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
- 균학적 특징, 병원성 검정, ITS rDNA, EF-1α 염기서열 비교분석 등의 결과를 바탕으로 이 병은 우리나라에서 지금까지 보고되지 않은 Fusarium oxysporum에 의한 ‘패션프루트 시들음병’으로 명명하고자 한다.
- oxysporum으로 동정하였고, 패션 프루트 유묘에 인공 접종하여 병원성을 확인하였다. 따라서 본 연구는 패션프루트 시들음병의 병징, 균학적 특징, 병원성 검정 및 염기서열 분석결과를 보고하고자 한다.
가설 설정
- (G) Microconidia. (H) One-week-old colony of F. oxysporum growing on a potato dextrose agar.
제안 방법
- 병원균을 분리하기 위하여 발병 포장에서 병든 식물체를 채집하여 땅가부위의 건전한 부위와 병원균에 감염된 부위의 경계조직을 5×5 mm 크기로 잘라 1% NaOCl 용액에서 1분 동안 표면살균하고 멸균수로 2-3회 세척한 후 멸균된 여과지에서 물기를 제거한 다음 물한천배지(WA)에 치 상하였다. 25oC 항온기에서 3일간 암배양한 후에 균사체 선단부를 떼어내 감자한천배지(PDA)(Difco, MD, USA)에 옮겼으며, 25oC 항온기 내에서 7일간 배양하여 병원균의 균학적 특성을 조사하였다. 병든 식물체에서 여러 균주가 분리되었으나 형태적으로 동일하였다.
- 기탁균주를 감자한천배지에서 1주일 동안 배양한 후 ribosomal DNA (rDNA)의 internal transcribed spacer (ITS) 영역과 Fusarium 종의 동정에 널리 이용되는 Translation Elongation Factor 1-alpha (EF-1α) 유전자의 염기서열을 분석하 였다(Hsuan 등, 2011). Genomic DNA는 DNeasy Plant Mini kit (QIAGEN, Valencia, Canada)를 이용하여 분리하였고, ITS1/ITS4 (White 등, 1990)와 EF-1/EF-2 (Geiser 등, 2004) primer 등을 이용하여 PCR로 증폭하였다. 증폭시킨 PCR 산물은 1.
- 접종원은 기탁균주를 감자한천배지에서 1주간 배양한 후 멸균수를 넣고 메스(scalpel)로 포자를 수거하여 거즈로 거른 포자현탁액(106 conidia/ml)을 사용하였다. 건전한 식물체 뿌리부분을 포자현탁액에 5분 정도 침지한 후에 버미 큘라이트(vermiculite)에 옮겨 심어 생육하였으며, 대조구는 5주를 선발한 후에 멸균수를 이용하여 침지하였으며, 접종구와 동일하게 생육하였다. 접종한 식물체는 25±1oC로 유지되는 생육상에서 12시간 광주기 및 80% 상대습도를 유지하였다.
- 기탁균주를 감자한천배지에서 1주일 동안 배양한 후 ribosomal DNA (rDNA)의 internal transcribed spacer (ITS) 영역과 Fusarium 종의 동정에 널리 이용되는 Translation Elongation Factor 1-alpha (EF-1α) 유전자의 염기서열을 분석하 였다(Hsuan 등, 2011).
- 2014년부터 2016년까지 전라북도농업기술원(익산)과 국립원예 특작과학원 온난화대응농업연구소(제주)의 시험연구포장에 식재한 패션프루트 ‘Panama Red’에서 시들음병이 발생하였다. 병든 식물에서 병원균을 순수 분리한 후 단일균주를 확보하여 균학적 특성 및 DNA 염기서열을 토대로 F. oxysporum으로 동정하였고, 패션 프루트 유묘에 인공 접종하여 병원성을 확인하였다. 따라서 본 연구는 패션프루트 시들음병의 병징, 균학적 특징, 병원성 검정 및 염기서열 분석결과를 보고하고자 한다.
