선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 CR 양배추 품종 개발을 위한 효율적인 양배추 뿌리혹병 병리검정 체계 확립의 일환으로 양배추의 저항성에 대한 뿌리혹병균의 레이스 분화를 조사하기 위하여 연구하였다. 이를 위해 우리나라에서 시판 중인 양배추 16종에서 뿌리혹병균 4균주의 뿌리혹병 발생 정도를 조사하여 실험한 뿌리혹병균들의 병원력 차이를 조사하였다.
제안 방법
- ‘YCR478’ × ‘C1176’의 F3 계통의 양배추 뿌리혹병 저항성 실험을 제외한 모든 실험은 10반복으로 2회 수행하였다.
- 각 지역에서 수집한 뿌리혹 1g을 취하여 포자 현탁액을 만들고 이를 배추(‘노랑김장’, 몬산토코리아) 100포기에 접종하고 온실(20 ± 5℃)에서 60일 동안 재배하여 증식하였다.
- 그리고 광학현미경 하(300배)에서 hemocytometer를 이용하여 휴면 포자의 농도를 조정하였는데, 뿌리혹병균 4균주에 대한 양배추 일반 품종 16종의 뿌리혹병 발생 실험에서는 4.0 × 107spores·mL-1으로, 12종 뿌리혹병균에 대한 CR 양배추 계통 ‘YCR478’과 CR 양배추 2품종은 4.0 × 107spores·mL-1으로, 뿌리혹병균 3종에대한 F3 계통 107점의 실험은 1.0 × 108spores·mL-1로 준비하였다.
- 그리고 종자회사로부터 분양받은 CR 양배추 계통 ‘YCR478’과 일본에서 구입한 CR 양배추 2품종의 12개 뿌리혹병균에 대한 저항성 정도를 확인하였으며, ‘YCR478’과 뿌리혹병 감수성 계통(‘C1176’)을 교배하여 F3 107종을 확보하고 병원력이 서로 다른 뿌리혹병균 3개 균주에 대한 이들의 저항성 차이를 조사하였다.
- 병 발생 조사 기준은 0 = 뿌리혹병 발생이 없음, 1 = 측근에 혹이 착생되어 비대 정도가 적고 서로 독립하여 존재, 2 = 측근에 혹이 착생되며 비대 정도가 비교적 큼, 3 = 주근에 혹이 착생되며 서로 접합되고 비대 정도가 큼, 4 = 주근에 혹이 착생되며 서로 접합되고 비대 정도가 매우 큼 등의 5단계로 하였다. 평균 발병도가 1.
- 뿌리혹병 발생을 위하여 접종한 유묘를 20℃ 생육실로 옮긴 후 하루에 14시간씩 광을 조사하면서 7일 동안 배양한 후에 온실(20 ± 5℃)로 이동하여 재배하였다.
- 양배추 품종들은 5 × 8 연결 포트(80mL/pot, 범농사)에 원예용상토 5호(부농)를 넣고 양배추 종자를 포트당 1립씩 그리고 품종당 10립씩을 파종하여 온실(25 ± 5℃)에서 14일 동안 재배하였다.
- 온실에서 재배한 양배추 유묘에 준비한 포자 현탁액을 포트당 5mL씩 토양 관주하여 접종하였다. 뿌리혹병 발생을 위하여 접종한 유묘를 20℃ 생육실로 옮긴 후 하루에 14시간씩 광을 조사하면서 7일 동안 배양한 후에 온실(20 ± 5℃)로 이동하여 재배하였다.
- 본 연구에서는 CR 양배추 품종 개발을 위한 효율적인 양배추 뿌리혹병 병리검정 체계 확립의 일환으로 양배추의 저항성에 대한 뿌리혹병균의 레이스 분화를 조사하기 위하여 연구하였다. 이를 위해 우리나라에서 시판 중인 양배추 16종에서 뿌리혹병균 4균주의 뿌리혹병 발생 정도를 조사하여 실험한 뿌리혹병균들의 병원력 차이를 조사하였다. 그리고 종자회사로부터 분양받은 CR 양배추 계통 ‘YCR478’과 일본에서 구입한 CR 양배추 2품종의 12개 뿌리혹병균에 대한 저항성 정도를 확인하였으며, ‘YCR478’과 뿌리혹병 감수성 계통(‘C1176’)을 교배하여 F3 107종을 확보하고 병원력이 서로 다른 뿌리혹병균 3개 균주에 대한 이들의 저항성 차이를 조사하였다.
- 뿌리혹병 발생 정도를 확인하기 위한 대조구인 배추(‘노랑김장’) 유묘도 동일한 방법으로 접종하고 관리하였다. 접종 6주 후에 대조품종 배추에 뿌리혹병이 충분하게 발생한 것을 확인하고 양배추 식물체의 뿌리를 뽑아서 흙을 털어내고 수돗물로 깨끗이 씻은 뒤에 병 발생 정도를 아래와 같은 기준에 따라 조사하였다.
