[논문]잿빛곰팡이병원균 Botrytis cinerea 균주 종류별 장미 발병 정도의 차이

황규현; 홍승민; 이영순; 이현주; 서명훈

doi:10.5423/rpd.2019.25.1.16

잿빛곰팡이병원균 Botrytis cinerea 균주 종류별 장미 발병 정도의 차이
Difference of Gray Mold Severity at Roses Caused by Botrytis cinerea Strains 원문보기

Research in plant disease = 식물병연구, v.25 no.1, 2019년, pp.16 - 21

황규현 (경기도농업기술원 원예연구과) , 홍승민 (경기도농업기술원 원예연구과) , 이영순 (경기도농업기술원 버섯연구소) , 이현주 (경기도농업기술원 환경농업연구과) , 서명훈 (경기도농업기술원 원예연구과)

초록
AI-Helper

잿빛곰팡이병은 Botrytis cinerea가 원인균으로 알려져 있으며 장미 재배와 유통 시에 문제가 되고 있다. 그러나 병원균 균주와 장미 품종에 따른 발병정도의 차이를 연구한 결과가 없어 이를 구명하고자 하였다. 장미 재배 지역에서 분리한 균주를 수집하고 병원 균주별 장미 품종별 발병정도를 확인한 결과는 다음과 같다. 서울시립대에서 11종, 국립원예특작과학원에서 3종, 경기도농업기술원 장미재배온실에서 2종을 분리하였으며, 분리한 균주를 ribosomal DNA의 ITS region에 특이적인 primer를 사용하여 동정하였고, sequencing을 통해 염기서열을 비교한 결과 큰 차이가 없음을 확인하였다. 잿빛곰팡이 균주별 발병정도의 차이를 확인하기 위해 장미 품종인 샤만트 품종에 대하여 Botrytis cinerea 균주별 발병정도의 차이를 0-5의 단계로 나누어 조사하고, Kruskal-Wallis ANOVA를 통해 분석한 결과, 균주에 따라 병원성이 유의적으로 차이를 나타냈다. WNG6_5의 경우 0.24 로 병원성이 가장 낮았으며, WNG6_3의 경우 3.20로 병원성이 가장 높아, 균주별 병원성의 차이는 거의 3.0 정도의 차이를 보였다. 장미 9품종에 대한 발병정도의 차이를 확인하기 위해 균주 WNG6_5, Hwa_1, WNG6_3을 선발하여 분석한 결과 러브레터 품종이 3가지 균주에 대해 저항성을 보였으며, 아이스베어 품종이 감수성을 나타내었다. 본 연구를 통해 장미 품종 및 병원균의 종류에 따라 발병정도의 유의적인 차이와 교호작용의 효과가 존재함을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Botrytis cinerea is the pathogen for a gray mold generating problems during the cultivation and transportation of roses. But there is little information about the difference of the symptom severity caused by gray mold on rose varieties and pathogen strains. 16 strains were collected from the rose cultivation area to confirm the degree of disease occurrence against strains and each variety. Collected 16 strains were identified based on the sequences analysis of ITS region of ribosomal DNA by using specific primers. The sequence analysis was performed by comparing the sequences to find a difference. To confirm the difference in disease occurrence for each strains, the difference was classified from 0 to 5 stages using charmant variety as a control. The data was confirmed through Kruskal-Wallis ANOVA. The result showed the significant difference in the pathogenicity caused by strains. WNG6_5 showed the lowest pathogenicity with 0.24 and WNG6_3 showed the highest with 3.20. The difference between two strains were almost 3.0. In addition, nine varieties of roses were more investigated with three strains such as the strains of WNG6_5, Hwa_1, and WNG6_3. The result showed that the Love Letter variety showed resistance and the Ice Bear variety was sensitive to three strains. Taken together, this study showed the significant difference by the interactions of rose varieties and gray mold strains.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. Information of collected Botrytis Cinerea strains
그림 Fig. 1. Morphological characteristics of collected Botrytis cinerea strains.
그림 Fig. 2. Multiple alignment result of collected Botrytis cinerea strains.
그림 Fig. 3. Boxplot by accession A) and Strain B), Interaction effect plot of Strain C) and Accession D).
표 Table 2. Difference of severity by Botrytis cinerea strains
표 Table 3. Result of Aligned Rank Transform(ART) ANOVA table factored by rose accession and Botrytis cinerea strains

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

온실 내부와 외부에서 수집한 균주간의 차이를 구명한 결과는 보고된 바 있으나(Asadollahi 등, 2013), 장미에서 분리한 균주를 사용하여 발병정도를 균주 및 기주(품종)별로 구명한 연구는 보고된 바가 없었다. 본 연구는 장미에서 잿빛곰팡이병의 발병정도가 균주와 숙주 사이의 상호작용에 따라 차이를 나타내는지를 확인하고자 수행하였다.