- 병원균을 분리하기 위하여 발병 포장에서 병든 식물체를 채집하여 땅가부위의 건전한 부위와 병원균에 감염된 부위의 경계조직을 5×5 mm 크기로 잘라 1% NaOCl 용액에서 1분 동안 표면살균하고 멸균수로 2-3회 세척한 후 멸균된 여과지에서 물기를 제거한 다음 물한천배지(WA)에 치 상하였다.
-
병원균의 균학적 특징 및 염기서열 분석.
- 병원균의 형태적 특징은 기탁균주를 감자한천배지에 7일 동안 배양하여 Stereo 현미경(SteREO Discovery V8, Zeiss)과 DIC (differential interference contrast) 모듈이 장착된 광학현미경(AXIO, Zeiss, Oberkochen, Germany)에서 200-1,000배로 관찰하였다. 균사와 분생포자경, 분생포자의 형태와 크기(n=30) 등은 AxioVision LE Module Interactive Measurement (Zeiss) 프로그램을 이용하여 측정하였다.
- Genomic DNA는 DNeasy Plant Mini kit (QIAGEN, Valencia, Canada)를 이용하여 분리하였고, ITS1/ITS4 (White 등, 1990)와 EF-1/EF-2 (Geiser 등, 2004) primer 등을 이용하여 PCR로 증폭하였다. 증폭시킨 PCR 산물은 1.5% agarose gel 에서 전기영동하여 band를 확인한 후, PCR purification kit (CoreoneTM, Core-bio, Seoul, Korea)를 이용하여 정제하였다. 염기서열은 autosequencer (ABI 3030)로 분석하였으며, 최종 획득한 ITS 와 EF-1α의 염기서열들은 GenBank database (National Centre for Biotechnology Information [NCBI], US National Institute of Health Bethesda, http://blast.
- 형태적 특징을 기초로 한 병원균의 동정을 뒷받침하고자 염기 서열 분석을 실시하였다. 기탁균주를 감자한천배지에서 1주일 동안 배양한 후 ribosomal DNA (rDNA)의 internal transcribed spacer (ITS) 영역과 Fusarium 종의 동정에 널리 이용되는 Translation Elongation Factor 1-alpha (EF-1α) 유전자의 염기서열을 분석하 였다(Hsuan 등, 2011).
대상 데이터
- 2014년부터 2016년까지 전라북도농업기술원(익산)과 국립원예 특작과학원 온난화대응농업연구소(제주)에서 패션프루트 시들음 병이 관찰되었다. 병징은 생육 초기 건전주에 비해 생육이 더디고 새순부터 시듦 증상이 나타나기 시작하였으며, 오래된 잎은 마르고 뒤틀리다가 더 이상 생육하지 않고 말라 죽었다.
- 2014년부터 2016년까지 전라북도농업기술원(익산)과 국립원예 특작과학원 온난화대응농업연구소(제주)의 시험연구포장에 식재한 패션프루트 ‘Panama Red’에서 시들음병이 발생하였다.
- 2014년부터 2016년까지 전라북도농업기술원(익산)과 국립원예특작과학원 온난화대응농업연구소(제주)의 비닐하우스에 패션프루트 ‘Panama Red’ 삽목묘를 2 m×2 m 간격으로 정식하였다.
- 병든 식물체에서 여러 균주가 분리되었으나 형태적으로 동일하였다. 따라서 대표균주를 농업유전자원정보센터(Korean Agricultural Culture Collection)에 기탁(기탁번호 KACC48307)하였으며, 병원성 검정 및 염기서열 분석에 사용하였다.
- 염기서열은 autosequencer (ABI 3030)로 분석하였으며, 최종 획득한 ITS 와 EF-1α의 염기서열들은 GenBank database (National Centre for Biotechnology Information [NCBI], US National Institute of Health Bethesda, http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)와 Fusarium-ID (http://isolate.fusariumdb.org/blast.php)의 데이터베이스에서 확인하였다.
