[국내논문]수박 덩굴쪼김병에 대한 간편 저항성 검정법 확립 Development of a Simple and Effective Bioassay Method to Evaluate Resistance of Watermelon Plants to Fusarium oxysporum f. sp. niveum원문보기
Fusarium oxysporum f. sp. niveum에 의해 발생하는 수박의 덩굴쪼김병 저항성을 검정하기 위해 뿌리 침지 접종 방법이 많이 사용되어 왔다. 이 방법은 정확한 저항성 검정 결과를 제공하나 많은 노동력과 시간이 소요되어 보다 빠르고 효율적인 검정 방법이 요구되어 왔다. 본 연구에서 수박 덩굴쪼김병의 간편한 대량 저항성 검정법을 확립하기 위해 저항성 및 감수성 4개 품종의 유묘에 F. oxysporum f. sp. niveum을 네 가지 접종 방법(뿌리 침지, scalpel, tip 및 무상처 토양 관주법)으로 접종하고 덩굴쪼김병 발생을 조사하였다. 이들 중 scalpel 접종 방법은 실험 방법이 간단하고 정확한 저항성 반응을 보였다. 우리는 scalpel 접종 방법을 이용하여 수박의 생육 시기, 접종원 농도 및 접종 후 재배 온도 등의 발병 조건에 따른 위의 품종들의 덩굴쪼김병에 대한 저항성 반응을 조사하였다. 그리고 이들 결과로부터 확립한 scalpel 방법의 효용성은 시판 품종 23개의 덩굴쪼김병균에 대한 저항성 정도를 뿌리침지 방법과 비교하여 확인하였다. 이상의 결과를 종합하여 수박 덩굴쪼김병에 대한 간편 대량 저항성 검정 방법으로 수박 종자를 파종하여 온실에서 10-13일 동안 재배한 수박 유묘의 뿌리를 scalpel을 이용하여 상처를 준 후에 $3.0{\times}10^6\;conidia/ml$의 포자현탁액을 포트당 10 ml씩 관주하고 $25^{\circ}C$에서 하루에 12시간씩 광을 조사하면서 약 4주 동안 재배하는 것을 제안하고자 한다.
Fusarium oxysporum f. sp. niveum에 의해 발생하는 수박의 덩굴쪼김병 저항성을 검정하기 위해 뿌리 침지 접종 방법이 많이 사용되어 왔다. 이 방법은 정확한 저항성 검정 결과를 제공하나 많은 노동력과 시간이 소요되어 보다 빠르고 효율적인 검정 방법이 요구되어 왔다. 본 연구에서 수박 덩굴쪼김병의 간편한 대량 저항성 검정법을 확립하기 위해 저항성 및 감수성 4개 품종의 유묘에 F. oxysporum f. sp. niveum을 네 가지 접종 방법(뿌리 침지, scalpel, tip 및 무상처 토양 관주법)으로 접종하고 덩굴쪼김병 발생을 조사하였다. 이들 중 scalpel 접종 방법은 실험 방법이 간단하고 정확한 저항성 반응을 보였다. 우리는 scalpel 접종 방법을 이용하여 수박의 생육 시기, 접종원 농도 및 접종 후 재배 온도 등의 발병 조건에 따른 위의 품종들의 덩굴쪼김병에 대한 저항성 반응을 조사하였다. 그리고 이들 결과로부터 확립한 scalpel 방법의 효용성은 시판 품종 23개의 덩굴쪼김병균에 대한 저항성 정도를 뿌리침지 방법과 비교하여 확인하였다. 이상의 결과를 종합하여 수박 덩굴쪼김병에 대한 간편 대량 저항성 검정 방법으로 수박 종자를 파종하여 온실에서 10-13일 동안 재배한 수박 유묘의 뿌리를 scalpel을 이용하여 상처를 준 후에 $3.0{\times}10^6\;conidia/ml$의 포자현탁액을 포트당 10 ml씩 관주하고 $25^{\circ}C$에서 하루에 12시간씩 광을 조사하면서 약 4주 동안 재배하는 것을 제안하고자 한다.
Root-dipping inoculation method has been widely used to determine the resistance of watermelon to Fusarium oxysporum f. sp. niveum causing Fusarium wilt. Although this method leads to the precise results of plant disease responses, more rapid and efficient assay methods have been still required beca...
Root-dipping inoculation method has been widely used to determine the resistance of watermelon to Fusarium oxysporum f. sp. niveum causing Fusarium wilt. Although this method leads to the precise results of plant disease responses, more rapid and efficient assay methods have been still required because the root-dipping inoculation method is labor-intensive and time-consuming. In this study, we established a simple and effective bioassay method based on the comparison of various inoculation methods and growth conditions. To develop the system, the occurrence of Fusarium wilt on four resistant and susceptible cultivars was investigated by four different inoculation methods, root-dipping, scalpel, tip and soil-drenching methods. Of these inoculation methods, scalpel method resulted in clear plant disease resistance responses with the simplicity. With the use of scalpel method, we also explored the disease development of the cultivars depending on inoculum concentration, growth stage of seedlings, and incubation temperature after inoculation. Furthermore, we found that the resistance degrees of 23 cultivars derived by scalpel inoculation method were similar to the results by root-dipping method established previously.
