국내 양송이버섯 재배 중 발생하는 버섯파리류 분자생물학적 종 동정 Molecular Identification of the Dominant Species of Dark-winged Fungus Gnat (Diptera: Sciaridae) from Button Mushroom (Agaricus bisporus) in Korea원문보기
버섯파리는 국내 양송이 균상 재배지에서 발생하여 버섯 균사와 자실체를 가해하고 간접적으로는 병을 매개하여 피해는 해마다 증가하고 있다. 부여군 세도면, 보령시 성주면, 용인시 남사면, 칠곡군 약목면 등 총 4개 지역의 버섯 재배사에서 끈끈이트랩을 이용하여 채집한 버섯파리 성충을 DNA barcoding 방법으로 Cytochrome Oxidase I (COI)의 염기서열 분석을 통해 종 동정을 실시하였다. 그 결과 4개 조사지역의 양송이에서 발생하는 버섯파리는 모두 긴수염버섯파리(Lycoriella ingenua)로 동정되었다.
버섯파리는 국내 양송이 균상 재배지에서 발생하여 버섯 균사와 자실체를 가해하고 간접적으로는 병을 매개하여 피해는 해마다 증가하고 있다. 부여군 세도면, 보령시 성주면, 용인시 남사면, 칠곡군 약목면 등 총 4개 지역의 버섯 재배사에서 끈끈이트랩을 이용하여 채집한 버섯파리 성충을 DNA barcoding 방법으로 Cytochrome Oxidase I (COI)의 염기서열 분석을 통해 종 동정을 실시하였다. 그 결과 4개 조사지역의 양송이에서 발생하는 버섯파리는 모두 긴수염버섯파리(Lycoriella ingenua)로 동정되었다.
The dark-winged fungus gnats are one of the most serious fly pests attacking the mushroom cultivation in Korea. They cause severe damage to the artificial sawdust beds used to cultivate mushroom, and reduce the production of button mushroom, Agaricus bisporus, in greenhouses. In this study, we colle...
The dark-winged fungus gnats are one of the most serious fly pests attacking the mushroom cultivation in Korea. They cause severe damage to the artificial sawdust beds used to cultivate mushroom, and reduce the production of button mushroom, Agaricus bisporus, in greenhouses. In this study, we collected nine species of the mushroom flies in order to identify the dominant species of the dark-winged fungus gnat attacking the A. bisporus plantation using the yellow sticky trap in Buyeo-gun, Boryeong-gun, Yongin-si and Chilgok-gun from April to June 2015. The collected samples were used to determine the DNA sequence of the cytochrome c oxidase subunit I (COI) of the nine different species by DNA barcoding. The sequencing results showed that Lycoriella ingenua was the dominant dark-winged fungus gnat species destroying A. bisporus cultivated on the artificial sawdust beds in Korea.
The dark-winged fungus gnats are one of the most serious fly pests attacking the mushroom cultivation in Korea. They cause severe damage to the artificial sawdust beds used to cultivate mushroom, and reduce the production of button mushroom, Agaricus bisporus, in greenhouses. In this study, we collected nine species of the mushroom flies in order to identify the dominant species of the dark-winged fungus gnat attacking the A. bisporus plantation using the yellow sticky trap in Buyeo-gun, Boryeong-gun, Yongin-si and Chilgok-gun from April to June 2015. The collected samples were used to determine the DNA sequence of the cytochrome c oxidase subunit I (COI) of the nine different species by DNA barcoding. The sequencing results showed that Lycoriella ingenua was the dominant dark-winged fungus gnat species destroying A. bisporus cultivated on the artificial sawdust beds in Korea.
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제안 방법
이후 최종 사슬 연장 단계가 추가로 72℃에서 10분간 이루어졌다. PCR 생성물은 ethidium bromide로 염색하여 2%의 agarose gel을 사용하여 전기영동을 통해 확인하였다. 이후 QIAquick PCR purification kit (QIAGEN, Inc)을 사용하여 정제한 후 바이오니아(Bioneer Corporation, 대전)에 염기서열 분석을 의뢰하였다.