- 병원성 검정은 자색종 패션프루트에서 실시하였으며, 검정방법은 Gardner (1989)의 방법에 따랐다. 접종을 위한 식물체는 모래에서 키운 삽목묘로 첫 잎이 출현한 단계(cotyledon stage)의 식물체 5주를 선발하여 사용하였다. 접종원은 기탁균주를 감자한천배지에서 1주간 배양한 후 멸균수를 넣고 메스(scalpel)로 포자를 수거하여 거즈로 거른 포자현탁액(106 conidia/ml)을 사용하였다.
데이터처리
- 계통수 분석을 위해 GenBank 데이터베이스의 ITS, EF-1α 염기서열을 이용하였으며, 계통수는 MEGA 6.0 프로그램을 통해 neighbor-joining 방법으로 작성하였다.
- 병원균의 형태적 특징은 기탁균주를 감자한천배지에 7일 동안 배양하여 Stereo 현미경(SteREO Discovery V8, Zeiss)과 DIC (differential interference contrast) 모듈이 장착된 광학현미경(AXIO, Zeiss, Oberkochen, Germany)에서 200-1,000배로 관찰하였다. 균사와 분생포자경, 분생포자의 형태와 크기(n=30) 등은 AxioVision LE Module Interactive Measurement (Zeiss) 프로그램을 이용하여 측정하였다. 감자한천배지에서 균사 생육은 직경이 35 mm/7일이었으며, 핑크 빛-흰색으로 양모상이었다(Fig.
이론/모형
- 0 프로그램을 통해 neighbor-joining 방법으로 작성하였다. Sequence distance는 Tajima-Nei parameter model로 계산하였다(Saitou와 Nei, 1987; Tamura 등, 2013). 패션프루트 시들음병을 일으키는 KACC48307 균주의 ITS 영역의 길이는 544 bp로 NCBI의 GenBank 등록번호는 MG356946이다.
- 병원성 검정은 자색종 패션프루트에서 실시하였으며, 검정방법은 Gardner (1989)의 방법에 따랐다. 접종을 위한 식물체는 모래에서 키운 삽목묘로 첫 잎이 출현한 단계(cotyledon stage)의 식물체 5주를 선발하여 사용하였다.
성능/효과
- NCBI에서 Blastn search한 결과 F. oxysporum로 등록된 GenBank accession number KP995455, KU901515, KJ475803, KF786127, KF671955, KF156304, KY786126 등과 >99% 일치하였다.
- 1B). 감염된 뿌리를 자르면 병원균에 감염된 물관이 갈색으로 변색되어 있었으며, 낮에는 시들고 밤에는 다소 회복되는 증상이 반복되었다. 그러나 박과작물에서처럼 땅가부위에서 끈적끈적한 진갈색 수액이 병든 조직으로부터 누출되지는 않았다.
- 계통수 작성 결과 ITS (MG356946)와 EF-1α (MG356947)의 염기서열 모두 F. oxysporum과 같은 계통군에 속하였다(Fig. 2, 3).
- 접종 4주 후에 포장과 같은 전형적인 시듦 증상이 나타나기 시작하였으며, 땅가 부위가 갈변되었고 발병포장에서와 동일한 병원균이 분리되었다. 따라서 패션프루트 시듦 증상에서 분리한 병원균은 병원성을 가진 균주로 판단되었으나 대조구에서는 병징이 나타나지 않았다.
- 또한 EF-1α 유전자는 712 bp로 GenBank 등록번호는 MG356947이며, NCBI에서 Blastn search 했을 때 F. oxysporum로 등록된 GenBank accession number KX431987, KJ127285, FJ538245, KJ699111, KX609708, KR108799 등과 >99% 일치하였다.
- 병원균의 형태적 특징은 monophialides 위에 소형분생포자를 형성하고 있으며, 낫 모양의 대형분생포자도 관찰되었다. 대형분 생포자는 무색으로 투명하며, 길이가 짧고 굴곡진 모양-일자형으로 세포벽이 얇고 주로 2-3개의 격벽이 있었다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.