제안 방법

개/ml)을 피펫을 이용하여 2 ul씩 접종하였다. 병원균을 접종한 플라스틱 상자는 20 ± 2℃ 인큐베이터에 두고 24 hr 간격으로 병반의 크기를 발병도 0~5로 조사하였다(Fu 등, 2017).
습도를 유지할 수 있는 플라스틱박스에 킴타올을 깔고 증류수를 30 ml씩 적셔준 뒤, 품종별로 장미 꽃잎 20개씩을 꽃잎의 바깥 부분이 위를 향하도록 올린 후 꽃잎의 중앙 부분에 병원균 현탁액(포자농도 3 × 10⁵ 개/ml)을 피펫을 이용하여 2 ul씩 접종하였다. 병원균을 접종한 플라스틱 상자는 20 ± 2℃ 인큐베이터에 두고 24 hr 간격으로 병반의 크기를 발병도 0~5로 조사하였다(Fu 등, 2017).

대상 데이터

서울시립대에서 WNG 1_1등 11개 균주, 국립원예특작과학원에서 11_172 등 3개 균주를 분양 받았으며, 경기도농업기술원 장미재배하우스에서 Hwa_1 등 2개 균주를 수집하였다(Table 1).
잿빛곰팡이병 균주별, 장미 품종별 병원성 검정을 위하여 사용한 장미 품종은 경기도농업기술원 장미재배하우스에서 재배되고 있는 샤만트 품종 외 9품종을 사용하였고, 병원성 검정에 사용한 꽃잎은 30% 개화한 화경에서 채취한 꽃잎을 사용하였다.

데이터처리

실험으로부터 얻은 결과는 R 프로그램을 이용하여 분석하였으며, 균주별 병원성의 차이는 처리구간의 유의성 P<0.05수준에서 Bonferroni correction을 한 LSD(Least Significant Difference) 검정을 통해 확인하고 그룹화하여 표시하였다. 품종에 따른 Botrytis cinerea의 발병정도의 차이는 자료를 alignment와 ranking과정으로 변형하여 분석하는 Aligned Rank Transform 방법을 활용하여 P<0.
05수준에서 Bonferroni correction을 한 LSD(Least Significant Difference) 검정을 통해 확인하고 그룹화하여 표시하였다. 품종에 따른 Botrytis cinerea의 발병정도의 차이는 자료를 alignment와 ranking과정으로 변형하여 분석하는 Aligned Rank Transform 방법을 활용하여 P<0.05수준에서 분석하였다(Wobbrock 등, 2011).

성능/효과

이러한 균주간의 차이를 Bonferroni correction을 한 LSD검정을 통해 확인하고 그룹화하여 표시하였다(Table 2). 균주 간 발병정도의 차이는 WNG6_3의 경우 3.2０로 가장 발병정도가 심하였으며,WNG6_4, 13_270 균주가 2.4, 2.13으로 다음으로 발병정도가 심하였고, WNG6_5 균주가 0.24로 발병정도가 가장 약해 균주의 차이로 인한 병원성의 차이는 거의 3.0 정도의 차이를 보였다(Table 2). 이러한 균주간 발병정도의 차이를 바탕으로 품종간의 차이를 확인할 시험에 균주 WNG6-5, Hwa-1 및 WNG6-3을 선발하여 사용하였다.
샤만트 품종에대한 병원성의 차이를 기준으로 병원성을 상, 중, 하 단계로 나누어 3종의 균주 WNG6_3, Hwa_1, WNG6_5를 선발하고 볼라레 등 9개의 장미 품종 및 계통에 대하여 품종 및 병원균주에 따른 병원성의 차이를 확인하였다. 그 결과 샤만트 품종을 기준으로 선발된 3개의 균주에 대하여 러브레터 품종이 저항성을 나타내었으며, 아이스베어 품종이 감수성을 보였다(Fig. 3). 발병정도의 차이를 통계적으로 분석한 결과, 품종 및 병원균의 종류에 따른 차이가 0.
3). 발병정도의 차이를 통계적으로 분석한 결과, 품종 및 병원균의 종류에 따른 차이가 0.00１ 수준에서 유의적으로 존재하였으며, 교호작용의 효과가 존재하였다(Table 3). 이러한 결과는 기존에 보고되었던 논문에서 제시한 장미 품종과 병원균간의 상호작용에 따라 달라진다는 결과와 크게 다르지 않았다.

