고부가가치 작물인 참깨와 들깨를 뿌리혹선충이 감염된 시설재배지에 윤작작물로 추천하기 위하여 참깨 10품종, 들깨 10품종, 총 20품종을 고구마 뿌리혹선충과 땅콩 뿌리혹선충을 대상으로 저항성을 검정하였다. 참깨 10품종 모두 M. incognita에는 저항성이나 M. arenaria에는 감수성이었다. 들깨 10품종은 모두 두 종류의 뿌리혹선충에 모두 저항성이었다. 참깨와 들깨를 시설재배지에 윤작작물로 사용하고자 할 때, 참깨는 시설재배지에 감염되어있는 뿌리혹선충의 종을 먼저 동정하여, M. arenaria가 감염된 경우에는 사용할 수 없고, M. incognita가 감염되어 있을 경우에는 윤작작물로 사용이 가능하다. 들깨는 2종의 뿌리혹선충에 모두 저항성으로 이들 선충이 감염된 시설하우스에서 윤작작물로 사용이 가능하다.
고부가가치 작물인 참깨와 들깨를 뿌리혹선충이 감염된 시설재배지에 윤작작물로 추천하기 위하여 참깨 10품종, 들깨 10품종, 총 20품종을 고구마 뿌리혹선충과 땅콩 뿌리혹선충을 대상으로 저항성을 검정하였다. 참깨 10품종 모두 M. incognita에는 저항성이나 M. arenaria에는 감수성이었다. 들깨 10품종은 모두 두 종류의 뿌리혹선충에 모두 저항성이었다. 참깨와 들깨를 시설재배지에 윤작작물로 사용하고자 할 때, 참깨는 시설재배지에 감염되어있는 뿌리혹선충의 종을 먼저 동정하여, M. arenaria가 감염된 경우에는 사용할 수 없고, M. incognita가 감염되어 있을 경우에는 윤작작물로 사용이 가능하다. 들깨는 2종의 뿌리혹선충에 모두 저항성으로 이들 선충이 감염된 시설하우스에서 윤작작물로 사용이 가능하다.
To select resistant oil seed crops against two species of root-knot nematodes, Meloidogyne incognita and M. arenaria, 10 cultivars of sesame (Sesamum indicum L.) and 10 cultivars of perilla (Perilla frutescens var. japonica) were screened in greenhouse pot test. All sesame cultivars tested were resi...
To select resistant oil seed crops against two species of root-knot nematodes, Meloidogyne incognita and M. arenaria, 10 cultivars of sesame (Sesamum indicum L.) and 10 cultivars of perilla (Perilla frutescens var. japonica) were screened in greenhouse pot test. All sesame cultivars tested were resistant to M. incognita but susceptible to M. arenaria. While, perilla was resistant to both Meloidogyne species. Therefore, perilla cultivars could be used as rotation crop in greenhouse infested with both M. incognita and M. arenaria. But, sesame cultivars only can be used as a rotation crop in greenhouse infested with M. incognita but not for M. arenaria.
To select resistant oil seed crops against two species of root-knot nematodes, Meloidogyne incognita and M. arenaria, 10 cultivars of sesame (Sesamum indicum L.) and 10 cultivars of perilla (Perilla frutescens var. japonica) were screened in greenhouse pot test. All sesame cultivars tested were resistant to M. incognita but susceptible to M. arenaria. While, perilla was resistant to both Meloidogyne species. Therefore, perilla cultivars could be used as rotation crop in greenhouse infested with both M. incognita and M. arenaria. But, sesame cultivars only can be used as a rotation crop in greenhouse infested with M. incognita but not for M. arenaria.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
고부가가치 작물인 참깨와 들깨를 뿌리혹선충이 감염된 시설재배지에 윤작작물로 추천하기 위하여 참깨 10품종, 들깨 10품종, 총 20품종을 고구마 뿌리혹선충과 땅콩 뿌리혹선충을 대상으로 저항성을 검정하였다. 참깨 10 품종 모두 M.
