[논문]국내 재배 트리티케일에 발생한 붉은곰팡이병의 다양성 및 독소화학형 분석

양정욱; 김주연; 이미랑; 강인정; 정현정; 박명렬; 구자환; 김욱한

doi:10.5423/rpd.2021.27.4.172

국내 재배 트리티케일에 발생한 붉은곰팡이병의 다양성 및 독소화학형 분석
Identification and Chemotype Profiling of Fusarium Head Blight Disease in Triticale 원문보기

Research in plant disease = 식물병연구, v.27 no.4, 2021년, pp.172 - 179

양정욱 (국립식량과학원 중부작물부 재배환경과) , 김주연 (국립식량과학원 중부작물부 재배환경과) , 이미랑 (국립식량과학원 중부작물부 재배환경과) , 강인정 (국립식량과학원 중부작물부 재배환경과) , 정현정 (국립식량과학원 중부작물부 재배환경과) , 박명렬 (국립식량과학원 중부작물부 중부작물과) , 구자환 (국립식량과학원 중부작물부 중부작물과) , 김욱한 (국립식량과학원 중부작물부 재배환경과)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 겨울철 사료작물로써 중요성이 증가하고 있는 트리티케일에서 발생한 붉은곰팡이병 원인균의 동정 및 독소 type을 분석하고 트리티케일에 효율적으로 적용 가능한 방제 약제를 선발하고자 분리된 붉은곰팡이 균주의 농약저항성 발생 여부를 분석하였다. 조성, 신조성, 신영, 신성, 세영 등 5개 트리티케일 품종에서 평균 9.15%의 병 발생 이삭률을 보였으며, 병 발생 낱알률은 29.2%로 나타났다. 그 결과 트리티케일에서 발생한 붉은곰팡이병 발생률은 평균 3.52%로 나타났다. 붉은곰팡이병에 감염된 개체로부터 총 91개의 균주가 분리되었으며, 이 중 붉은곰팡이 균주는 총 72개를 분리하였다. 분리한 균주의 형태 및 internal transcribed spacer 1, translation elongation factor 1α 유전자의 염기서열 분석 결과, 트리티케일에서 분리한 균주들은 전부 Fusarium asiaticum으로 동정되었다. 분리 동정된 균주들의 독소 type을 PCR을 통해 분석한 결과, nivalenol (NIV) type 독소는 64.6%, 3-acetyldeoxynivalenol은 4.6%, 15-acetyldeoxynivalenol은 30.8%로 대부분이 NIV type독소를 생성하는 F. asiaticum으로 분석되었다. 최근 봄철 이상 기상현상으로 여러 식량 작물에 붉은곰팡이병 발생률이 높아지고 있다. 트리티케일의 경우 붉은곰팡이병을 방제할 수 있는 등록약제가 없다. 본 실험에서는 보리와 밀에 등록된 약제를 대상으로 트리티케일에서 분리된 붉은곰팡이병 균주들의 약제 내성을 측정한 결과 captan, hexaconazole, difenoconazole·propiconazole 합제는 균사 생장 억제 효과가 있었다. Fludioxonil의 경우 72개 균주 중 6개의 균주가 권장 농도에서 반수영향생육기준치인 42.5 cm를 넘은 47.96±3.15의 균사 생장율을 보여 fludioxonil에 대한 내성이 발생한 것으로 분석되었다. 본 연구는 국내에서 처음 보고 되는 F. asiaticum에 의한 트리티케일의 붉은곰팡이병 발생 사례이며, 또한 붉은곰팡이가 생성하는 독소 타입을 구명하고, 등록 방제 약제가 없는 트리티케일에 효율적으로 방제가 가능한 내성 미발생 약제를 제시하는 중요한 연구 결과이다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study aimed to assess the disease incidence and distribution of toxigenic in Korean triticale. The pathogen of triticale that cause Fusarium head blight were isolated from five different triticale cultivars that cultivated in Suwon Korea at 2021 year. The 72 candidate were classified as a Fusarium asiaticum by morphology analysis and by ITS1, TEF-1α gene sequence analysis. And the results of pathogenicity with 72 isolates on seedling triticale, 71 isolates were showed disease symptom. Also, seven out of 71 Fusarium isolates were inoculated on the wheat, to test the pathogenicity on the different host. The results showed more low pathogenicity on the wheat than triticale. The results of analysis of toxin type with 72 isolates, 64.6% isolates were produced nivalenol type toxin and other 4.6% and 30.8% isolates were produce 3-acetyldeoxynivalenol and 15-acetyldeoxynivalenol, respectively. To select fungicide for control, the 72 Fusarium isolates were cultivated on the media that containing four kinds fungicide. The captan, hexaconazole, and difenoconazole·propiconazole treated Fusarium isolates were not showed resistance response against each fungicide. However, six isolates out of 72 isolates, showed resistance response to fludioxonil. This study is first report that F. asiaticum causes Fusarium head blight disease of triticale in Korea.

주제어

표/그림 (7)

그림 Fig. 1. Fusarium head blight (FHB) disease symptom on triticale at field (A) and pathogenicity test (B) with triticale and wheat at seedling stage. (A) Symptom of FHB on triticale. (B) The results of pathogenicity test and symptoms on seedling stage triticale when inoculated with Fusarium asiaticum which isolated from triticale (left, inoculated with buffer; right, inoculated with F. asiaticum).
표 Table 1. Disease incidence of FHB on triticale at Suwon of Korea
그림 Fig. 2. A maximum likelihood tree of Fusarium species derived from combined sequenced of TEF-1α and ITS1 genes. FSAMSC, Fusarium sambusinum species complex, FIESC, F. incarnatum-equiesti species complex; FFSC, F. fujikuroi species complex; FTSC, F. tricinctum species complex; TEF-1α, translation elongation factor 1α; ITS1, internal transcribed spacer 1.
표 Table 2. Species diversity of fungal isolated from Korean triticale
그림 Fig. 3. Disease severity on triticale and wheat when inoculated with Fusarium asiaticum which isolates from triticale. The wheat (cultivar Jokyung) and triticale (cultivar Shinyoung) were inoculted with F. asiaticum at seedling stage. The disease severity was measured 7 days after F. asiaticum challenge. Bars represent mean±SE, sample size n=10 plants per treatment. Different letters indicate significant differences between treatments (P<0.05 according to the least significant difference. The experiment was repeated tree times with similar results.
표 Table 3. Trichothecene chemotypes of Fusarium species isolated from Korean triticale
표 Table 4. Mycelium growth length on Media that contain fungicide with optimal concentration

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저자의 다른 논문 :

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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