후속연구

잿빛곰팡이병 병원성의 차이는 기존 문헌에 MAP kinase, NADPH oxidase, Pectin methylesterase, botrydial, oxalic acid 등에 따라 나타난다고 보고된 바 있으며, 이러한 물질들이 장미 품종과 병원균 균주에 따른 병원성의 차이를 나타내는데 기여하고 있을 것으로 추정된다(Nakajima 와 Akutsu, 2014; Segmüller 등, 2007, 2008; Siewers 등,2005; Zimand 등, 1996). 본 연구의 결과에서는 병원성의 차이를 나타나게 하는 원인 물질은 밝히지 못하였으며 향후 이에 대한 추가연구가필요할 것으로 보인다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	잿빛곰팡이병이 잎에 발병할 경우 어떻게 되는가?	절화장미의 유통 중 잿빛곰팡이병 발생은 상품성을 현저하게 떨어뜨리고, 여름철 수출 시 내외부 온도 차이에 의해 더욱 피해가 증가한다(Elad, 1988; Kwon 등, 2014)．잿빛곰팡이병은 병원균의 한 종류인 Botrytis cinerea에 의해서 발생하며 퇴화된 화경에서 쉽게 발병한다. 잎에서 발병할 경우 잎의 가장자리나 선단부가 데친 것 같이 변색된 병반이 생기고 잎이 오그라들며, 오래 되면 잿빛곰팡이 포자가 형성된다(Kwon 등, 2014; Williamson 등, 2007). Botrytis cinerea에 의해 발병하는 잿빛곰팡이병은 여러 균주별로 유전적, 형태학적인 구명과 발병도 등을 조사한 결과 들이 발표되었다(Amselem 등, 2011; Fu 등, 2017; Kerssies 등, 1997;Kumari 등, 2014; Mirzaei 등, 2009; Van Der Vlugt-Bergmans 등,1993).
	잿빛곰팡이병이 발생하는 원인은?	절화장미의 유통 중 잿빛곰팡이병 발생은 상품성을 현저하게 떨어뜨리고, 여름철 수출 시 내외부 온도 차이에 의해 더욱 피해가 증가한다(Elad, 1988; Kwon 등, 2014)．잿빛곰팡이병은 병원균의 한 종류인 Botrytis cinerea에 의해서 발생하며 퇴화된 화경에서 쉽게 발병한다. 잎에서 발병할 경우 잎의 가장자리나 선단부가 데친 것 같이 변색된 병반이 생기고 잎이 오그라들며, 오래 되면 잿빛곰팡이 포자가 형성된다(Kwon 등, 2014; Williamson 등, 2007).
	잿빛곰팡이병의 발병정도 차이를 나타나게 하는 원인 물질은 무엇인가?	또한, 잿빛곰팡이병의 발병정도의 차이는 유전적으로 여러가지 요인이 밝혀져 있고(Fu 등, 2017; Kerssies 등, 1997; Mirzaei 등, 2009)，균주와 기주（품종）간의 상호작용에 의하여 달라진다고 보고된 바 있다(Choquer 등, 2007; Nakajima 와 Akutsu, 2014).이러한 발병정도의 차이를 나타나게 하는 원인 물질로 BcSAK1,NADPH oxidases 등이 보고되었다(Movahedi 와 Heale, 1990; Nakajima 와 Akutsu, 2014; Segmüller 등, 2007, 2008; Siewers 등,2005). 온실 내부와 외부에서 수집한 균주간의 차이를 구명한 결과는 보고된 바 있으나(Asadollahi 등, 2013), 장미에서 분리한 균주를 사용하여 발병정도를 균주 및 기주(품종)별로 구명한 연구는 보고된 바가 없었다.

