 이용한 배지의 포자 형성이 가장 효과적임을 알 수 있었다. 접종은 105 spores/ml로 준비하여, 제 5 복엽 완전전개기인 V6 stage까지 키운 건강한 콩 식물체에 실시하였고 병 반응은 28일 동안 관찰하였다. 그 결과 대풍은 8개 균주 모두 저항성을 보였고, 신팔달2호는 7개 균주에, 연풍, 청아는 6개 균주에 저항성을 보였다.
대상 데이터
- 콩 점무늬병을 검정할 균주 C.sojina 8개 균주는 ‘서울대학교 곰팡이 유전자 은행’(Center for Fungal Genetic Resources, CFGR)에서 분양받아 사용하였으며(Table 1), 각각의 균주는 PDA(Potato Dextrose Agar, Difco Co.) 배지에서 14일간 배양하여 균사의 생장 정도, 포자의 형태를 검정하고 병원성을 확인한 뒤 사용하였다(Fig. 1).
데이터처리
- 병반의 사이즈는 보통 지름 1 mm 미만에서 5 mm까지 형성되며(Dashiell와 Akem, 1991), 저항성 판정 등급은 KhatiI 등(2007)이 제시한 등급과 Yorinori(1981)에 의한 병반형 및 병반 수를 참고하여 농업조사분석기준(RDA, 2012)에 맞게 정리하였다. 저항성 판정은 병반 형, 병반 수 및 병반 면적 비율을 고려하여 병원균 접종 14일, 21일, 28일 후, 총 3회 조사한 결과를 통계분석(R project, R-3.0.2)하였고, 균주와 품종간의 저항성 정도를 표로 정리하였다(Table 3). 콩 점무늬병균 C.
이론/모형
- 또한 다양한 반응에 대한 일관성 있는 분석을 위하여 병 발생 등급을 설정하여 평가표를 작성하였다(Table 2). 병반의 사이즈는 보통 지름 1 mm 미만에서 5 mm까지 형성되며(Dashiell와 Akem, 1991), 저항성 판정 등급은 KhatiI 등(2007)이 제시한 등급과 Yorinori(1981)에 의한 병반형 및 병반 수를 참고하여 농업조사분석기준(RDA, 2012)에 맞게 정리하였다. 저항성 판정은 병반 형, 병반 수 및 병반 면적 비율을 고려하여 병원균 접종 14일, 21일, 28일 후, 총 3회 조사한 결과를 통계분석(R project, R-3.
성능/효과
- ) 배지에 옮겨 포자 형성 조건인 25℃, 12시간 light/dark 조건에서 14일간 배양하면서 그 포자의 수를 세었다. 실험한 결과 4개의 배지 중 V8 juice를 이용한 배지에서 월등히 많은 수의 포자가 형성되었다(Fig. 2). V8 juice를 이용한 배지에서는 4일이 지나면서 포자 형성이 시작되었으며 6일 지나며 급격히 그 수가 증가하면서 10일에는 가장 많은 수의 포자형성을 보였다.
- RPA 배지에서는 포자형성이 거의 이루어지지 않았다. 병 검정을 위한 C. sojina 균의 포자형성에는 V8 juice를 이용한 배지가 가장 효과적임을 알 수 있었다.
- 2)하였고, 균주와 품종간의 저항성 정도를 표로 정리하였다(Table 3). 콩 점무늬병균 C. sojina에 대한 반응은 각 품종에 따라 접종 후 배양 시간에 따라 반응이 다르게 나타났다(Fig. 3). 병징이 거의 보이지 않는 저항성 반응부터 많은 반점이 보이다가 시간이 지남에 따라 반점이 합쳐져 무정형의 괴사 병징을 띠고 급기야는 노랗게 되어 떨어져 버리는 감수성 반응까지 다양한 반응을 관찰할 수 있었다.
- 검정할 균은 판별품종을 선별할 때 사용하였던 8개의 균(Table 1)을 분양 받아 사용하였으며 가장 감수성이었던 태광 품종에 대한 반응으로 비교 분석하였다. 13개 보급품종 중 반 정도가 콩 점무늬병균에 대하여 감수성 반응을 보였다(Table 3). 태광, 대원, 천상, 신화, 황금의 경우 접종한 균 8개 균주에 대하여 모두 심한 병징을 보이는 감수성으로 확인되었다.
- 13개 보급품종 중 반 정도가 콩 점무늬병균에 대하여 감수성 반응을 보였다(Table 3). 태광, 대원, 천상, 신화, 황금의 경우 접종한 균 8개 균주에 대하여 모두 심한 병징을 보이는 감수성으로 확인되었다. 진풍의 경우 2개 균주에 대하여만 저항성을 보였고 6개 균주에 대해서는 감수성 반응을 보였으며 청자, 남풍, 우람, 풍산나물 등은 3-4개 균주에 대하여 저항성 반응을 보였다.
