[논문]2016년 경남지역 Pseudomonas syringae pv. actinidiae Biovar 3의 2차감염에 의한 키위 궤양병의 확산

김경희; 최으뜸; 이영선; 정재성; 고영진

doi:10.5423/rpd.2016.22.4.276

2016년 경남지역 Pseudomonas syringae pv. actinidiae Biovar 3의 2차감염에 의한 키위 궤양병의 확산
Spread of Bacterial Canker of Kiwifruit by Secondary Infection of Pseudomonas syringae pv. actinidiae Biovar 3 in Gyeongnam in 2016 원문보기

Research in plant disease = 식물병연구, v.22 no.4, 2016년, pp.276 - 283

김경희 (순천대학교 식물의학과) , 최으뜸 (순천대학교 식물의학과) , 이영선 (순천대학교 생물학과) , 정재성 (순천대학교 생물학과) , 고영진 (순천대학교 식물의학과)

초록
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2013년부터 2016년까지 P. syringae pv. actinidiae에 의한 궤양병에 감염된 것으로 확인된 과수원수는 202개였는데, Psa2가 73개 과수원에서 검출되었고 Psa3는 129개 과수원에서 검출되었다. 2015년에 비해 2016년 Psa2에 감염된 과수원은 거의 증가하지 않았지만 Psa3에 감염된 과수원은 두 배 가량 증가했다. 우리나라에서 재배하고 있는 키위 품종들 중에서 일부 토종다래를 제외한 모든 키위 품종들에서 Psa3가 검출되어 아직까지 Psa3에 저항성인 품종은 없다는 것이 확인되었다. 조사된 품종들 중에서 골드키위 품종인 Hort16A와 제시골드와 레드키위 품종인 홍양이 Psa3에 가장 감수성이었다. 경남지역에서 역학조사와 RAPD 분석 결과 2014년 홍양 과수원에서 최초 Psa3에 의한 궤양병은 중국에서 수입한 Psa3에 오염된 꽃가루에 의해 발생했고, 2016년 경남 사천과 고성 지역의 과수원들에서 궤양병의 대발생은 홍양 과수원으로부터 근처 제시골드와 헤이워드 과수원으로 2차감염에 의한 Psa3의 급속한 확산 때문으로 추정된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Bacterial canker caused by Pseudomonas syringae pv. actinidiae (Psa) occurred at 202 kiwifruit orchards for the survey period of 2013-2016, of which Psa biovar 2 (Psa2) and Psa biovar 3 (Psa3) were detected at 73 and 129 kiwifruit orchards, respectively. The number of kiwifruit orchards infected by Psa3 in 2016 increased nearly two times compared to 2015. Psa3 was detected from all the kiwifruit cultivars except some kiwiberry cultivars growing in Korea. Yellow-fleshed cultivars Hort16A and Jecy-gold and red-fleshed cultivar Hongyang were highly susceptible to Psa3. Our epidemiological and random amplification of polymorphic DNA analyses indicated that the first Psa3 incidence on Hongyang orchard in Sacheon, Gyoungnam might result from an introduction of Psa3-contaminated pollens from China for artificial pollination in 2014 and recent outbreaks of Psa3 in Sacheon and Goseong, Gyoungnam in 2016 might be due to rapid spread of bacterial canker by secondary infection of Psa3 from Hongyang orchard to neighboring Jecy-gold and Hayward orchards.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 2015년에 이어 2016년 키위에 발생하는 궤양병의 확산을 모니터링하기 위하여 3월부터 8월까지 제주도, 전남과 경남의 주요 키위 재배지에 있는 과수원을 직접 방문하여 채취거나 키위 재배 농가에서 궤양병 감염 여부를 의뢰해온 시료에서 궤양병 감염 여부를 조사했다. 궤양병에 감염된 것으로 의심되는 키위 조직을 살균된 막자사발에서 마쇄하고 peptone sucrose agar에 도말하여 단일 균총을 분리하고 액체배지에 옮겨 25℃, 200 rpm으로 18시간 동안 진탕배양시킨 후 Koh 등(2014)과 Lee 등(2016)의 방법으로 Psa 여부와 biovar 종류를 확인하였다.

