• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.27-27
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• 2015

Clubroot (Plasmodiophora brassicae) is a serious agricultural problem affecting Brassica crop production worldwide. It also infects the model plant Arabidopsis thaliana. During infection, this biotrophic pathogen manipulates the development and metabolism of its host leading to the development of galls in the root and hypocotyl. In turn, its own development is strongly influenced by the host. The aim of this study is to investigate the metabolism of clubroot-infected plants using a combination of transcriptomic and metabolomic approaches. We have used direct injection mass spectrometry to obtain a metabolic fingerprint of when changes in the metabolome occur and linked this with changes in host and pathogen gene expression. We have identified alterations in carbohydrate metabolism that occur during P. brassicae infection of A. thaliana plants. Transcriptomic analysis showed that host genes associated with sugar transport and metabolism were induced during gall formation and that the pathogen also expresses genes associated with these processes. We have examined the impact of inactivating host sucrose synthase, cytosolic invertase and sugar permeases on gall formation, identifying host genes that are required for gall formation. We have also explored how sugar status is changed in root tissue, developing and mature leaf during infection of wild type and mutant plants.

• 한국국제농업개발학회지
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• 제30권4호
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• pp.305-312
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• 2018

배추의 뿌리혹병 저항성 품종 개발 및 관련 연구에 활용할 수 있는 자원 탐색을 목적으로 세계채소센터(World Vegetable Center, 대만 소재)와 아시아 지역 5개국에서 도입한 120 유전자원을 대상으로 전라남도 해남군 배추 재배포장에서 발병한 뿌리혹병균(레이스 2)을 접종하여 저항성 반응을 조사함 1. 발병정도가 1 이하로 저항성 반응을 보인 자원은 IT100384와 IT305623로 2개이고, 발병정도가 1 초과 2 미만으로 중도 저항성 반응을 보인 자원은 IT100385, 100439, 135407로 3개임. 그 외 자원은 발병정도가 2 이상으로 감수성 반응을 보임 2. 저항성 반응을 보인 IT100384는 발병정도는 0.3으로 거의 증상을 보이지 않았으며, IT305623은 발병한 식물체가 발견되지 않아 가장 저항성이 높은 자원으로 나왔음 3. 뿌리혹병균에 대해 감수성 반응을 보인 자원들 중 발병 정도가 4.0으로 병 증상이 아주 심한 자원이 IT100349 등 23개이고, 발병정도가 3.0에서 4.0 미만인 자원이 84개로 가장 많았고, 2.0에서 3.0 미만인 자원은 8개임 4. 본 연구결과 배추 뿌리혹병 발병정도가 낮아 저항성 및 중도 저항성 자원으로 예측되는 5개 자원에 대해서, 병 검정이 유묘 단계에서 이루어졌고 한 개의 균으로 검정하였기 때문에 향후 다양한 균주를 이용하여 재평가함으로 활용가치가 높은 유전자원을 제공할 수 있도록 계속 연구 필요

• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.50-50
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• 2015

Both agriculture and local tourism of Kagoshima prefecture where is located on the south-western region of the Japanese mainland, are the important industries. Although cabbage (Brassica oleracea) has been cultivated in recent decades in Kagoshima, clubroot disease caused by Plasmodiophora brassicae had never been observed. However, the disease in cabbage was reported in four regions last couple years. Our survey showed that one region is infested severely whereas others are slightly. In the most widely infested region, the disease was also observed in turnip rape (Brassica rapa) which is grown as ornamental plants for landscape design in early spring and important tourist attraction. Consequently, both agriculture and local tourism are damaged by clubroot. The increase of clubroot incidence in this region might be caused by significant increase of cabbage production, the expansion of cropping season throughout the year and continuous turnip rape cultivation in the same fields of cabbage for almost three decades. Therefore we are trying to estimate the risk of clubroot damage cultivation throughout the year in this region. We collected five isolates of resting spores and identified them as race 3, 4 and 9 by Williams' method, and as pathotype group 3 and 4 by classification system using clubroot resistant (CR) $F_1$ cultivars of Chinese cabbage as differential hosts as described in Hatakeyama et al.(2004). Furthermore, we found that these populations were avirulent to commercial CR cabbages. These results indicate that introduction of CR cabbage and breeding of turnip rape are the effective measures to solve our problem.