그러나 국내 개발된 참깨와 들깨 품종을 이용한 구체적인 저항성 시험 결과는 아직 없는 실정이다. 따라서 이시험은 농촌진흥청에서 개발된 참깨와 들깨 각 10개의 품종들을 국내시설재배지대에 가장 널리 분포하고 있는 2종 뿌리혹선충인 M. arenaria와 M. incognita에 대한 저항성을 검정하여 뿌리혹선충 저항성 윤작작물로 추천하고자 실시되었다.
제안 방법
시험 60일 후 토화분을 비우고 뿌리를 물로 조심스럽게 씻어 흙을 제거한 후 초장, 식물체 무게, 뿌리 무게를 측정하였다. 일반적으로 저항성판정은 뿌리를 Phloxin B 용액(15 mg/l)에 염색하여 난낭수를 조사하거나 전체뿌리에 혹이 발생된 정도(%)를 조사하여 저항성을 판정한다(Taylor와 Sasser, 1978).
유지작물의 뿌리에 발생된 뿌리혹선충 난낭의 발육 정도를 비교하기 위하여 세계적으로 감수성 표준품종으로 사용되고 있는 토마토 품종 Rutger를 시험용 유지작물과 같은 시기에 같은 방법으로 심어 시험에 공시하였다. 유지작물은 원예용 상토(주 부농)에 4주 전 파종하여 육묘하였고, 그중 균일한 묘를 골라 위에서 준비한 선충 감염토양이 담긴 직경 10 cm 토화분에 1포기씩 이식하였으며 각 품종별 반복은 3반복이었다. 참깨와 들깨(작물)는 온실에서 7–8월 사이에 재배하였으며 시험 기간 중의 온실내 온도는 20℃–30℃였다.
일반적으로 저항성판정은 뿌리를 Phloxin B 용액(15 mg/l)에 염색하여 난낭수를 조사하거나 전체뿌리에 혹이 발생된 정도(%)를 조사하여 저항성을 판정한다(Taylor와 Sasser, 1978). 이번 시험에서 사용된 유지 작물은 작물의 특성상 전체뿌리에 혹이 발생된 정도를 기준으로 하는 뿌리혹지수(gall index)를 기준으로 저항성을 판정하였다. 뿌리혹지수는 1=0%–5%galls (highly resistant), 2=6%–10% (R, resistant), 3=11%–30%(moderately resistant), 4=31%–70% (susceptible), and 5=71% 이상(very susceptible)으로 하였다(Taylor와 Sasser, 1978).
대상 데이터
뿌리혹선충 M. incognita는 경북 군위군 군위읍의 오이 재배포장에서, M. arenaria는 경북 김천시 농소면의 참외 시설재배지에서 채집하여 사용하였으며, 뿌리혹선충의 종은 암컷 vulva 주위 perineal pattern과 머리의 excretorypore의 위치를 현미경으로 확인하여 동정하였다(Kim 등, 2001b). 채집한 흙은 직경이 2 mm인 체로 쳐서 굵은 돌과 식물 뿌리 등은 골라내고, 세 번 이상 잘 섞어 선충의 밀도를 균일하게 한 후, 직경 10 cm 토화분에 담았다.
시험 전 토양의 뿌리 혹선충 유충 밀도는 토양을 잘 섞은 후 그 중에서 토양 300 cm3를 취하여 깔데기법(Southey, 1986)으로 선충을 분리하여 조사하였다. 선충의 밀도가 너무 높을 경우, 깨끗한 강모래와 섞어 시험 전 토양의 뿌리혹선충 유충의 밀도를 토양 100 cm3당 200마리로 조정하였다.
저항성 검정을 위하여 ‘안산깨(Ansankkae)’ 등 참깨 10품종, ‘안유들깨(Anyudeulkkae)’ 등 들깨 10품종, 총 20품종을 공시하였다(Table 1). 유지작물의 뿌리에 발생된 뿌리혹선충 난낭의 발육 정도를 비교하기 위하여 세계적으로 감수성 표준품종으로 사용되고 있는 토마토 품종 Rutger를 시험용 유지작물과 같은 시기에 같은 방법으로 심어 시험에 공시하였다. 유지작물은 원예용 상토(주 부농)에 4주 전 파종하여 육묘하였고, 그중 균일한 묘를 골라 위에서 준비한 선충 감염토양이 담긴 직경 10 cm 토화분에 1포기씩 이식하였으며 각 품종별 반복은 3반복이었다.