제안 방법

PCR 조건은 94℃에서 5분간 denaturation한 후, 94℃에서 30초간 denaturation 과정, 37℃에서 1분간 annealing 과정, 72℃에서 1분간 polymerization 과정을 40회 반복하고 마지막으로 연장반응은 72℃에서 7분간 실시하였다. PCR이 끝난 후 반응물을 2% agarosegel에서 전기영동한 후 ethidium bromide 염색하여 밴드패턴을 확인하였다(Fig. 5). 시험에 사용한 12개의 primer를 사용한 PCR에서는 Psa3 9개 균주가 동일한 밴드패턴을 보였으나, 2개의 primer (OPC2와 OPB5)를 사용한 경우에 이 실험에서 채취한 Psa3 5개 균주들은 다른 지역에서 수집한 Psa3 4개 대조균주들과는 달리 모두 동일한 밴드패턴을 나타내었다.
1). 이 지역에서는 다른 지역에 비해 제시골드가 집단으로 재배가 이루어지고 있었는데 Psa3가 갑작스럽게 대발생한 원인을 구명하기 위하여 몇 농가를 대상으로 Psa3 발생 경로를 추적하는 역학조사를 실시하였다.
이러한 Psa3의 2차감염 추정경로를 뒷받침하기 위하여 1번, 2번, 4번, 5번, 13번 과수원에서 채취한 시료에서 분리한 균주들과 경남 타지역과 전남 및 제주도에서 분리한 균주들을 대상으로 Operon사(Alameda, CA, USA)의 10-mer oligonucleotide primer를 사용하여 random amplification of polymorphic DNA (RAPD) 분석을 수행하였다(Table 2). PCR반응액은 1 μl (20 ng)의주형 DNA, 1.

대상 데이터

2의 중앙에 있는 다른 과수원들에서도 보다 명확하게 추정할 수 있었다. 경남 고성군 하이면 봉현리에서 5년생 제시골드를 재배하는 4번 과수원에서 2015년 이른 봄부터 키위나무 가지 또는 주간부에서 세균유출액이 흘러내리는 궤양병 증상이 관찰되었고 줄기 궤양병 증상이 나타난 키위나무와 그 근처에 있는 키위나무 잎에서도 노란 테두리를 가진 갈색 점무늬 병징이 관찰되었다. 4번 과수원에서도 농장주의 증언에 따르면 처음 궤양병이 발생한 시기가 2015년에 인공수분을 했던 5월 이전이었으므로 경남 고성군 하이면 와룡리에서 5년생 제시골드를 재배하는 과수원에서처럼 2014년 5월 인공수분에 사용한 꽃가루를 유력한 전염원으로 의심할 수도 있었지만 사용했던 꽃가루가 남아있지 않아 꽃가루에 의한 전염 여부는 확인할 수 없었다.

이론/모형

따라서 2015년에 이어 2016년 키위에 발생하는 궤양병의 확산을 모니터링하기 위하여 3월부터 8월까지 제주도, 전남과 경남의 주요 키위 재배지에 있는 과수원을 직접 방문하여 채취거나 키위 재배 농가에서 궤양병 감염 여부를 의뢰해온 시료에서 궤양병 감염 여부를 조사했다. 궤양병에 감염된 것으로 의심되는 키위 조직을 살균된 막자사발에서 마쇄하고 peptone sucrose agar에 도말하여 단일 균총을 분리하고 액체배지에 옮겨 25℃, 200 rpm으로 18시간 동안 진탕배양시킨 후 Koh 등(2014)과 Lee 등(2016)의 방법으로 Psa 여부와 biovar 종류를 확인하였다.

