[논문]뿌리혹선충 Meloidogyne incognita에 대한 저항성 고추를 선발하기 위한 효율적인 검정법 확립

황성민; 장경수; 최용호; 최경자

doi:10.12972/kjhst.20160029

뿌리혹선충 Meloidogyne incognita에 대한 저항성 고추를 선발하기 위한 효율적인 검정법 확립
Development of an Efficient Screening Method for Resistance of Chili Pepper Plants to Meloidogyne incognita 원문보기

원예과학기술지 = Korean journal of horticultural science & technology, v.34 no.2, 2016년, pp.282 - 293

황성민 (한국화학연구원 친환경신물질연구센터) , 장경수 (한국화학연구원 친환경신물질연구센터) , 최용호 (한국화학연구원 친환경신물질연구센터) , 최경자 (한국화학연구원 친환경신물질연구센터)

초록
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뿌리혹선충(Meloidogyne spp.)은 고추(Capsicum spp.)를 포함한 여러 가지과 작물에서 경제적인 손실을 일으키는 주요 식물 병원균 중 하나이다. 이러한 뿌리혹선충에 의한 작물의 피해는 친환경적인 방제법인 저항성 품종의 재배로 줄일 수 있다. 선충병에서는 식물에서 선충의 후대생산이 억제되었을 때 그 식물을 저항성으로 간주한다. 시판 중인 고추(Capsicum annuum) 품종 102개의 뿌리혹선충(Meloidogyne incognita)에 대한 저항성 정도를 감수성 대조 품종인 'PR 희망찬'에 형성된 난낭의 수와 비교하여 평가하였다. 실험한 고추 품종 중 44개 품종(43.1%)은 저항성을 그리고 18개 품종(17.6%)은 중도저항성을 보였다. 그리고 나머지 40개 품종(39.3%)은 감수성을 나타냈다. 그리고 뿌리혹선충(M. incognita)에 의해 발생하는 고추 뿌리혹선충병에 대한 효율적인 저항성 검정법을 확립하기 위하여 실험한 품종 중 저항성 정도가 다른 6개 품종을 선발하였다. 그리고 이들 6개 고추 품종의 접종원 농도, 고추 생육 시기 및 이식 후 배양 기간 등의 발병 조건에 따른 뿌리혹선충에 대한 저항성 차이를 조사하였다. 발병 조건에 따른 품종들의 저항성 차이 결과들을 바탕으로 M. incognita에 대한 고추의 저항성 정도를 검정하기 위한 효율적인 방법으로 온실($25{\pm}5^{\circ}C$)에서 21일 동안 재배한 고추 유묘를 원예용 상토와 모래의 혼합토(1:1, v/v)에 이식하고 7일 동안 재배한 고추 유묘에 뿌리혹선충 M. incognita 알 5,000개를 접종하고 온실에서 45-60일 동안 재배하고, 뿌리에 형성된 난낭의 수를 조사하여 감수성 대조 품종인 'PR 희망찬'에 형성된 난낭 수와 비교하여 저항성을 판정하는 방법을 제안한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Root-knot nematodes (Meloidogyne spp.) are major plant pathogens that cause reductions in yield and quality of several solanaceous crops, including pepper (Capsicum spp.). These losses can be averted through planting of resistant cultivars. Plants are defined as resistant when they suppress nematode reproduction. In this study, the resistance degrees of 102 commercial cultivars of chili pepper (Capsicum annuum) to a root-knot nematode, Meloidogyne incognita, were evaluated by comparing the number of egg masses on their roots to those of 'PR huimangchan', a highly susceptible cultivar that exhibited the most egg masses of the chili pepper cultivars evaluated. Among these cultivars, forty-four (43.1%) showed resistance to M. incognita and eighteen (17.6%) were moderately resistant. The other cultivars (39.3%) were determined to be susceptible. For further study, six chili pepper cultivars (i.e., Gangryeokjosenggeon, Shinsegae, Muhanjilju, PR Bulrocho, PR Huimangchan, and Jjang) with different levels of resistance to the nematode were selected. Changes in resistance of the six cultivars under several conditions, such as inoculum concentration, plant growth stage, and cultivation period after transplanting were investigated. We found that an efficient screening method for resistance of chili pepper to M. incognita is to transplant the chili pepper seedlings 7 days before inoculation, to inoculate 28-day-old plants with M. incognita by loading 5,000 eggs per plant into the pot of soil, to cultivate the plants in a greenhouse ($25{\pm}5^{\circ}C$) for 45-60 days, to measure the number of egg masses on roots of the seedlings, and then to determine the resistance response of the plants by comparing the number of egg masses on the roots with a reference-susceptible cultivar 'PR huimangchan'.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 고추 품종의 뿌리혹선충 M. incognita에 대한 새로운 저항성 육종 소재 개발과 저항성 품종 육성을 위한 효율적인 저항성 검정 방법을 확립하기 위하여 실험하였다. 시판 고추(C.