• 식물병연구
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• 제9권2호
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• pp.57-63
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• 2003

Clubroot disease of curcifer crops caused by Plasmodiophora brassicae had been first reported in 1928 in Korea, and maintained mild occurrence until 1980s. Since 1990s the disease has become severe in alpine areas of Kyonggi and Kangwon, gradually spread to plain fields throughout the country, and remains as the great-est limiting factor for its production. Researches on the disease has begun in late 1990s after experiencing severe epidemics. Survey of occurrence and etiological studies have been carried out, particularly, on the pathogen physiology, race identification, quantification of soil pathogen population, and host spectrum of the pathogen. Ecology of gall formation and its decay, yield loss assessment associated with time of infection, and relationships between crop rotation and the disease incidence was also studied during late 1990s. In studies of its control, more than 200 crucifer cultivars were evaluated for their resistance to the disease. Lime applica-tion to field soil was also attempted to reduce the disease incidence. Resistant radish and welsh onion were recommended as rotation crops with crucifers after 3-year field experiments. However, so for, most studies on clubroot disease in Korea have been focused on chemical control. Two fungicides, fluazinam and flusulfamide, were selected and extensively studied on their application technologies and combination effects with lime application or other soil treatment. To develop environmentally-friendly control methods, solar-disinfection of soil, phosphoric acid as a nontoxic compound, and root-parasiting endophytes as biocontrol agents were examined for their effects on the disease in fields. In the future, more researches are needed to be done on development of resistant varieties effective to several races of the pathogen, establishment of economically-sound crop rotation system, and improvement of soil-disinfection technique applicable to Korean field condi-tion, and development of methodology of pretreatment of fungicides onto seeds and seedbeds.

• 식물병연구
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• 제6권1호
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• pp.39-42
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• 2000

배추무사마귀병 방제약제의 연용횟수에 다른 방제효과를 조사하기 위해 후루설파마이드분제 처리시 방제가는 1회 단용 24.5%, 2회 연용 84.0%, 3회 연용 88.6%로 약제를 연용할수록 높아졌으며, 10a당 상품수량도 각각 4,968~5,779kg으로 높았다. 후루설파마이드분제 2회 연용 후 3회 재배시 방제가는 53.9%로 다소 낮았으며 10a당 상품수량은 4,822kg으로 약제비, 노동력 투여 등을 고려할 때 3회 연용 재배보다 2회 연용후 3회재배가 경제적 방제수준으로 여겨진다. 방제약제 처리방법개선시험에서는 후루설파마이드분제 시용시 농가관행인 토양환화 처리의 방제가는 봄재배 61.5%, 가을재배 48.9% 에 비하여 상토혼화+재배지토양혼화 처리시 각각 7.6%, 64.4%로 높았으며, 10a당 상품수량도 토양혼화처리구 봄재배 3,167kg, 가을 재배 2,847kg에 비하여 82~98% 증수하여 효과적인 처리방법이었다.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.41-41
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• 2015

BSA-seq technologies, combined Bulked Segregant Analysis (BSA) and Next-Generation Sequencing (NGS), are making it faster and more efficient to establish the association of agronomic traits with molecular markers or candidate genes, which is the requirement for marker-assisted selection in molecular breeding. Clubroot disease, caused by Plasmodiophora brassicae, is a serious threat to Brassica crops. Even we have breed new clubroot resistant varieties of Chinese cabbage (B. rapa ssp. pekinesis), the underlying genetic mechanism is unclear. In this study, an $F_2$ population of 340 plants were inoculated with P. brassicae from Xinye (Pathotype 2 on the differentials of Williams). Resistance phenotype segregation ratio for the populations fit a 3:1 (R:S) segregation model, consistent with a single dominant gene model. Super-BSA, using re-sequencing the parents, extremely R and S DNA pools with each 50 plants, revealed 3 potential candidate regions on the chromosome A03, with the most significant region falling between 24.30 Mb and 24.75 Mb. A linkage map with 31 markers in this region was constructed with several closely linked markers identified. A Major QTL for clubroot resistance, CRq, which was identified with the peak LOD score at 169.3, explaining 89.9% of the phenotypic variation. And we developed a new co-segregated InDel marker BrQ-2. Joint BSA-seq and traditional QTL analysis delimited CRq to an 250 kb genomic region, where four TIR-NBS-LRR genes (Bra019409, Bra019410, Bra019412 and Bra019413) clustered. The CR gene CRq and closely linked markers will be highly useful for breeding new resistant Chinese cabbage cultivars.

• 한국식물병리학회지
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• 제14권6호
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• pp.668-675
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• 1998