성능/효과

3에서 볼 수 있듯이 2015년 이른 봄부터 줄기에서 궤양병 증상이 관찰된 키위나무 대부분은 1번 과수원과 가장 인접해 있었으며 2016년에 줄기에서 궤양병 증상이 관찰된 키위나무들도 1번 과수원 가까이에 있었다. 1번 과수원 근처에서 2015년에 발병한 키위나무 4주와 2016년에 발병한 키위나무 6주 중에서 3주는 궤양병에 심하게 감염되어 완전하게 고사하였으며, 3주는 한쪽 주지를 잘라내야 할 만큼 심하게 감염되었다. 반면에 민가주택에 의해 1번 과수원과 차단된 키위나무들은 잎에 궤양병 병반이 보이기는 하지만 발병엽률이 미미했으며 가지 또는 주간부에서 세균유출액이 흘러내리는 궤양병 증상은 전혀 보이지 않았다.
2015년까지 조사한 결과와 이번에 조사한 결과를 합쳐 2013년부터 2016년까지 궤양병이 발생한 것으로 확인된 누적 과수원수는 202개였는데, Psa2가 73개 과수원에서 검출되었고 Psa3는 129개 과수원에서 검출되었다(Table 1). 2015년까지 궤양병이 발생한 것으로 확인되었던 과수원수에 비해 새롭게 Psa2가 검출된 과수원은 거의 없는 반면에 Psa3가 검출된 과수원은 거의 두 배 가량 증가했음을 알 수있다(Kim 등, 2016).
경남 고성군 하이면 봉현리에서 5년생 제시골드를 재배하는 4번 과수원에서 2015년 이른 봄부터 키위나무 가지 또는 주간부에서 세균유출액이 흘러내리는 궤양병 증상이 관찰되었고 줄기 궤양병 증상이 나타난 키위나무와 그 근처에 있는 키위나무 잎에서도 노란 테두리를 가진 갈색 점무늬 병징이 관찰되었다. 4번 과수원에서도 농장주의 증언에 따르면 처음 궤양병이 발생한 시기가 2015년에 인공수분을 했던 5월 이전이었으므로 경남 고성군 하이면 와룡리에서 5년생 제시골드를 재배하는 과수원에서처럼 2014년 5월 인공수분에 사용한 꽃가루를 유력한 전염원으로 의심할 수도 있었지만 사용했던 꽃가루가 남아있지 않아 꽃가루에 의한 전염 여부는 확인할 수 없었다.
국내 육성 골드키위 품종 중에서 다른 품종에 비해 제시골드에서 Psa3가 높게 검출되었다. 특히 경남 사천시와 고성군에서 재배되고 있는 제시골드 과수원에서 Psa3에 의한 궤양병이 2016년에 눈에 띄게 많이 발생했다(Fig.
Psa3는 그린키위 품종인 헤이워드를 재배하는 과수원에서 가장 많이 검출되었다. 그러나 Psa3에 감염된 헤이워드 나무에서 궤양병 병징은 잎에서만 발현될 뿐 줄기에서는 병징이 관찰되지 않았으며 다른 그린키위 품종인 대흥, 메가그린, 감록에서도 잎에서만 병징이 관찰되었다. 이러한 결과는 그린키위 품종들이 골드키위나 레드키위에 비해 상대적으로 Psa3에 대해 저항성임을 시사한다(Kim 등, 2016).
계곡 가장 끝자리에 위치한 이 과수원 근처에는 다른 키위 과수원이 없어서 외부로부터 Psa3 전염원이 옮겨올 가능성이 없기 때문에 제주도에서처럼 2014년 5월 인공수분에 사용한 수입 꽃가루를 유력한 전염원으로 의심할 수밖에 없다. 따라서 2014년 인공수분에 사용하고 남은 꽃가루를 농장주로부터 받아 Psa 감염 여부와 biovar 종류를 확인한 결과 이 과수원에서 채취한 키위나무 잎과 줄기에서 분리된 Psa3와 동일한 Psa3가 검출되었다. 이러한 결과는 이미 제주도에서 재배되고 있는 Hort16A를 비롯한 골드키위와 레드키위에서 발생했던 Psa3 전염경로와 마찬가지로 수입산 감염 꽃가루가 전염원임을 뒷받침한다.
1번 과수원에서는 2014년 여름부터 결과지에서 궤양병이 발생하기 시작했지만 전혀 방제를 하지 않아 거의 폐원에 임박한 상태였다. 따라서 비록 두 과수원에서 인공수분에 사용한 꽃가루가 남아 있지 않아 꽃가루 오염 여부는 확인하지 못했지만 두 과수원에서 궤양병에 감염된 키위나무의 병든 잎과 줄기에서 궤양병균을 분리한 결과 동일한 Psa3가 검출되었다.