- 태광, 대원, 천상, 신화, 황금의 경우 접종한 균 8개 균주에 대하여 모두 심한 병징을 보이는 감수성으로 확인되었다. 진풍의 경우 2개 균주에 대하여만 저항성을 보였고 6개 균주에 대해서는 감수성 반응을 보였으며 청자, 남풍, 우람, 풍산나물 등은 3-4개 균주에 대하여 저항성 반응을 보였다. 검정한 품종 중 대풍 품종은 접종한 균 8개에 대하여 모두 저항성을 보였으며, 신팔달2호의 경우 Cs-14 균주에만 감수성을 보였으며 나머지 7균주에 대해서는 저항성임을 알 수 있었다.
- 진풍의 경우 2개 균주에 대하여만 저항성을 보였고 6개 균주에 대해서는 감수성 반응을 보였으며 청자, 남풍, 우람, 풍산나물 등은 3-4개 균주에 대하여 저항성 반응을 보였다. 검정한 품종 중 대풍 품종은 접종한 균 8개에 대하여 모두 저항성을 보였으며, 신팔달2호의 경우 Cs-14 균주에만 감수성을 보였으며 나머지 7균주에 대해서는 저항성임을 알 수 있었다. 연풍과 청아의 경우는 2개 균주에 대하여 감수성 반응을 보였다.
- 이는 완전 감수성을 보이는 태광과 황금콩은 모두 광교 모본에서 육종된 것이며 대원, 천상은 황금콩을 모본으로 육종된 것으로 콩 점무늬병균에 대한 저항성 유전자가 전혀 유전되지 않은 것으로 생각된다. 반면, 대풍과 청아 품종은 신팔달2호를 모본으로 육종된 품종으로 콩 점무늬병균에 대해 저항성을 보이는 신팔달2호에서 저항성 형질이 유전된 것으로 추측할 수 있었다. 품종 진풍의 경우 2012년에 개발 육성된 품종으로 신팔달2호를 모본으로 한다.
- 품종 진풍의 경우 2012년에 개발 육성된 품종으로 신팔달2호를 모본으로 한다. 병원성 검정 결과, 총 8균주 중 6균주가 진풍에 병을 발생하였다. 따라서 신팔달2호의 콩점무늬병 저항성 유전자가 다른 콩과 교배하면서 희석된 것으로 추측되어진다.
- 표준화된 검정방법을 적용하기 위해 가장 효과적인 포자 형성 배지 조건을 탐색하고 저항성 검정 평가 기준을 확립하였다. 포자형성은 25℃, 12시간 광 조건과 암 조건에서 V8 juice를 이용한 배지의 포자 형성이 가장 효과적임을 알 수 있었다. 접종은 105 spores/ml로 준비하여, 제 5 복엽 완전전개기인 V6 stage까지 키운 건강한 콩 식물체에 실시하였고 병 반응은 28일 동안 관찰하였다.
- 접종은 105 spores/ml로 준비하여, 제 5 복엽 완전전개기인 V6 stage까지 키운 건강한 콩 식물체에 실시하였고 병 반응은 28일 동안 관찰하였다. 그 결과 대풍은 8개 균주 모두 저항성을 보였고, 신팔달2호는 7개 균주에, 연풍, 청아는 6개 균주에 저항성을 보였다. 반면에 황금, 태광, 대원, 천상, 신화 등은 평가한 8개 균주에 모두 감수성 반응을 나타내었다.
- 그 결과 대풍은 8개 균주 모두 저항성을 보였고, 신팔달2호는 7개 균주에, 연풍, 청아는 6개 균주에 저항성을 보였다. 반면에 황금, 태광, 대원, 천상, 신화 등은 평가한 8개 균주에 모두 감수성 반응을 나타내었다. 콩 점무늬병에 대한 저항성 품종을 육종하기 위해 표준화되고 정밀화된 저항성 검정방법과 판정 체계를 갖추는 것은 매우 중요하며 이 방법은 차후 포장 저항성 검정에도 적용할 수 있을 것이라 기대한다.
후속연구
- 반면에 황금, 태광, 대원, 천상, 신화 등은 평가한 8개 균주에 모두 감수성 반응을 나타내었다. 콩 점무늬병에 대한 저항성 품종을 육종하기 위해 표준화되고 정밀화된 저항성 검정방법과 판정 체계를 갖추는 것은 매우 중요하며 이 방법은 차후 포장 저항성 검정에도 적용할 수 있을 것이라 기대한다.
- 국내 분포 콩 점무늬병균의 레이스가 파악이 되어야 육종에 사용될 유전자도 선발이 가능하게 된다. 본 실험에서 밝혔듯이 국내 보급품종 중 5개의 품종이 8개의 균주에 대해 모두 감수성을 보이므로 전국에서 균을 수집, 분석하여 보다 명확한 국내 분포균의 레이스를 파악하는 것이 시급하며 표준화된 저항성 평가 시스템을 바탕으로 점무늬 저항성 콩 육종법 개발이 필요하다고 생각된다.
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