저항성 검정을 위하여 ‘안산깨(Ansankkae)’ 등 참깨 10품종, ‘안유들깨(Anyudeulkkae)’ 등 들깨 10품종, 총 20품종을 공시하였다(Table 1).
이론/모형
채집한 흙은 직경이 2 mm인 체로 쳐서 굵은 돌과 식물 뿌리 등은 골라내고, 세 번 이상 잘 섞어 선충의 밀도를 균일하게 한 후, 직경 10 cm 토화분에 담았다. 시험 전 토양의 뿌리 혹선충 유충 밀도는 토양을 잘 섞은 후 그 중에서 토양 300 cm3를 취하여 깔데기법(Southey, 1986)으로 선충을 분리하여 조사하였다. 선충의 밀도가 너무 높을 경우, 깨끗한 강모래와 섞어 시험 전 토양의 뿌리혹선충 유충의 밀도를 토양 100 cm3당 200마리로 조정하였다.
성능/효과
감수성 표준품종인 Rutger 토마토 뿌리에 생긴 난낭의 수는 3반복 평균 M. arenaria가 130개, M. incognita가 110개로 이번 시험에 사용된 참깨와 들깨의 저항성 판정에는 충분하였다(Table 1).
1). 반면 들깨10품종(남천들깨, 다유들깨, 대유들깨, 동글3호, 상백들깨, 새보라들깨, 새엽실들깨, 소입들깨, 안유들깨, 잎들깨)은 두 종류의 뿌리혹선충에 모두 강한 저항성이었다(Table 1).
arenaria에 감염된 참깨 뿌리의 혹 발생정도가 심했기 때문이다. 실제선충 접종 후 난낭수를 조사했을 때 뿌리에 발생된 난낭수는 감수성 판별기준 이하였지만 혹이 발생된 정도가 식물이 고사할 정도로 심한 수준으로, 뿌리혹지수를 기준으로 판별하였을 때 감수성에 해당되었다(Table 1).
참깨와 들깨(작물)는 온실에서 7–8월 사이에 재배하였으며 시험 기간 중의 온실내 온도는 20℃–30℃였다. 이번 시험에 사용된 2종의 뿌리혹선충이 모두 시설재배지 선충으로 선충의 발육에 이상적인 온도였다.
이번 연구에서 들깨는 시험에 사용된 모든 품종이 2종의 뿌리혹선충 저항성을 보였다. 따라서 뿌리혹선충이 감염된 모든 시설재배지에서는 뿌리혹선충 종 동정 없이 윤작작물로 사용가능하다.
arenaria가 우점하고 있는 시험포장에서 저항성 시험을 실시한 결과이므로 정확한 종 동종과 해당종 접종을 통한 저항성 시험의 결과와 상이하게 나타났다고 판단된다(Table 1). 이상의 결과로 보아 참깨를 시설재배지에서 윤작작물로 사용하고자 한다면 반드시 시설재배지에 감염되어있는 뿌리혹선충의 종을 먼저 동정하여야 하며 만약 농가포장이 M. incognita에 감염된 경우에는 참깨를 윤작작물로 사용 가능하고 M. arenaria에 감염된 경우에는 윤작작물로 사용할 수 없다.
고부가가치 작물인 참깨와 들깨를 뿌리혹선충이 감염된 시설재배지에 윤작작물로 추천하기 위하여 참깨 10품종, 들깨 10품종, 총 20품종을 고구마 뿌리혹선충과 땅콩 뿌리혹선충을 대상으로 저항성을 검정하였다. 참깨 10 품종 모두 M.incognita에는 저항성이나 M. arenaria에는 감수성이었다. 들깨 10품종은 모두 두종류의 뿌리혹선충에 모두 저항성이었다.
참깨는 뿌리혹선충 종에 따라 저항성과 감수성이 뚜렷하게 구별되었다. 참깨 10품종(강흑깨, 미흑깨, 밀성깨, 서둔깨, 안산깨, 양백깨, 우황깨, 유백깨, 윤 흑깨, 평안깨)은 M.incognita에 대하여 모두 저항성 또는 중간저항성이었으나, M. arenaria에는 모두 감수성이었다(Table 1, Fig. 1). 반면 들깨10품종(남천들깨, 다유들깨, 대유들깨, 동글3호, 상백들깨, 새보라들깨, 새엽실들깨, 소입들깨, 안유들깨, 잎들깨)은 두 종류의 뿌리혹선충에 모두 강한 저항성이었다(Table 1).