, 1994). PCR은 BIO-RAD thermo cycler (C1000 TouchTM)을 이용하였고 조건은 다음과 같다.
버섯파리의 성충을 채집하기 위해 황색 끈끈이트랩(끈끈이 트랩, 황색 150 × 250 mm, 그린아그로텍)을 재배 베드 마다 2 m의 간격으로 1장씩, 총 10장을 재배사 바닥에서부터 약 150 cm 높이에 설치하였고 2주에 한번 새것으로 교체하면서 위치를 바꾸어 재설치 하였다. 각 지역에서 발생하는 버섯파리의 정확한 종 동정을 위해 황색 끈끈이트랩에 유살된 성충 50개체 이상을 1.5 ml 튜브에 한 개체씩 옮긴 후 실험실로 가져와 1개체 별로 genomic DNA 추출에 이용하였다. 채집한 버섯파리 성충의 개체명은 지역의 영문 머리글자와 채집날짜를 이용하여 표시하였다.
버섯파리의 성충을 채집하기 위해 황색 끈끈이트랩(끈끈이 트랩, 황색 150 × 250 mm, 그린아그로텍)을 재배 베드 마다 2 m의 간격으로 1장씩, 총 10장을 재배사 바닥에서부터 약 150 cm 높이에 설치하였고 2주에 한번 새것으로 교체하면서 위치를 바꾸어 재설치 하였다.
분석된 Cytochrome Oxidase I (CO I) 서열은 NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov)의 nucleotide blast를 이용하여 등록된 염기서열과 유사도를 비교하였다. 분석된 CO I 염기서열은 BioEdit (Ver.
PCR 생성물은 ethidium bromide로 염색하여 2%의 agarose gel을 사용하여 전기영동을 통해 확인하였다. 이후 QIAquick PCR purification kit (QIAGEN, Inc)을 사용하여 정제한 후 바이오니아(Bioneer Corporation, 대전)에 염기서열 분석을 의뢰하였다.
지역별로 채집된 버섯파리 성충의 genomic DNA 추출은 DNeasy Blood and Tissue kit (QIAGEN, Inc)를 사용하였다. 버섯파리는 액체질소를 이용하여 마쇄 후 lysis buffer와 protease K 용액을 제품 사용설명서에 따라 각각 60℃에서 2시간 용해시켰다.
대상 데이터
ingenua captured from the Agaricus bisporus growth cabinets of Buyeo-gun, Boryeong-gun, Yongin-si, and Chilgok-gun in 2015. The sequence information of the cytochrome c oxidase subunit I (COI) of the nine species belonging to the genus Lycoriella registered at the National Center for Biotechnology Information (NCBI) were used for analysis (L. gerbatshevskayae, L. flavicornis, L. flavipeda, L. riparia, L. janetscheki, L. modesta, L. castanescens, L. abbrevinervis, and L. cochleata).
양송이 재배지에서 발생하는 버섯파리 성충 채집은 2015년 4월부터 6월까지 부여군 세도면, 보령시 성주면, 용인시 남사면, 칠곡군 약목면 등 총 4개 지역의 버섯 재배사에서 채집하였다(Fig. 1). 채집 당시 모든 재배사에서는 버섯이 건전하게 생육 중이었고, 버섯파리의 발생도 많았다
이론/모형
html) (Hall, 1998)의 Clustal X multiple alignment method를 이용하여 염기서열의 길이를 정리하였다. 계통도는 MEGA 6 (Ver. 6.06, http://www.megasoftware.net)의 neighbor-joining (NJ) method 방법과 1,500번의 bootstrap 회전수 그리고 Kimura 2-parameter model을 사용하여 작성하였다(Tamura et al., 2007; Tamura et al., 2011).
본 논문에서는 국내 주요 양송이버섯을 재배하는 지역에서 발생하는 버섯파리의 정확한 종 분석을 위해 Kwon(2013) 등을 참고하여 DNA barcoding 방법으로 버섯파리의 종을 동정 하였다.
gov)의 nucleotide blast를 이용하여 등록된 염기서열과 유사도를 비교하였다. 분석된 CO I 염기서열은 BioEdit (Ver. 7.2.5, http://www.mbio.ncsu.edu/bioedit/bioedit.html) (Hall, 1998)의 Clustal X multiple alignment method를 이용하여 염기서열의 길이를 정리하였다. 계통도는 MEGA 6 (Ver.