5). 시험에 사용한 12개의 primer를 사용한 PCR에서는 Psa3 9개 균주가 동일한 밴드패턴을 보였으나, 2개의 primer (OPC2와 OPB5)를 사용한 경우에 이 실험에서 채취한 Psa3 5개 균주들은 다른 지역에서 수집한 Psa3 4개 대조균주들과는 달리 모두 동일한 밴드패턴을 나타내었다. 이러한 결과는 Fig.
2015년에 비해 2016년 Psa2에 감염된 과수원은 거의 증가하지 않았지만 Psa3에 감염된 과수원은 두 배 가량 증가했다. 우리나라에서 재배하고 있는 키위 품종들 중에서 일부 토종다래를 제외한 모든 키위 품종들에서 Psa3가 검출되어 아직까지 Psa3에 저항성인 품종은 없다는 것이 확인되었다. 조사된 품종들 중에서 골드키위 품종인 Hort16A와 제시골드와 레드키위 품종인 홍양이 Psa3에 가장 감수성이었다.
우리나라에서 재배하고 있는 키위 품종들 중에서 일부 토종다래를 제외한 모든 키위 품종들에서 Psa3가 검출되어 아직까지 Psa3에 저항성인 품종은 없다는 것이 확인되었다. 조사된 품종들 중에서 골드키위 품종인 Hort16A와 제시골드와 레드키위 품종인 홍양이 Psa3에 가장 감수성이었다. 경남지역에서 역학조사와 RAPD 분석 결과 2014년 홍양 과수원에서 최초 Psa3에 의한 궤양병은 중국에서 수입한 Psa3에 오염된 꽃가루에 의해 발생했고, 2016년 경남 사천과 고성 지역의 과수원들에서 궤양병의 대발생은 홍양 과수원으로부터 근처 제시골드와 헤이워드 과수원으로 2차감염에 의한 Psa3의 급속한 확산 때문으로 추정된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	우리나라에서 키위 재배는 언제 시작되었는가?	우리나라에서 키위(Chinese gooseberry, kiwifruit, 참다래)재배는 1970년대 후반부터 시작되었다. 재배 초기에는 뉴질랜드에서 육성된 그린키위 품종(Actinidia deliciosa)인 헤이워드(Hayward)가주종을이루었다.
	헤이워드 품종 키위 재배에서 골드키위 품종으로 추세가 변화된 계기는?	재배 초기에는 뉴질랜드에서 육성된 그린키위 품종(Actinidia deliciosa)인 헤이워드(Hayward)가주종을이루었다. 그러나뉴질랜드에서 골드키위 품종(Actinidia chinensis)인 Hort16A가 육성되면서 전 세계적으로 골드키위 품종의 육성과 재배가 확대되기 시작했다. 우리나라에도 2004년부터 제주도에서 Hort16A가 재배되기 시작했으며, 사용료(royalty) 대응차원에서 정부지원으로 2000년대후반에국내에서육성된골드키위품종인 제시골드, 한라골드와 해금 재배면적이 급증하는 추세이다.
	우리나라에서 초기 재배된 키위 품종은?	우리나라에서 키위(Chinese gooseberry, kiwifruit, 참다래)재배는 1970년대 후반부터 시작되었다. 재배 초기에는 뉴질랜드에서 육성된 그린키위 품종(Actinidia deliciosa)인 헤이워드(Hayward)가주종을이루었다. 그러나뉴질랜드에서 골드키위 품종(Actinidia chinensis)인 Hort16A가 육성되면서 전 세계적으로 골드키위 품종의 육성과 재배가 확대되기 시작했다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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