제안 방법

incognita에 대한 새로운 저항성 육종 소재 개발과 저항성 품종 육성을 위한 효율적인 저항성 검정 방법을 확립하기 위하여 실험하였다. 시판 고추(C. annuum) 품종 102개를 구입하여 M. incognita 뿌리혹선충에 대한 저항성 정도를 조사하였고, 이들로부터 저항성 정도가 다른 6개 고추 품종(‘강력조생건’, ‘신세계’, ‘무한질주’, ‘PR 불로초’,‘PR 희망찬’, ‘짱’)을 선발하여 접종원 농도, 고추 생육 시기 및 이식 시기 등의 발병 조건에 따른 이들의 뿌리혹선충 M. incognita에 대한 저항성 차이를 조사하였다.

대상 데이터

incognita 뿌리혹선충병에 대한 저항성을 조사하기 위하여 시중으로부터 고추 품종 102개를 구입하여 실험에 사용하였다(Table 1). 그리고 다양한 조건(접종원 농도, 고추 이식 시기 및 생육 시기)에 따른 뿌리혹선충에 대한 저항성 차이를 검정하기 위해서는 ‘무한질주’(신젠타종묘), ‘짱’(몬산토코리아), ‘강력조생건’(농우바이오), ‘신세계’(사카타코리아), ‘PR 불로초’(코레곤), ‘PR 희망찬’(코레곤)의 6개 품종을 사용하여 실험하였다.
부여 토마토 재배 포장에서 뿌리혹이 발생한 ‘유니콘’ 토마토 품종(뿌리혹선충 저항성 유전자 Mi가 도입된 품종)의 뿌리로부터 뿌리혹선충을 수집하였다. 혹이 형성된 뿌리를 흐르는 물로 잘 씻어서 뿌리 내의 뿌리혹선충의 알과 유충을 개량된 sodium hyphochloride 방법을 사용하여 분리하였다.
시판 고추 품종들의 M. incognita 뿌리혹선충병에 대한 저항성을 조사하기 위하여 시중으로부터 고추 품종 102개를 구입하여 실험에 사용하였다(Table 1). 그리고 다양한 조건(접종원 농도, 고추 이식 시기 및 생육 시기)에 따른 뿌리혹선충에 대한 저항성 차이를 검정하기 위해서는 ‘무한질주’(신젠타종묘), ‘짱’(몬산토코리아), ‘강력조생건’(농우바이오), ‘신세계’(사카타코리아), ‘PR 불로초’(코레곤), ‘PR 희망찬’(코레곤)의 6개 품종을 사용하여 실험하였다.

데이터처리

모든 실험은 10반복으로 2회 수행하였고, SAS(SAS Institute, Inc., 1989, Cary, NC) 프로그램을 이용하여 ANOVA 분석을 하였으며 처리 평균간 비교를 위하여 Duncan's multiple range test(p = 0.05)를 실시하였다.