대상 데이터
- 2009년부터 2013년까지 대전광역시(DJ), 충청남도 서산시(SS)와 금산군(KS), 충청북도 괴산군(GS), 경기도 연천군(YC), 전라남도 해남군(HN1, HN2) 그리고 강원도 강릉시(GN1, GN2), 정선군(JS), 횡성군(HS) 및 평창군(PC)에서 전형적인 뿌리혹병을 나타내는 뿌리를 채집하여 -80℃ 초저온냉동고에 보관하였다(Table 1).
- Table 1. Twelve isolates of Plasmodiophora brassicae used in this study.
- 국내에서 시판 중인 양배추 품종 16개(‘오가네’, ‘YR온누리’, ‘대박나’, ‘YR호남’, ‘YR옴파로스’, ‘중생루비아’, ‘YR호걸’, ‘레드마트’, ‘YR에코플러스’, ‘아시아볼’, ‘꼬꼬마’, ‘CMS레드선’, ‘그랜드마트’, ‘루비아’, ‘그린핫’, ‘오조라’)와 일본에서 판매중인 CR 양배추 2품종(‘YCR GEKKO’, NORIN사; ‘YCR TAE’, NORIN사)을 구입하여 실험에 사용하였다.
- 그리고 양배추 저항성 계통인 ‘YCR478’ 그리고 이 계통을 감수성 품종(‘C1176’)과 교배하여 얻은 F3 107계통은 조은종묘로부터 분양 받아서 실험에 사용하였다.
- 모든 실험에는 뿌리혹병 발생 정도를 확인하기 위하여 대조 품종으로 배추인 ‘노랑김장’(몬산토코리아)을 함께 실험하였다.
- 양배추 품종들은 5 × 8 연결 포트(80mL/pot, 범농사)에 원예용상토 5호(부농)를 넣고 양배추 종자를 포트당 1립씩 그리고 품종당 10립씩을 파종하여 온실(25 ± 5℃)에서 14일 동안 재배하였다. 배추도 양배추와 동일한 방법으로 파종하여 10일 동안 재배한 유묘를 실험에 사용하였다.
데이터처리
- 그리고 SAS(SAS Institute, Inc., 1989, Cary, NC) 프로그램을 이용하여 ANOVA 분석을 하였으며, 처리 평균간 비교를 위하여 Duncan’s multiple range tast (p<0.05)를 실시하였다.
성능/효과
- 그리고 CR 품종인 ‘YCR GEKKO’와 ‘YCR TAE’도 뿌리혹병균 12균주에 대한 저항성은 거의 차이가 없었으며, 모두 0.7 이하의 낮은 발병도를 보였다(Table 3).
- 중 102계통은 균주의 병원력이 증가할 수록 저항성이 감소하였다(Table 4). 그리고 나머지 5개 F3(20, 32, 78, 91, 97)만이 GN1 균주와 DJ 균주 간에 대한 반응이 앞에서와 달리 상대적으로 병원력이 강한 GN1 균주에는 발병도가 낮게, 병원력이 낮은 DJ 균주에는 발병도가 높게 나왔다. 하지만 이들 F3에서의 두 균주에 의한 뿌리혹병 발병도는 차이가 크지 않으므로 이들이 두 균주에 대하여 특이적으로 저항성 반응을 나타낸 것으로 생각되지는 않았다.
- 0 이하의 발병도를 보였다(Table 2). 그리고 다음으로 병원력이 낮은 HN1 균주의 경우에는 11개 품종이 1.0 이하의 발병도를 보였으며, GN1 균주는 1.0 이하의 발병도를 나타내는 품종은 없었으며 모든 품종에서 1.4 이상의 발병도를 보였다.
- 그리고 실험한 ‘YCR478’ × ‘C1176’ 교배의 F3 107계통의 3가지 뿌리혹병균에 대한 저항성 차이를 조사하기 위하여 Table 4에서와 같이 병원력이 높은 균주순 즉 YC, GN1, DJ 균주 순서로 이들 균주에 의한 뿌리혹병 발병도를 정리하면, 실험한 F3 중 102계통은 균주의 병원력이 증가할 수록 저항성이 감소하였다(Table 4).
- ,1997). 따라서 B. oleracea의 뿌리혹병 저항성은 2개 이상의 다인자에 의해 결정되는 QTL 저항성이므로, 질적 저항성인 배추 CR 품종에서와 같이 저항성이 무너지는 현상 즉 뿌리혹병 저항성에 대한 병원균의 레이스 분화는 일어나지 않아서 실험한 12개 뿌리혹병균에 대한 저항성 차이는 없는 것으로 생각되었다.
- 따라서 뿌리혹병 저항성 양배추 품종을 개발하기 위한 병리 검정 전략은 고도의 저항성 품종을 육종하기 위해서는 YC 균주와 같이 병원력이 강한 균주를 사용하여 뿌리혹병 저항성을 선발하는 것이 필요하고, 보통의 저항성 품종을 위해서는 GN1 균주와 같이 중간 정도의 병원력을 가지는 뿌리혹병균을 사용하여 병리 검정을 수행하는 것이 바람직할 것으로 생각되었다.