성능/효과
국내 4개 지역 균상재배 양송이에서 발생하는 버섯파리의종 동정을 위해 염기서열 분석을 실시한 결과, 모든 조사지역의 버섯파리는 검정날개버섯과(Sciaridae) 긴수염버섯파리(Lycoriella ingenua)로 동정되었으며(Fig. 2), 트랩에 채집되진 않았지만 재배사 출입문에서 1% 미만의 밀도로 털파리붙이류(Scatopsids) 가 관찰되었다. 털파리붙이류의 유충은 균사가 없는 배지를 주로 가해하고 버섯에는 큰 피해를 주지 않으며(Gyeonggido, 2008), 주로 오래된 배지에서 많이 발생한다.
이러한 보고들과 본 연구의 결과들을 종합하면 긴수염버섯 파리와 작은뿌리파리는 발효퇴비, 볏짚 등 유기물이 풍부하고 습한 환경을 선호하는 것을 알 수 있었다.
1). 채집 당시 모든 재배사에서는 버섯이 건전하게 생육 중이었고, 버섯파리의 발생도 많았다
후속연구
털파리붙이류의 유충은 균사가 없는 배지를 주로 가해하고 버섯에는 큰 피해를 주지 않으며(Gyeonggido, 2008), 주로 오래된 배지에서 많이 발생한다. 본 실험에서는 성충만을 대상으로 짧은 기간에 조사하여 털파리 붙이류가 관찰되지 못했을 가능성도 배제할 수 없다. 일부 부여 양송이 재배농가에서 배지 위에 서식하는 황백색 유충이 때때로 발견된다는 것이 이를 뒷받침한다.
본 연구에서 모든 조사지역의 Sciarids 버섯파리가 긴수염버섯파리로 동정된 결과는 양송이버섯의 배지재료, 배지제조과정, 버섯재배와 관리방법 등의 변화에 의한 서식환경의 변화로 추정하지만, 버섯 품종에 따른 발생종의 차이 등은 더 많은 연구가 필요할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
양송이에서 발생하는 버섯파리종 중 털파리붙이류의 특징은?
2), 트랩에 채집되진 않았지만 재배사 출입문에서 1% 미만의 밀도로 털파리붙이류(Scatopsids) 가 관찰되었다. 털파리붙이류의 유충은 균사가 없는 배지를 주로 가해하고 버섯에는 큰 피해를 주지 않으며(Gyeonggido, 2008), 주로 오래된 배지에서 많이 발생한다. 본 실험에서는 성충만을 대상으로 짧은 기간에 조사하여 털파리붙이류가 관찰 되지 못했을 가능성도 배제할 수 없다.
버섯파리류의 유충은 버섯에 어떻게 피해를 유발하는가?
이 중 버섯파리류는 유기물과 균사 등이 먹이원이기 때문에 기주 범위가 넓어 여러 버섯의 주요 해충으로 알려져 있다. 버섯파리류의 유충은 식균성 (mycophagous maggots)으로 배지에서 생장하는 버섯 균사와자실체를 갉아먹어 상하게 하고, 간접적으로는 병을 매개하여 복합피해를 유발시킨다(Menzel et al., 2003; Kwon et al.
버섯파리방제용으로 등록된 약제는?
특히 양송이버섯 균상재배는 발효퇴비, 볏짚 등 유기물이 풍부한 영양원인 배지를 사용하여 연중 재배하기 때문에 버섯파리 서식에 최적의 환경조건과 함께 재배사의 집단화 등으로 해마다 버섯파리류에 의한 피해가 증가하고 있다. 게다가 버섯파리방제용으로 등록된 약제는 diflubenzuron (양송이, 느타리), teflubenzuron (버섯) 2종류 뿐이며, 양송이버섯의 경우 등록된 약제마저도 복토 전 2회 처리하는 것이 일반적이며, 복토 후에는 농약잔류문제로 약제사용에 제약이 많아 방제가 어려운 실정이다.
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