Effect of $SO_2$ on Leaf Tip Blight of Ginkgo biloba caused by Coniothyrium sp.

은행나무의 잎끝마름병에 미치는 $SO_2$ 의 영향

To examine the relationship between air pollution and occurrence of disease in plants, we investigated the alteration of physiology and biochemistry of Ginkgo biloba by inoculating with Coniothyrium sp. and fumigating with 0.1 ${\mu}l/l\;SO_{2-}$ Visual damage did not appear but photosynthesis, $CO_2$ use efficiency(CUE) and water use efficiency(WUE) were reduced when G. biloba was exposed to $SO_{2-}$for 7days (8 hours a day). When inoculated with Coniothyrium sp., the seventies of damage in G. biloba showed a threefold difference between $SO_{2-}$ treatment (SI) and $SO_{2-}$ free treatment (SFI) at day 42 from initial inoculation. Little difference was observed in sugar contents that may be used pathogens feed, among control, SFI and SI. In spite of the reduction in photosynthetic rate, sugar contents and CUE were maintained. WUE was enhanced 13% more at SI than SFI. The $CO_2$fixation boosted because of enhanced WUE, and thus sugar synthesis was not affected. In addition, sugar transport seems to be retarded for some internal alteration. Consequently, the severity of SI was more serious than that of SFI because Coniothyrium sp. easily invades into the physical texture of G. biloba weakened by $SO_2$ fumigation and because sugar was accumulated in leaves of G. biloba.

대기오염과 병충해발생과의 관계를 규명하고자 은행나무에 $SO_2$ 가스를 처리한 후, 잎끝마름병균을 접종하여 식물의 생리·생화학적인 변화를 조사하였다. ${\mu}l/l$의 $SO_2$ 가스를 하루 8시간씩 7일간 은행나무에 처리한 결과 Chlorosis등의 가시피해는 나타나지 않았으나, 광합성이 대조구에 비해 40%가량 감소되고, $CO_2$ 이용효율과 수분이용효율이 감소되는 현상을 보였다. 가스처리 후 병원균을 상처접종시키고 42일 뒤 SI와 SFI의 발병도를 조사한 결과 SI가 SFI에 비해 3배 가량 빠르게 병이 진전되어 있었다. 병원균의 먹이가 되는 당의 함량은 대조구, SFI, SI간에 유의성을 보일 만큼의 차이는 보이지 않았으나, 광합성은 SI가 SFI에 비해 11%가량 저하되었다. 광합성이 저하되었음에도 불구하고 당의 함량이 유지되었으므로 탄소 고정관계를 알아본 결과 $CO_2$ 이용효율이 저하되지 않았음을 알 수 있었다. 이와 함께 수분이용효율이 SI에서 SFI에 비해 13.2% 증가되었다. 이상의 결과를 종합해 보면, 이온유출량 등으로 보아 $SO_2$ 가스처리로 인해 식물이 연약해져 병원균에 대한 저항력이 낮아졌고, 수분이용효율의 증가로 인해 탄소 고정이 활발하게 이루어짐으로써 당이 원활히 합성되는 한편 내부적인 변화로 인해 합성된 당의 전류가 억제되어 잎에 당이 축적되었기 때문에 SI의 발병도가 훨씬 높았던 것으로 생각된다.