Root-dipping inoculation method has been widely used to determine the resistance of watermelon to Fusarium oxysporum f. sp. niveum causing Fusarium wilt. Although this method leads to the precise results of plant disease responses, more rapid and efficient assay methods have been still required because the root-dipping inoculation method is labor-intensive and time-consuming. In this study, we established a simple and effective bioassay method based on the comparison of various inoculation methods and growth conditions. To develop the system, the occurrence of Fusarium wilt on four resistant and susceptible cultivars was investigated by four different inoculation methods, root-dipping, scalpel, tip and soil-drenching methods. Of these inoculation methods, scalpel method resulted in clear plant disease resistance responses with the simplicity. With the use of scalpel method, we also explored the disease development of the cultivars depending on inoculum concentration, growth stage of seedlings, and incubation temperature after inoculation. Furthermore, we found that the resistance degrees of 23 cultivars derived by scalpel inoculation method were similar to the results by root-dipping method established previously.
본 연구에서는 수박 덩굴쪼김병에 대한 간편한 대량 검정법을 개발하기 위하여 감수성 2품종, 중도저항성 수박 1품종 및 저항성 대목 1종을 사용하여 수박 덩굴쪼김병 포자를 각각 뿌리 침지, scalpel, tip 및 토양 관주(soil-drenching) 방법으로 접종한 후에 품종들의 덩굴쪼김병 발생 및 저항성 정도를 비교하여 scalpel 접종 방법을 선택하였다. 그리고 scalpel 방법을 사용하여 식물의 생육시기, 접종원 농도, 접종 후 재배 온도 등에 따른 4개 품종들의 덩굴쪼김병균에 대한 저항성 차이를 조사하였다.
제안 방법
본 연구에서는 수박 덩굴쪼김병에 대한 간편한 대량 검정법을 개발하기 위하여 감수성 2품종, 중도저항성 수박 1품종 및 저항성 대목 1종을 사용하여 수박 덩굴쪼김병 포자를 각각 뿌리 침지, scalpel, tip 및 토양 관주(soil-drenching) 방법으로 접종한 후에 품종들의 덩굴쪼김병 발생 및 저항성 정도를 비교하여 scalpel 접종 방법을 선택하였다. 그리고 scalpel 방법을 사용하여 식물의 생육시기, 접종원 농도, 접종 후 재배 온도 등에 따른 4개 품종들의 덩굴쪼김병균에 대한 저항성 차이를 조사하였다. 그리고 이들 결과를 토대로 scalpel 방법을 이용한 간편한 대량 검정법을 확립하고,이 방법의 효용성을 확인하기 위하여 시판 수박 21품종과 수박용 대목 2품종에 F.
그리고 scalpel 방법을 사용하여 식물의 생육시기, 접종원 농도, 접종 후 재배 온도 등에 따른 4개 품종들의 덩굴쪼김병균에 대한 저항성 차이를 조사하였다. 그리고 이들 결과를 토대로 scalpel 방법을 이용한 간편한 대량 검정법을 확립하고,이 방법의 효용성을 확인하기 위하여 시판 수박 21품종과 수박용 대목 2품종에 F. oxysporum f. sp. niveum을 scalpel 방법과 뿌리 침지법으로 접종하고 실험한 품종들의 덩굴쪼김병발생 차이를 비교하였다.
대상 데이터
그리고 그외 실험을 위해서는 F. oxysporum f. sp. niveum에 감수성 수박 2품종 ‘서태자’ (Asia Seed, Seoul, Korea)와 ‘지존꿀’ (Pharmhannong, Seoul, Korea), 중도저항성 수박 품종 ‘속노란꿀’ (Jeilseed, Jeungpyeong, Korea), 그리고 저항성인 수박용 대목 품종인 ‘불로장생’ (Syngenta Korea, Seoul, Korea)을 시중에서 구입하여 실험에 사용하였다(Jo 등, 2015).
시판 중인 수박과 수박용 대목 품종의 덩굴쪼김병에 대한 저항성 검정을 위해서는 수박 21개 품종(‘서태자’, ‘설강102’, ‘슈퍼골드’, ‘꼬꼬마’, ‘낙동꿀’, ‘웰빙’, ‘지존꿀’, ‘장춘꿀’, ‘감천꿀’, ‘누네띠네꿀’, ‘흑호’, ‘칠복꿀’, ‘슈퍼그랑프리’, ‘황금꿀’, ‘속노란꿀’, ‘노란복’, ‘노란부시복’, ‘부시복’, ‘베스트꿀’, ‘부라보꿀’, ‘원더풀꿀’)과 수박용 대목 2개 품종(‘신FR불사조’, ‘불로장생’)을 시중에서 구입하여 실험에 사용하였다.
