벼 바이러스병에 대한 최선의 방제책은 저항성 품종의 육성이라 할 수 있다. 저항성 품종의 육성을 위해서는 정밀하고 대량으로 검정 할 수 있는 검정법의 확립이 무엇보다 중요하므로 이를 위해 격리 검정망실을 건립 보독충을 방사한 후 이를 계대유지 하여 검정에 이용하였다. 망실내에 바이러스 보독충율 변이에서 연중 높은 보독충율을 유지하였으며, 매개충의 밀도도 검정에 충분하게 유지되었다. 망실을 이용한 바이러스병 저항성검정의 효율성은 줄무늬잎마름병은 $92{\sim}100%$, 오갈병은 100%의 검정효율을 보였으며, 이러한 대량검정법은 실내유묘검정과 고도의 정의 상관을 나타내어 포장검정의 대량검정과 실내유묘검정의 정밀도 등 장점을 겸비한 유용한 방법으로 확인되었다.
벼 품종의 잎집무늬마름병 저항성검정에 사용할 R. solani 균주를 선발할 목적으로 전국 7개지역에서 수집한 58개균주의 배양특성을 조사하여 균주의 배양형을 나누고 각 배양형에서 대표되는 균주를 선정, 9개 벼 품종에 접종시켜 균주의 병원성과 품종저항성을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 벼 잎집무늬 마름병균의 균주를 PSA 배지상에서 기르면서 조사한 5종류의 배양특성은 균주간에 뚜렷한 차이가 있었으며 균주별 배양특성에 근거하여 공시한 58개 균주를 7종의 배양형으로 나눌 수 있었다. 2. 각 배양형에 속하는 잎집무늬마름병균 균주의 지역적인 분포는 차이가 있어서 균주분포의 지역특이성이 인정되었으며 Ia 배양형에 속하는 균주만이 7개 지역 모두에 분포되어 있었다. 3. 각 배양형을 대표하는 7개 균주의 병원성은 서로 달랐으며 균주별 병원성은 검정품종에 따라서 그 정도가 다르게 나타났다. 4. 균주의 병원성검정에 사용되었던 9개 벼 품종의 저항성정도도 품종간 차이가 켰으며 품종의 저항성 반응도 접종한 균주에 따라서 달리 나타나는 경우가 있었다. 5. 공시한 균주의 병원성정도와 지역적인 분포범위를 고려하여 벼 잎집무늬마름병 저항성검정에 사용할 균주를 선발할 수 있었다.
한국에서 육성한 131개 벼 품종을 이용하여 한국과 필리핀 도열병 균주에 대한 저항성 양상을 조사하여 벼 도열병 저항성 육종연구를 위한 기초자료를 얻고자 본 시험을 수행하였다. 1. 한국과 필리핀에서 밭못자리 검정을 실시한 결과, 전체 품종의 평균 잎도열병 발병정도는 한국에서 4.6으로 필리핀에서 2.0보다 2배 이상 높게 나타났으며, 시험품종 가운데 양국에서 저항성 반응이 서로 다르게 나타난 품종의 비율이 60.3%로 나타났다. 2. 양국에서 수집된 도열병 균주를 이용한 유묘접종검정 결과, 한국 수집 도열병 균주들이 필리핀 수집 균주들보다 병원성이 강한 것으로 나타났는데, 시험품종을 침해하는 비율이 가장 높았던 균주는 한국 균주에서는 93-093, 필리핀 균주에서는 92329-9이었으며, 각각 68.7%와 47.3%의 품종 침해비율을 나타내었다. 3. 도열병 저항성 반응이 다른 9개 품종을 이용한 내구저항성 평가 결과, 팔공벼, 섬진벼, 태백벼, 삼강벼, 밀양23호 등 5품종은 한국 및 필리핀 균주를 이용한 연계검정에서 공히 낮은 병반면적율을 나타내어 내구저항성 품종으로 구분되었다. 4. 한국 연계검정에서 내구성이 낮았던 일품벼와 기호벼는 필리핀 균주를 이용한 연계검정에서 일품벼는 내구저항성이 높은 것으로 나타났고, 기호벼는 3차 파종부터 병반면적율이 급격히 증가하는 경향을 나타내어, 품종의 내구저항성 평가는 환경에 존재하는 친환성 균주수와 균주와 품종간 친화성 정도가 병의 진전 및 확산에 함께 관여하는 것으로 판단되었다.