이론/모형

부여 토마토 재배 포장에서 뿌리혹이 발생한 ‘유니콘’ 토마토 품종(뿌리혹선충 저항성 유전자 Mi가 도입된 품종)의 뿌리로부터 뿌리혹선충을 수집하였다. 혹이 형성된 뿌리를 흐르는 물로 잘 씻어서 뿌리 내의 뿌리혹선충의 알과 유충을 개량된 sodium hyphochloride 방법을 사용하여 분리하였다. 분리 방법은 깨끗이 씻은 뿌리를 1cm 간격으로 잘게 잘라서 200mL의 1% NaOCl용액이 들어있는 믹서기에 넣고 고속으로 1분간 회전시켰다(Kim and Lee, 2008).

성능/효과

6-138개는 감수성(S)으로 판정하였다(Table 1). 고추 시판 품종 102개 중 종자회사에서 뿌리혹선충병 저항성 품종으로 판매하고 있는 고추 품종은 없었으나, 저항성을 보이는 품종은 ‘PR 신나라’, ‘일등공신’, ‘강력조생건’, ‘신세계’ 등 44개(43.1%)이었고, 중도저항성을 보이는 품종은 ‘부강’, ‘PR 만세’, ‘오복’, ‘선구자’ 등 18개(17.6%)였다. 그리고 나머지 40개(39.3%) 품종들은 감수성을 나타냈다(Table 1).
이는 이식과정에서 생긴 뿌리상처가 저항성에 영향을 미친 결과로 생각되었다. 따라서 이식에 의한 상처는 치유되고 뿌리혹선충이 침입하기 용이한 세근이 충분히 발달한 시기인 이식 후 7-9일 재배한 고추 유묘에 뿌리혹선충을 접종하는 것이 가장 효과적인 방법으로 생각되었다.
이상의 결과들로부터 효율적인 고추의 뿌리혹선충병 저항성 검정을 위해서는 온실(25 ± 5℃)에서 원예용 상토에 파종하고 약 21일 동안 재배한 고추 유묘를 모래와 원예용 상토를 동량(v/v)으로 혼합한 토양에 이식하고 온실에서 7일 동안 재배한 후에 주 당 5,000개의 M. incognita 알을 접종하고 45-60일 후에 고추 뿌리에 형성된 난낭의 수를 조사하는 방법을 제안하고자 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	고추란 무엇인가?	고추(Capsicum spp.)는 가지과(Solanaceae)에 속하는 식물로 남미가 원산지로 우리나라에 도입된 후 최근 국내 연간 생산량이 약 30만 톤에 이르는 조미 채소 중에서도 가장 많이 재배되는 대표적인 고소득 작물이다(Yoon et al., 2004; Pae et al.
	뿌리혹선충병의 피해를 감소시키는 방법은?	hapla에 의해 발생되는 토양 병해의 하나인데, 시설재배지의 규모가 대형화되면서 동일한 장소에서 동일한 작물의 연작 년 수가 길어지고, 연중 재배로 인하여 시설재배지 토양 내 선충의 밀도가 증가함에 따라 경제적 피해가 지속적으로 발생하고 있다. 뿌리혹선충병 피해를 감소시키기 위한 방제 방법으로는 침수 및 태양열을 이용한 물리적 방제와 주기적인 토양 개량, 답전윤환, 비주기 작물과의 윤작, 유인식물 재배 등을 이용한 경종적 방제, 살선충제를 이용한 화학적 방제, 포식성 곰팡이를 이용한 생물학적 방제, 그리고 저항성 품종 재배 등이 알려져 있다(Heald and Robinson, 1987; Kim and Han, 1988; Park et al., 1995b; Chen et al.
	뿌리혹선충병 피해 방지법 중 친환경적인 방제 방법은?	이러한 방제방법들 중 물리적 방제는 작물, 토양 환경, 재배 조건에 따라 방제효과가 많이 달라지고 높은 비용과 많은 시간이 필요하며, 화학적 방제는 환경 독성이 크고 토양 내의 잔류 기간이 길어 토양 생태계의 불균형을 유발하여 점차 사용이 감소하고 있다. 환경과 인체에 미치는 악 영향을 고려하여 천적을 이용한 생물적 방제, 경종적 방제, 저항성 품종 재배 등의 친환경적인 방제 방법사용이 증가하고 있다(Boina et al., 2008).

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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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