데이터처리
모든 실험은 10반복으로 2회 수행하였으며, SAS ver. 9.1 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) 프로그램을 이용하여 ANOVA 분석을 하고 처리 평균 간 비교를 위하여 Duncan’s multiple range test (P= 0.05)를 실시하였다.
성능/효과
따라서 간편한 수박 덩굴쪼김병 저항성 검정을 위해 본 연구에서 확립한 scalpel 접종방법은 기존에 많은 연구자들이 널리 사용하고 있는 뿌리 침지 접종법과 유사한 발병도를 보였으며, 품종들의 저항성, 중도저항성 및 감수성 반응을 뚜렷하게 나타냈다. 따라서 이 방법은 대량의 수박시료에 대한 덩굴쪼김병 저항성을 간편하게 검정할 수 있는 방법으로 생각되었다.
niveum을 상처없이 관주하여 접종하였을 때, 즉 병원균이 뿌리를 직접 침입해서병을 일으키도록 하였을 때에는 ‘지존꿀’과 ‘서태자’와 같은 감수성 품종에서 상처를 동반한 다른 세 가지 접종방법들에 비하여 덩굴쪼김병 발생이 매우 낮았다(Table 1).따라서 무상처에 의한 토양 관주 접종은 저항성 검정을 위한 수박 덩굴쪼김병 발생에 적합하지 않은 방법으로 생각되었다.
이상의 결과로부터 수박 덩굴쪼김병에 대한 간편 대량저항성 검정법으로 5×8 연결포트(68 ml/pot)에 수박 종자를 파종하고 온실(25°C±5°C)에서 재배한 1–2엽기 유묘의 뿌리를 scalpel을 이용하여 유묘 지제부로부터 0.8 cm 떨어져서 3 cm 깊이로 잘라주어 상처를 낸 후에 3.0×106 conidia/ml 농도의 F. oxysporum f. sp. niveum 포자현탁액을 10 ml씩 관주하여 접종하고, 25°C에서 하루에 12시간씩 광을 조사하면서 약 4주동안 재배하는 것을 제안하고자 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
수박은 어떤 작물인가?
수박은 전 세계적으로 재배되고 있는 작물로 우리나라에서는 고추, 딸기와 함께 3대 채소 중 하나로 2015년에는 채소 전체 생산액의 약 11%인 9,901억 원을 차지하는 중요한 작물이다. 수박은 품종 개발과 재배 기술의 향상으로 연중 생산이 가능하면서 그에 따른 병해도 많이 발생하고 있는데, 덩굴쪼김병, 모자이크병, 잎마름병, 탄저병, 덩굴마름병, 열매썩음병 및 역병 등 25종이 보고되었다(KSPP, 2009).
수박에서 발생하는 덩굴쪼김병의 특징은 무엇인가?
이 병원균은 기주의 뿌리 내 물관으로 침입한 후 그 속에서 이동 및 증식하여 식물체를 시들게 하고, 병에 걸린 도관 부위에서는 줄기가 세로로 쪼개지는 병징을 볼 수 있다(Agrios, 2005; Lee와 Lee, 1994). 또한 기주 식물에 대한 병원성 차이, 즉 기주 특이성이 있고(Lee, 1969), 수박 품종의 반응에 따른 race의 분화도 알려져 있는데(Crall, 1963), 수박 4개 품종(‘Sugar baby’, ‘Charleston gray’, ‘Calhoun gray’, ‘PI-296341-FR’)에 대한 병원성 차이에 따라 race 0, 1, 2 및 3으로 구분한다(Cirulli, 1972; Martyn과 Netzer, 1991; Netzer, 1976; Netzer와 Dishon, 1973; Zhou 등, 2010).
수박에 발생되는 병해는 무엇이 있는가?
수박은 전 세계적으로 재배되고 있는 작물로 우리나라에서는 고추, 딸기와 함께 3대 채소 중 하나로 2015년에는 채소 전체 생산액의 약 11%인 9,901억 원을 차지하는 중요한 작물이다. 수박은 품종 개발과 재배 기술의 향상으로 연중 생산이 가능하면서 그에 따른 병해도 많이 발생하고 있는데, 덩굴쪼김병, 모자이크병, 잎마름병, 탄저병, 덩굴마름병, 열매썩음병 및 역병 등 25종이 보고되었다(KSPP, 2009). 특히 Fusarium oxysporum f.
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