콩씨스트선충의 방제를 위한 기초조사로서 우리나라에 분포하고 있는 공씨스트선충(Heteropera glycines)의 race를 검정하고 콩 장려 16품종들의 콩씨스트선충 race 5에 대한 저항성을 검정한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 우리나라 콩 장려품종들 중에서 콩씨스트선충(Heterodera glycines) race 5에 대하여 저항성 을 나타내는 품종은 없었으나, 황금콩, 힐콩, 단엽콩 등이 비교적 선충의 증식이 적게되는 품종으로 나타났다. 본 실험에서 일본에서 공씨스트선출에 저항성 품종으로 육성된 "동북태"(Kaiden)는 아주 감수성으로 나타났으며, 기국에서 감수성 판별품종으로 사용되고 있는 "단엽콩" (Essex)과 "힐공"(Hill)은 다른 품종보다 선충의 증식이 적게 되었다. 우리나라의 콩씨스트선충은 지역에 따라서 race가 다르게 나타났나. 전남 화순에서는 race 1, 경남 염산과 경기도 수원에서는 race 5 그리고 경북 선산에서는 새로운 "race c" 등 3개의 race가 검정되었다. 이 실험에서 우리나라에도 공씨스트선충의 race 1, race 5 및 race c가 있다는 것이 처음으로 밟혀졌다.
포도나무 피어스병에 대한 품종간 저항성을 검정하는 데에 이용되는 병원균 접종법이나 포장저항성 검정법을 대체할 수 있는 방법으로 병원균(Xylella fastidiosa)이 생산하는 배양여액을 이용할 수 있는 검정법을 개발하고자 하였다. 상처를 가한 포도나무 잎에 병원균의 배양여액을 처리한 결과 독성이 발현되었으며 품종간에 차이가 나타났다. 병원균 배양여액의 에틸아세테이트 추출물은 공시한 포도나무에서 배양여액 처리와 동일한 반응을 유도하였다. 병원균 배양여액의 독성과 감수성은 에틸아세테이트 추출물과 동일하였다. 감수성 품종은 높은 비율로 희석된 배양여액에도 감수성을 나타내었으며, 저항성품종은 원액에서도 반응하지 않았다. 감수성 품종은 희석된 배양여액보다 원액에서 감수성이었으나 저항성 품종은 원액에도 저항성을 나타내었다. 본 연구에서 유럽종 포도 품종이 중도 감수성이었으나, 배양여액을 이용한 피어스병해 저항성 검정은 병해에 저항성인 유전자원 선발과, 교배조합의 저항성 실생의 조기에 선발에 중요한 기술로서, 향후 병해에 저항성인 포도품종 육성에 크게 기여할 것으로 여겨진다.
대두 자반병에 대하여 저항성인 계통 선발을 위한 Mass-screening technique를 확립하고 이 종자잡종법을 이용하여 수집재내종 및 각 품종의 저항성검정을 실시한 결과는 다음과 같다. 1. 조숙성인 수집재내종 50계통의 자반병 자연감염률과 종자접종에 의한 자주빛 색소 형성률간에 나타난 정의 상관관계는 r=0.121로서 고도의 유의성이 인정되었으며 이 종자접종법은 효과약인 Mass-screening technique으로서 방사선을 이용한 돌연변이육종에서 자반병저항성 계통선발에 이용가능성이 높았다. 2. 자반병 자연감염률이 극히 낮은 만숙성 수집재내종 85계통은 종자접종에 의하여 대부분이 이병성 반응을 보였으며 이는 포장에서의 만숙계통의 저항성이 유전적인 특성이기 보다는 병해도피 현상에 기인한 것으로 생각되었다. 3. 대두품종의 저항성검정에서 우리나라 대두 36품종을 비롯하여 일본과 대만의 각 16품종, 베트남 11품종, 필리핀 8품종 및 미국 38품종 등 대부분이 이병성이였고 미국품종인 Sac, Hill, Harosoy등이 비교적 저항성 이었다. 4. 각 지역에서 분리한 대두 자반병균 244 isolates 중에서 배지에서 자주빛 색소를 형성하지 않는 두 균주를 제외하고는 모두가 암조건에서는 감자한천배지에서, 광조건에서는 오트밀한친배지에서 자주빛 색소형성이 잘 되었으며 배지에서의 색소형성 정도는 종자에서의 병원성과 밀접한 상관이 있었다.