들깨 10품종은 모두 두종류의 뿌리혹선충에 모두 저항성이었다. 참깨와 들깨를 시설재배지에 윤작작물로 사용하고자 할때, 참깨는 시설재배지에 감염되어있는 뿌리혹선충의 종을 먼저 동정하여, M. arenaria가 감염된 경우에는 사용할 수 없고, M. incognita가 감염되어 있을 경우에는 윤작작물로 사용이 가능하다. 들깨는 2종의 뿌리혹선충에 모두 저항성으로 이들 선충이 감염된 시설하우스에서 윤작작물로 사용이 가능하다.
후속연구
따라서 선충피해가 심한 연작재배지에 뿌리혹선충 저항성인 유지작물로서 참깨와 들깨를 윤작할 수 있다면, 수입량에 의존하는 것에 대한 적절한 대책이 될 수 있을 것이며, 또한 농업인에게는 윤작작물에 대한 선택의 폭이 넓어지고 생산 노력비 절감과 함께 농가소득도 높아질 것이다. 국외연구에 의하면 참깨는M.
하지만 지금까지 유지작물에 있어서 밝혀진 뿌리혹선충 저항성 유전자는 없다. 때문에 이번 실험 결과를 바탕으로 들깨의 선충저항성 유전자에 대한 추가적인연구가 필요할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
저항성 품종을 이용한 윤작으로 인해 얻을 수 있는 효과는?
시설재배지에서는 동일 작물의 연작재배로 인해 토양 기생선충의 밀도가 증가하여 선충피해가 만연하고 있는데 뿌리혹선충의 피해로 인하여 선충 침입에 의한 상처 부위에 이차적인 토양 전염성병의 발생을 유발하고 수확 후기부터작물이 고사하고 있다. 작물이 고사한 포장에는 다음해 선충피해를 막기위해 윤작, 객토등 여러 가지 처리를 하고 있는데(Kim 등, 2001a), 이러한 포장에 뿌리혹선충의 밀도를 낮출 수 있으면서, 동시에 고부가가치인 작물을 심는다면 뿌리혹선충의 방제와 함께 농가의 부가적인 소득도 기대할 수 있을 것이다. 저항성 품종을 이용한 윤작은 선충방제 효과가 높으면서 환경 친화적인 방제법이며(Rhoades, 1976), 저항성 품종은 살선충제나 유기물처리, 열처리, 태양열 소독, 침수, 비기주식물 윤작 등과 함께 선충 종합관리(integratedpest management)에 이용될 수 있다.
국내 뿌리혹선충이 주로 발생하는 작물은?
뿌리혹선충(Meloidogyne spp.)은 전 세계적으로 농작물에 큰피해를 미치는 선충인데 국내에서는 주로 시설재배지작물에 많이 발생되고 있다. 뿌리혹선충에 감염된 식물은 뿌리에 혹이 형성되고, 이로 인하여 양분과 물의 흡수가 저해되어 지상부에는 양분결핍 증상이 나타나고 결과적으로 수확량이 감소하게 된다(Williamson과 Hussey, 1996).
뿌리혹선충에 의한 식물의 감염증상은?
)은 전 세계적으로 농작물에 큰피해를 미치는 선충인데 국내에서는 주로 시설재배지작물에 많이 발생되고 있다. 뿌리혹선충에 감염된 식물은 뿌리에 혹이 형성되고, 이로 인하여 양분과 물의 흡수가 저해되어 지상부에는 양분결핍 증상이 나타나고 결과적으로 수확량이 감소하게 된다(Williamson과 Hussey, 1996). 또한 뿌리혹선충은 양분과 수분의 흡즙에 의한 직접적인 피해뿐만 아니라 선충의 침입에 의해 식물체에 상처를 발생시키고 그 상처를 통해 토양에 서식하는 각종 세균, 곰팡이 등이 침입하여 각종 식물병을 유발하기도 한다(Park 등, 1995).
