벼 도열병은 벼의 조직에 따라서 잎, 마디, 목, 그리고 이삭의 병징에 의해 특성화된다. 심각한 수량 손실이 잎 도열병 보다는 목도열병과 이삭도열병이 원인이 됨에도 불구하고, 분리된 균주의 병원력 검정은 목과 이삭 대신 잎에서 수행되었다. 이 연구에서 우리는 목과 이삭 도열병을 위한 병원성 검정 방법을 개발하였다. 병원력 검정을 위해, 잎, 목, 그리고 이삭 도열병으로 부터 각각 3개의 대표균주를 선발하였다. 벼에 도열병균을 접종한 후 48시간 동안 고습도생장상에서 두었을 때, 24시간보다 목과 이삭에서 높은 발병률을 보였다. 잎 도열병 검정과 다르게, 목과 이삭에서의 전형적인 병반은 접종 14일 후 나타났다. 이 연구방법은 앞으로 벼 도열병의 벼 조직 별 병원성 검정방법을 위해 활용될 수 있을 것이다.
벼 도열병은 벼의 조직에 따라서 잎, 마디, 목, 그리고 이삭의 병징에 의해 특성화된다. 심각한 수량 손실이 잎 도열병 보다는 목도열병과 이삭도열병이 원인이 됨에도 불구하고, 분리된 균주의 병원력 검정은 목과 이삭 대신 잎에서 수행되었다. 이 연구에서 우리는 목과 이삭 도열병을 위한 병원성 검정 방법을 개발하였다. 병원력 검정을 위해, 잎, 목, 그리고 이삭 도열병으로 부터 각각 3개의 대표균주를 선발하였다. 벼에 도열병균을 접종한 후 48시간 동안 고습도생장상에서 두었을 때, 24시간보다 목과 이삭에서 높은 발병률을 보였다. 잎 도열병 검정과 다르게, 목과 이삭에서의 전형적인 병반은 접종 14일 후 나타났다. 이 연구방법은 앞으로 벼 도열병의 벼 조직 별 병원성 검정방법을 위해 활용될 수 있을 것이다.
Isolates of the rice blast fungus show a range of tissue-specificities infecting leaves, nodes, neck and panicles. Although neck and panicle blast cause significantly greater yield losses than the leaf blast, virulence tests of the blast isolates have been performed only rice leaves instead of neck ...
Isolates of the rice blast fungus show a range of tissue-specificities infecting leaves, nodes, neck and panicles. Although neck and panicle blast cause significantly greater yield losses than the leaf blast, virulence tests of the blast isolates have been performed only rice leaves instead of neck and panicles. In this study, we have developed a virulence test method for neck and panicle blast. We selected three representative isolates from each of leaf, neck, and panicle blast. We observed that severe disease lesions developed on the neck and the panicles when the infected rice plants were incubated in a dew chamber for 48 h instead of 24 h when tested on leaves. Unlike the leaf blast, a typical lesion on the neck and panicles appeared after 14 days post-infection as opposed to 7 days with leaf blast. This method will be applied to examine tissue-specificity of the rice blast fungus isolates.
Isolates of the rice blast fungus show a range of tissue-specificities infecting leaves, nodes, neck and panicles. Although neck and panicle blast cause significantly greater yield losses than the leaf blast, virulence tests of the blast isolates have been performed only rice leaves instead of neck and panicles. In this study, we have developed a virulence test method for neck and panicle blast. We selected three representative isolates from each of leaf, neck, and panicle blast. We observed that severe disease lesions developed on the neck and the panicles when the infected rice plants were incubated in a dew chamber for 48 h instead of 24 h when tested on leaves. Unlike the leaf blast, a typical lesion on the neck and panicles appeared after 14 days post-infection as opposed to 7 days with leaf blast. This method will be applied to examine tissue-specificity of the rice blast fungus isolates.
상기한 바와 같이, 본 연구에서는 성체 식물을 이용한 목 도열병 및 이삭 도열병 검정방법을 개발하였다. 특히, 잎을 이용한 벼 도열병 검정법과 다르게 성체 식물을 이용한 벼 도열병 검정법은 48시간 이상의 습실처리가 요구되며, 병반 형성에 2주 이상이 소요됨을 보였다.
제안 방법
그러나 아직까지 목 및 이삭 도열병의 검정을 위한 실험 방법은 개발되지 않았다. 이 연구에서는 이삭기에 접어든 4개월 된 성체 식물을 이용하여 다른 조직에서 분리된 대표균주를 이용하여 벼 도열병균의 접종법을 개발하였다.
대상 데이터
대표균주로서 선발된 균주는 모두 서울대학교 유전자원센터에 장기 보존된 균주를 분양받아 사용하였다(Table 1). 도열병 대표균주는 1999년 유묘기부터 이삭기까지의 벼 품종 추청에 발생한 병반으로부터 분리되었다.
0 dS/m)가 담긴 5 × 5 × 5 cm의 플라스틱 포트에 포트 당 4립씩 파종하고, 25℃ 식물 생장상에서 명/암 조건이 16/8시간 상태로 약 3주간 육묘하였다. 목 도열병 및 이삭 도열병 검정을 위해 사용된 벼는 경기도농업기술원의 포장에서 4개월간 자란 ‘추청벼’ 중 병징이 없는 성체 식물을 선발하여 대형 포트에 옮겨 심은 뒤 실험에 사용하였다.