무 시들음병 저항성 검정에는 대부분 뿌리 침지(root-dipping) 접종 방법을 사용하고 있지만, 이 방법은 복잡한 접종 과정 때문에 많은 노동력과 시간이 소요된다. 본 연구는 F. oxysporum f. sp. raphani에 의해 발생하는 무 시들음병의 간편 대량 저항성 검정법을 확립하기 위하여 수행하였다. 간편 저항성 검정법을 개발하기 위해 scalpel 접종 방법, 접종 농도 및 생장 단계에 따른 무 감수성 및 저항성 품종의 시들음병 발생을 조사하였다. 그리고 그 결과로부터 무 시들음병 대량 검정을 위한 효율적인 간편 저항성 검정방법으로 14일 동안 재배된 유묘에 scalpel을 사용하여 지제부에서 0.5 cm 떨어진 곳에서 $90^{\circ}$ 각도 2 cm 깊이로 찔러서 뿌리에 상처를 주고 포자현탁액($1.0{\times}10^7conidia/ml$)을 10 ml씩 관주하여 접종하고 $25^{\circ}C$에서 하루 12시간씩 광을 조사하면서 약 4주간 재배하는 것이 효율적이라고 생각되었다. 본 연구를 통해 확립한 접종방법은 대량의 무 시료로부터 시들음병에 대한 저항성 개체를 효과적으로 선발하는 것을 가능하게 할 것이다.
우리나라의 10개 장려 잠품종(1978년 당시)의 양원종의 품종별 FV 및 DNV(이나주)에 대한 저항성을 비교검정한 결과는 다음과 같다. 1. FV에 대한 저항성은 일본종에서는 한생 1호가 가장 높았고 무등이 가장 낮았으며 중국종에서는 잠108이 가장 높았고 잠 116이 가장 낮았다. 2. DNV에 대한 저항성은 일본종에서는 잠 117, 경추, 무등, 한생 1호 및 한생 3호가 완전 저항성을 나타냈으며 잠 115가 가장 낮은 저항성을 나타냈고 중국종에서는 공식된 모든 품종이 완전 저항성을 나타냈다.
Plasmodiophora brassicae에 의한 배추 뿌리혹병은 전 세계적으로 발생하여 큰 피해를 주고 있다. 본 연구에서는 관주 접종을 이용한 효율적인 배추 뿌리혹병 저항성 검정법을 확립하기 위하여, 레이스 9인 GN-1 균주를 사용하여 토양 종류, 접종원 농도, 배추 생육시기, 접종 후 배양 기간 등의 발병 조건에 따른 뿌리혹병 발생을 조사하였다. 혼합토양(원예용 상토:밭 토양=1:1, v/v)과 달리, 원예용 상토에서는 P. brassicae 접종농도가 증가함에 따라 배추 뿌리혹병 발생도 증가하였다. 접종원 농도는 폿트 당 $4.0{\times}10^8$개의 포자로 접종하였을 때 그리고 접종을 위한 배추는 파종 후 10일 유묘가 적합하였다. 안정적인 발병을 위해서, 접종한 배추 유묘는 3일 동안 $20^{\circ}C$ 생육상에서 하루에 12시간 광을 처리하며 배양한 후 온실($25{\pm}5^{\circ}C$)에서 5주 동안 재배한 후에 병조사하는 것이 요구되었다. 확립한 배추 뿌리혹병 저항성 검정법을 이용하여, 시판 중인 뿌리혹병 저항성 품종 25종과 감수성 품종3종의 P. brassicae GN-1 균주에 대한 저항성 정도를 실험한 결과, 모든 저항성 품종들은 뿌리혹병에 대하여 뚜렷한 저항성을 나타내었고, 감수성 품종들은 발병도 3.5 이상의 높은 감수성을 보였다. 따라서 이 방법은 배추의 뿌리혹병 저항성을 검정하기 위한 효율적인 검정법임을 알 수 있었다.
점무늬병은 콩에서 최대 50% 정도의 수량감소가 보고된 병으로 최근 한국 콩 재배포장에서 큰 문제로 대두되고 있어 최근 6년간의 보급 품종을 대상으로 콩 점무늬병에 대한 저항성 검정을 실시하였다. 표준화된 검정방법을 적용하기 위해 가장 효과적인 포자 형성 배지 조건을 탐색하고 저항성 검정 평가 기준을 확립하였다. 포자형성은 $25^{\circ}C$, 12시간 광 조건과 암 조건에서 V8 juice를 이용한 배지의 포자 형성이 가장 효과적임을 알 수 있었다. 접종은 $10^5spores/ml$로 준비하여, 제 5 복엽 완전전개기인 V6 stage까지 키운 건강한 콩 식물체에 실시하였고 병 반응은 28일 동안 관찰하였다. 그 결과 대풍은 8개 균주 모두 저항성을 보였고, 신팔달2호는 7개 균주에, 연풍, 청아는 6개 균주에 저항성을 보였다. 반면에 황금, 태광, 대원, 천상, 신화 등은 평가한 8개 균주에 모두 감수성 반응을 나타내었다. 콩 점무늬병에 대한 저항성 품종을 육종하기 위해 표준화되고 정밀화된 저항성 검정방법과 판정 체계를 갖추는 것은 매우 중요하며 이 방법은 차후 포장 저항성 검정에도 적용할 수 있을 것이라 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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