참고문헌 (18)
Bailey, D. M. 1941. The seedling test method for root-knot nematode resistance. Proc. Am. Soc. Hortic. Sci. 38: 573-575.
Brown, C. R., Yang, C. P., Mojtahedi, H., Santo, G. S. and Masuelli, R. 1996. RFLP analysis of resistance to Columbia root-knot nematode derived from Solanum bulbocastanum in a $BC_2$ population. Theor. Appl. Genet. 92: 572-576.
[KATI] Korea Agricultural Trade Information. (2016 onwards). Import and export statistics. URL http://www.kati.net [23 May 2016].
Kim, D. G., Choi, D. R. and Lee, S. B. 2001a. Effects of control methods on yields of oriental melon in fields infested with Meloidogyne arenaria. Res. Plant Dis. 7: 42-48. (In Korean)
Kim, D. G., Lee, Y. G. and Park, B. Y. 2001b. Root-knot nematode species distributing in greenhouses and their simple identification schem. Res. Plant Dis. 7: 49-55. (In Korean)
Kim, D. G., Ryu, Y. H., Huh, C. S. and Lee, Y. S. 2013. Resistance of newly introduced vegetables to Meloidogyne arenaria and M. incognita in Korea. Res. Plant Dis. 19: 294-299. (In Korean)
[KOSIS] Korean Statistical Information Service. (2016 onwards). Thematic statistics. URL http://kosis.kr [23 May 2016].
Kwak, Y. H., Kwon, J. K., Kim, S. D., Kim, H. K., Park, C. B., Pae, S. B., Pae, S. D., Oh, K. W., Yoon, E. S., Lee, D. C., Lee, M. H., Jung, C. S., Choi, Y. H. and Hong, Y. K. 2003. The origins and property of the genus sesame. In: Perilla, eds. by Youngnam Agricultural Research Institute, Rural Development Administration, pp. 3-42. National Yeongnam Agricultural Experiment Station, Miryang, Korea.
Messeguer, R., Ganal, M., de Vicente, M. C., Young, N. D., Bolkan, H. and Tanksley, S. D. 1991. High resolution RFLP map around the root knot nematode resistance gene (Mi) in tomato. Theor. Appl. Genet. 82: 529-536.
Park, D. K., Kwon, J. K., Lee, J. H., Choi, Y. H., Kim, H. T., Lee, S. G. and Han, S. C. 2003. Establishment of effective cropping system to reduce the injuries by continuous cropping in oriental melon. Proc. Korean Soc. Bio-Environ. Control Conf. 12: 24-29. (In Korean)
Park, S. D., Kwon, T. Y., Jun, H. S. and Choi, B. S. 1995. The occurrence and severity of damage by root-knot nematode (Meloidogyne incognita) in controlled fruit vegetable field. RDA J. Agric. Sci. 37: 318-323. (In Korean)
Perry, R. N., Moeus, M. and Starr, J. C. 2009. Root-Knot Nematodes. CAB International, Wallingford, UK. 488 pp.
Rhoades, H. L. 1976. Effect of Indigofera hirsuta on Belonolaimus longicaudatus, Meloidogyne incognita, and M. javanica and subsequent crop yields. Plant Dis. Reptr. 60: 384-386.
Southey, J. F. 1986. Laboratory Methods for Work with Plant and Soil Nematodes. Her Majesty's Stationery Office, London, UK. 202 pp.
Starr, J. L. and Black, M. C. 1995. Reproduction of Meloidogyne arenaria, M. incognita, and M. javanica on sesame. J. Nematol. 27: 624-627.
Taylor, A. L. and Sasser, J. N. 1978. Biology, Identification and Control of Root-Knot Nematodes (Meloidogyne Species). North Carolina State Univ., Raleigh, NC, USA. 111 pp.
Walker, J. T., Melin, J. B. and Davis, J. 1998. Response of Sesamum indicum and S. radiatum accessions to root-knot nematode, Meloidogyne incognita. J. Nematol. 30: 611-615.
Williamson, V. M. and Hussey, R. S. 1996. Nematode pathogenesis and resistance in plants. Plant Cell 8: 1735-1745.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.