- 9이었다(Table 4). 따라서 양배추 일반 품종 16종에서의 뿌리혹병 발생에서와 마찬가지로 F3 107종에 대해서도 병원력이 가장 강한 YC 균주는 가장 높은 발병도를 그리고 병원력이 가장 낮은 DJ 균주는 가장 낮은 발병도를 나타냈다(Table4).
- 0으로 뿌리혹병균 균주 간에 차이가 있었다(Table 2). 따라서 양배추에 대해서는 뿌리혹병균 간의 병원력에 차이가 있었으며, 실험한 균주 중 병원력이 가장 강한 균주는 YC이었으며 그 다음은 GN1, HN1, DJ순이었다.
- 배추에서 뿌리혹병균 DJ, HN1, GN1 및 YC 균주에 의한 뿌리혹병 발병도는 각각 3.7, 4.0, 4.0, 4.0으로 균주 간에 거의 차이가 없었으나, 실험한 양배추 품종들의 뿌리혹병 평균 발병도는 각각 0.5, 1.2, 2.5 및 4.0으로 뿌리혹병균 균주 간에 차이가 있었다(Table 2). 따라서 양배추에 대해서는 뿌리혹병균 간의 병원력에 차이가 있었으며, 실험한 균주 중 병원력이 가장 강한 균주는 YC이었으며 그 다음은 GN1, HN1, DJ순이었다.
- 배추의 뿌리혹병균에 대한 저항성과 같이 질적 저항성을 나타내며 특이적인 race 분화가 존재하는 것과 달리, 양배추의 뿌리혹병 저항성은 고추의 역병 저항성과 마찬가지로 양적 저항성(QTL) 유전을 하고 P. brassicae 균주의 병원력과 반대로 ‘YCR478’ × ‘C1176’의 F3에 저항성 유전자가 많이 집적되어 있는 F3 계통은 병원력이 더 강한 균주에도 저항성을 나타내고, 저항성 유전자가 적게 들어 있는 F3 계통은 병원력이 약한 균주에만 저항성을 보이는 것으로 생각되었다.
- 병원력이 가장 강한 YC 균주는 실험한 모든 양배추 품종에서 발병도 4.0을 나타냈으나, 병원력이 가장 낮은 DJ 균주는 14개 품종에서 1.0 이하의 발병도를 보였다(Table 2).
- 뿌리혹병 균주들의 양배추에서의 병원력 차이를 조사하기 위하여 뿌리혹병 저항성이 아닌 일반 양배추 품종 16종에 4개의 뿌리혹병균 균주(DJ, HN1, GN1 및 YC 균주)를 접종하고 이들의 뿌리혹병 발생을 조사한 결과, 뿌리혹병균 4개 균주에 의한 뿌리혹병 발생은 균주에 따라 차이가 있었다(Table 2).
- 뿌리혹병 저항성 양배추 계통 ‘YCR478’과 감수성 계통 ‘C1176’을 교배하여 만든 F3 계통 107점의 뿌리혹병 저항성을 병원력 정도가 서로 다른 3개 균주에 대하여 조사한 결과, YC, GN1 및 DJ 균주에 의한 양배추 F3 107계통의 평균 발병도는 각각 3.1, 1.6 및 0.9이었다(Table 4).
- 조은종묘로부터 분양 받은 CR 양배추 계통 ‘YCR478’과 일본에서 구입한 CR 양배추 2품종 ‘YCR GEKKO’, ‘YCR TAE’의 다양한 Williamsrace(race 1, 2, 4, 5, 9)의 뿌리혹병균 12개 균주(Table 1)에 대한 저항성 차이를 조사한 결과(Jo et al., 2011), CR계통인 ‘YCR478’은 실험한 모든 뿌리혹병 균주에 의해 뿌리혹병이 거의 발생하지 않았다.
- brassicae 균주들에 대한 ‘YCR478’ × ‘C1176’ 교배의 107개 F3 계통의 저항성은 이들 균주의 병원력(virulence)에 따라 다른 결과를 나타내었다(Table 4). 즉 병원력이 가장 강한 YC 균주에 대하여 저항성을 나타내는 F3는 6개로 3균주 중 가장 적었으며, 중도저항성과 감수성을 보이는 F3는 각각 12개와 89개이었다. 이와 달리 병원력이 가장 낮은 DJ 균주에 대해서는 저항성 F3가 67개로 가장 많았으며, 중도저항성과 감수성 반응을 보이는 F3는 각각 34개와 6개이었다.
후속연구
- 최근에는 우리 정부에서도 종자산업의 중요성을 인지하여 Golden Seed 프로젝트를 통하여 생명공학기술개발, 우수한 품종 육성 및 종자 생산 등에 많은 지원을 하고 있으며, 양배추, 배추 및 무 등의 CR 품종을 개발하기 위한 연구도 활발히 진행되고 있다. 뿌리혹병 저항성 양배추 품종을 효과적으로 개발하기 위해서는 반드시 양배추의 뿌리혹병 저항성에 대한 뿌리혹병균의 레이스 분화 연구가 필요하다. 하지만 양배추의 뿌리혹병 저항성에 대한 뿌리혹병균의 레이스 분화에 대해서는 거의 보고된 바 없다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.