참고문헌 (19)

Genomic analysis of the necrotrophic fungal pathogens Sclerotinia sclerotiorum and Botrytis cinerea Amselem e1002230 2011
Asadollahi, M., Fekete, E., Karaffa, L., Flipphi, M., Arnyasi, M., Esmaeili, M., Vaczy, K.Z., Sandor, E.. Comparison of Botrytis cinerea populations isolated from two open-field cultivated host plants. Microbiological research, vol.168, no.6, 379-388.

상세보기
Choquer, Mathias, Fournier, Elisabeth, Kunz, Caroline, Levis, Caroline, Pradier, Jean-Marc, Simon, Adeline, Viaud, Muriel. Botrytis cinereavirulence factors: new insights into a necrotrophic and polyphageous pathogen. FEMS microbiology letters, vol.277, no.1, 1-10.

상세보기
Elad, Y.. Latent infection of Botrytis cinerea in rose flowers and combined chemical and physiological control of the disease. Crop protection, vol.7, no.6, 361-366.

상세보기
Fu, Yiqian, van Silfhout, Alex, Shahin, Arwa, Egberts, Ronny, Beers, Martin, van der Velde, Ans, van Houten, Adrie, van Tuyl, Jaap M., Visser, Richard G. F., Arens, Paul. Genetic mapping and QTL analysis of Botrytis resistance in Gerbera hybrida. Molecular breeding : new strategies in plant improvement, vol.37, no.2, 13-.

상세보기
Kerssies, A., Bosker-van Zessen, A. I., Wagemakers, C. A. M., van Kan, J. A. L.. Variation in Pathogenicity and DNA Polymorphism Among Botrytis cinerea Isolates Sampled Inside and Outside a Glasshouse. Plant disease, vol.81, no.7, 781-786.

상세보기
Kumari, S., Tayal, P., Sharma, E., Kapoor, R.. Analyses of genetic and pathogenic variability among Botrytis cinerea isolates. Microbiological research, vol.169, no.11, 862-872.

상세보기
권송, 최경자, 김기선, 권혜진. 전자빔 조사에 따른 잿빛곰팡이병원균 방제효과와 절화 장미의 수확 후 품질. 원예과학기술지 = Korean journal of horticultural science & technology, vol.32, no.4, 507-516.

원문보기 상세보기
Genetic and phenotypic diversity among Botrytis cinerea isolates in Iran Mirzaei 474 2009
Movahedi, Sara, Heale, J.B.. The roles of aspartic proteinase and endo-pectin lyase enzymes in the primary stages of infection and pathogenesis of various host tissues by different isolates of Botrytis cinerea Pers ex. Pers. Physiological and molecular plant pathology, vol.36, no.4, 303-324.

상세보기
Virulence factors of Botrytis cinerea Nakajima 15 2014
Two new primers highly specific for the detection of Botrytis cinerea Pers.:Fr. Phytopathol Rigotti 253 2006
BcSAK1, a stress-activated mitogen-activated protein kinase, is involved in vegetative differentiation and pathogenicity in Botrytis cinerea Segmuller 211 2007
Segmüller, Nadja, Kokkelink, Leonie, Giesbert, Sabine, Odinius, Daniela, van Kan, Jan, Tudzynski, Paul. NADPH Oxidases Are Involved in Differentiation and Pathogenicity in Botrytis cinerea. Molecular plant-microbe interactions : MPMI, vol.21, no.6, 808-819.

상세보기
Siewers, Verena, Viaud, Muriel, Jimenez-Teja, Daniel, Collado, Isidro G., Gronover, Christian Schulze, Pradier, Jean-Marc, Tudzynsk, Bettina, Tudzynski, Paul. Functional Analysis of the Cytochrome P450 Monooxygenase Gene bcbot1 of Botrytis cinerea Indicates That Botrydial Is a Strain-Specific Virulence Factor. Molecular plant-microbe interactions : MPMI, vol.18, no.6, 602-612.

상세보기
Genetic variation and segregation of DNA polymorphisms in Botrytis cinerea Van Der Vlugt-Bergma 1193 1993
Botrytis cinerea:the cause of grey mould disease Williamson 561 2007
10.1145/1978942.1978963
Effect of Trichoderma harzianum on Botrytis cinerea pathogenicity Zimand 1255 1996

LOADING...

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증