초록 ▼

우리나라 고추 재배에서 수량손실에 영향을 주는 대표적인 병으로 고추 역병과 탄저병이 있으며, 이를 방제하기 위하여 합성 화학농약이 주로 사용되어 왔다. 그러나 이러한 농약 사용의 오남용과 근래 친환경 농산물을 선호하는 소비 경향의 변화로 인하여 친환경 병방제에 대한 관심이 커지고 있다. 본 연구는 우리나라에서 발생하는 주요 고추병을 길항 세균을 이용하여 방제하는 것을 목표로 병방제 효과와 기작에 대해서 연구하였으며, 또한 이들 길항 세균이 실제 포장 환경에서 효과적으로 정착하여 토양내에서 활성을 유지하여야 하기 때문에 염류 집적과

우리나라 고추 재배에서 수량손실에 영향을 주는 대표적인 병으로 고추 역병과 탄저병이 있으며, 이를 방제하기 위하여 합성 화학농약이 주로 사용되어 왔다. 그러나 이러한 농약 사용의 오남용과 근래 친환경 농산물을 선호하는 소비 경향의 변화로 인하여 친환경 병방제에 대한 관심이 커지고 있다. 본 연구는 우리나라에서 발생하는 주요 고추병을 길항 세균을 이용하여 방제하는 것을 목표로 병방제 효과와 기작에 대해서 연구하였으며, 또한 이들 길항 세균이 실제 포장 환경에서 효과적으로 정착하여 토양내에서 활성을 유지하여야 하기 때문에 염류 집적과 같은 토양 환경에서의 적응 가능성에 대하여 연구하고자 하였다. 기존 연구에서 고추 역병에 대한 길항 세균을 기선발하였으며, 이 기선발 길항 세균을 토양에 관주처리한 후 고추 탄저병, 고추 역병 및 고추 세균성점무늬 병에 대한 병억제 효과를 평가한 결과 토양에서 발생하는 역병을 감소시켰을 뿐만 아니라, 식물에 저항성을 유도함으로써 공기전염성 병에 대해서도 병을 감소시켰다. 이러한 유도저항성 효과는 병저항성 유전자의 발현과 저항성과 관련한 식물의 생리적 화학적 변화를 평가함으로써 확인 할 수 있었다. 또한, 이전의 연구에서 세균의 휘발성 물질이 병원균의 생장을 억제하는 효과가 있음을 규명하였으나, 이를 식물체에 적용하여 식물과 길항 세균의 상호작용 연구가 수행한 결과, 선발 길항 세균에 비해 저농도에서 더 효과적으로 식물에 저항성을 유도하여 고추의 공기 전염성 병을 감소시켰으며, 토양에서 발생하는 고추 역병도 감소시켰다. 휘발성 이차 대사산물의 고추 식물에 관주처리함으로써 고추 식물에 병저항성 관련 유전자를 발현시켰으며, 병생성 관련 효소의 활성에 영향을 주었다. 이러한 선발 길항 세균이 실제 다양한 포장 토양 조건에 적응할 수 있는 가능성을 알아보기 위하여 길항 세균의 염류에 대한 내성과, 중금속과 같은 오염 물질에서의 생존율을 평가하였다. 염류의 농도가 증가함에 따라 선발 길항 세균의 개체군은 감소하였으며, 세균에 따라 생존할 수 있는 한계 농도에 차이가 있었고, 염류 토양에서도 고추 역병에 대한 병억제 효과가 있었다. 기선발 세균 중 일부 종은 고농도의 염류 처리 토양에서 생존하며, 토양의 이화학적 특성을 변화시켜, 대조구에 비하여 토양내 존재하는 염류가 감소하였고, 길항 세균 처리 토양에서 무처리구에 비하여 식물 생장을 유지하였다. 또한 아연과 같은 중금속이 고농도로 존재하는 배양액에서 선발 세균이 생존하고 개체군을 유지할 수 있었으며, 고농도의 아연 처리에 의한 고추 유묘 생장에 주는 영향을 평가한 결과 선발 세균을 처리할 경우에 고추 유묘의 생장이 억제되는 정도가 대조구에 비하여 적었다. 이를 통하여 선발 길항 세균이 염류 집적 토양이나 고농도의 아연과 같은 오염 물질이 존재할 경우에 적응하여 생존할 수 있는 것을 알 수 있었다. 이들 선발 길항 세균이나 휘발성이차 대사산물에 의하여 토양 미생물상에 주는 영향을 평가한 결과, 곰팡이 중 일부 분류에 영향을 주었으나, 전체 토양 세균과 곰팡이의 다양성에 영향을 주지는 않았다. 그러므로, 본 연구를 통하여 선발 길항 세균은 유도저항성 등의 기작에 의하여 고추에 발생하는 다양한 병을 감소시켰으며, 염류 처리와 같은 토양조건에서 개체군과 병 방제 효과를 가졌으며, 토양 미생물-전체 곰팡이와 세균의 다양성에는 영향을 주지않지만 일부 곰팡이 분류의 다양성에 영향을 주는 것을 알 수 있었고, 이는 길항 세균의 병방제 효과 뿐만 아니라 생태적 안정성과 다양한 환경에의 적응 가능성을 제시할 수 있을 것이다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목 차 ... 2
• I. 연구결과 요약문 ... 3
• II. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 35
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 35
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 36
• III. 연구성과 ... 37
• 끝페이지 ... 38