데이터처리
하나의 포트 내에 대략 14-20개의 목과 이삭이 관찰되었으므로, 대략 50-60개 정도의 목과 이삭이 한 균주에 대한 접종 실험에 사용되었다. 실험 처리 간 비교를 위하여 통계학적인 분석방법은 Tukey’s HSD를 사용하였다. 선발된 도열병균을 각 실험구당 3개 이상의 성체 식물에 접종했을 때, 우리가 예상한 바와 같이 오랜 시간(48시간) 습실 처리 시, 좀 더 명확한 병징을 관찰할 수 있었다.
이론/모형
발병조사는 유묘의 경우 식물체 전체 잎에 형성된 병반형 및 병반수를 계수하여 Valent 등(1991)에 의한 발병지수에 의해 0-5로 기록하였다: 0-2는 비병원성; 3은 중도병원성; 4-5는 고도병원성으로 구분하여 단계별로 조사하였다. 목과 이삭의 경우 병반 면적률은 크게 의미를 가지지 않기 때문에 발병 정도를 감염 개체율로 계산하였다.
성능/효과
또한 유묘의 경우 접종 후 7일 뒤 병원성 여부를 판별하기에 충분한 병징이 관찰되는데 반해 성체 식물의 경우 접종 후 14일이 되어서야 충분한 병징이 관찰되었다. 이러한 결과는 목 도열병 및 이삭 도열병 검정을 위한 접종 실험시 적어도 48시간 이상의 습실 처리와 2주 이상의 병반 형성 기간이 필요함을 나타낸다.
상기한 바와 같이, 본 연구에서는 성체 식물을 이용한 목 도열병 및 이삭 도열병 검정방법을 개발하였다. 특히, 잎을 이용한 벼 도열병 검정법과 다르게 성체 식물을 이용한 벼 도열병 검정법은 48시간 이상의 습실처리가 요구되며, 병반 형성에 2주 이상이 소요됨을 보였다. 이 방법은 포장 내에서 벼 도열병균 집단이 어떻게 변이하는지를 병원력 수준에서 밝히는데 활용 될 수 있을 뿐 아니라 벼 도열병 균주들이 기주의 조직에 따라 어떻게 적합성이 달라지는지를 밝혀내는데 사용 가능할 것이다.
후속연구
특히, 잎을 이용한 벼 도열병 검정법과 다르게 성체 식물을 이용한 벼 도열병 검정법은 48시간 이상의 습실처리가 요구되며, 병반 형성에 2주 이상이 소요됨을 보였다. 이 방법은 포장 내에서 벼 도열병균 집단이 어떻게 변이하는지를 병원력 수준에서 밝히는데 활용 될 수 있을 뿐 아니라 벼 도열병 균주들이 기주의 조직에 따라 어떻게 적합성이 달라지는지를 밝혀내는데 사용 가능할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
벼 도열병을 야기하는 병원균은?
벼 도열병은 벼 및 화본과 작물에 병을 일으키는 병원균인 Magnaporthe oryzae에 의해 발생된다. 전 세계적으로 벼를 재배하는 지역에서 가장 중요한 병으로 벼의 유묘기에서 수확기에 이르기까지 벼의 전 생육기에 걸쳐 나타나며, 이 병에 의한 손실량은 한 해 6000만 명이 먹을 수 있을 정도에 달한다(Oh, 1985).
Magnaporthe oryzae의 특징과 피해는?
벼 도열병은 벼 및 화본과 작물에 병을 일으키는 병원균인 Magnaporthe oryzae에 의해 발생된다. 전 세계적으로 벼를 재배하는 지역에서 가장 중요한 병으로 벼의 유묘기에서 수확기에 이르기까지 벼의 전 생육기에 걸쳐 나타나며, 이 병에 의한 손실량은 한 해 6000만 명이 먹을 수 있을 정도에 달한다(Oh, 1985). 우리나라의 경우 1970년대 벼의 생산량 증대를 위해 개발된 통일계 품종들이 전국적으로 재배되고, 기주의 단일화와 환경조건이 병원균 발생에 유리한 상황으로 지속되면서 벼 도열병이 대발생된 사례가 있다.
도열병균이 벼에 침입하는 시점은?
도열병균은 벼의 그루터기 등에서 균사체나 포자 상태로 월동하는 것으로 생각되고 있으며, 벼가 논에 이식되어 재배되기 시작하는 시점의 유묘기 때부터 잎에 침입하기 시작한다. 다른 식물 병원성 곰팡이와 마찬가지로 벼 도열병균의 무성포자가 가장 중요한 최초의 감염체로, 무성포자는 기주 부착 후 1-2시간 내 발아가 시작된다(Bourett와 Howard, 1999; Hamer 등, 1988).
참고문헌 (12)
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Bourett, T. M. and Howard, R. J. 1990. In vitro development of penetration structure in the rice blast fungus Magnaporthe grisea. Can. J. Bot. 68: 329-342.
Hamer, J. E., Howard, R. J., Chumley, F. G. and Valent, B. 1988. A mechanism for surface attachment in spores of a plant pathogenic fungus. Science 239: 288-290.
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