강원 고랭지의 대표적 지대인 평창의 대관령, 홍천의 내면 그리고 횡성의 둔내지역에서 재배되고 있는 주요 원예작물에 대해 1994년$\sim$1997년까지 4년에 걸쳐 실시한 병해조사의 결과는 다음과 같다. 1) 배추와 무에서는 순무모자이크바이러스(TuMV)가 '92년부터 고랭지에 다발생하여 '94년과 '96년에 피해가 심하였으며, 이 바이러스병과 함께 무름병의 발생이 심한 편이었으며, 최근에는 무사마귀병의 피해고 '96년부터 점증 추세에 있으며 수년 전까지 피해가 심했던 뿌리 마름병은 최근 발생이 지극히 저조한 점이 특이하다. 거의 모든 채소작물에서 무름병, 잿빛곰팡이병, 노균병, 흰가루병, 잘록병, 검은무늬병 등의 발생이 심한 것이 특징인데 저지대와 달리 고랭지 기후환경과 무관하지 않았을 것이다. 한편 조사기간 중 새로운 미기록종으로는 셀러리의 바이러스(BBWV)와 잿빛곰팡이병(Botrytis cinerea), 메론의 점무늬병(Cercospora citullina), 딸기의 흰가루병(Erysiphe polygori), 양상추의 흰가루병(Erysiphe cichoraceaium) 등이 밝혀졌으며 기주 미기록으로는 파슬리의 무사마귀병(Plasmodiophora brassicae)이 밝혀진 것이 특이하다. 2)여러 가지 화훼작물에는 주로 바이러스병, 잿빛곰팡이병, 시들음병, 흰무늬병 등의 발생이 많았으며 특히 자생 나리류에 흰무늬병(Cercospora spp.) 발생이 심하였다. 미기록종으로는 꽃도라지의 시들음병(Fusarium oxysporum f. sp. eustomae), 바이러스병(BBWV, CMV), 균핵병(Sclerotinia sclerotiorum), 잿빛곰팡이병(B. cinerea), 카네이션의 반점병(Cladosporium echinulatum), 용담의 시들음병(Fusarium oxysporum), 잎마름병(Alternavia dianthi) 등과 Phytoplasma에 의한 스타티스의 빗자루병, 리아트리스의 빗자루병, 자생나리류의 흰무늬병(Cercospora sp.), 스토크의 TuMV 등이 동정되었다.

• 식물병연구
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• 제6권1호
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• pp.23-26
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• 2000

봄배추 무사마귀병의 감염시기별 피해정도를 포장시험으로 조사하였다. 정식후 감염시기가 빠를수록 수량에 대한 피해가 컸으며 정식후 20일 이전 감염배추는 수확전 완전히 고사하였고 정식후 30일에 감염된 배추는 수확시까지 외관상 건전한 생육을 보였으나 포기무게가 건전주의 59%에 불과하여 상품성이 없었다. 정식 40일 이후 감염배추는 수량에 대한 영향이 없었다. 이병배추는 감염후 시간이 경과할수록 잔뿌리의 생성이 감소되어 생육후기에는 거의 잔뿌리가 없었으며 뿌리의 신장도 건전주에 비해 1/2∼1/3 수준으로 감소하였다. 뿌리혹은 감염 20일후에 처음으로 관찰되어 이후 급속히 비대하였으며 최초 생성 20일후에 최대치에 달하였고 그후 혹뿌리의 부패로 근중이 감소하기 시작하여 수확기에는 건전주보다 낮아졌다. 뿌리혹의 발달 및 부패속도는 감염시기와 상관없이 배추생육기의 온도가 높아질수록 빨라지는 경향을 보였다. 식물체 위조는 뿌리혹이 생성된지 10일후에 처음으로 관찰되었으며 그후 10일경부터 혹이 부패하기 시작하여 열흘동안 완전히 부패 소실되었고 식물체도 고사하였다. 따라서 봄배추의 무사마귀병 포장정식시 감염은 20일간의 잠복기 20일간의 혹비대기를 거쳐 10일동안의 혹부패기, 그후의 토양내 잔존기로 구분이 가능하였다.

• 식물병연구
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• 제14권3호
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• pp.193-200
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• 2008

달걀껍질을 1:5, 1:10, 1:15, 1:20, 1:25의 비율로 토양에 혼화처리 하였을 때 배추를 비롯한 몇 가지 작물의 종자 발아율에는 별다른 변화가 없었다. 달걀껍질 혼화수용액의 pH는 증가하였으며, 수용액의 pH가 증가할수록 Plasmodiophora brassicae의 휴면포자 활성율은 감소하였는데, 달걀껍질 혼화수용액에서의 불활성화율이 같은 pH의 수용액에서의 불활성화율보다 5배 이상 높았다. '노랑 봄배추'는 달걀껍질을 토양에 혼화하였을 때 무처리에 비하여 생육이 증가한 반면, 다른 작물들의 생육은 달걀껍질 처리구에서 무처리보다 저조하였다. '노랑봄배추'는 달걀껍질을 $1:20{\sim}1:15$로 토양에 혼화하였을 때 엽수는 무처리의 약 150%, 지상부 생체중은 무처리의 약 470% 증가율을 보였다. 토양에 혼화한 달걀껍질 입자의 크기는 $0.8{\sim}2.0mm$일 때 배추 생장에, 그리고 0.4 mm 이하일 때 병 억제율에 가장 좋은 영향을 미쳤으나, 입자의 크기간에 통계적 유의차는 없었다. 토양의 pH는 모든 달걀껍질 처리구에서 8.0 이상으로 높게 나타났으며, 혼화비율에 따른 통계적 유의차는 보이지 않았다. 무사마귀병 방제가는 달걀껍질 1:20 처리구에서 58.5%로 공시살균제인 혹안나 처리구의 78.5% 보다는 낮았으나 배추의 지상부 생육에 있어서는 모든 달걀껍질 처리구에서 무처리나 대조약제 처리구 보다 높았다. 따라서 달걀껍질의 토양혼화는 배추 무사마귀병을 완전히 방제하지는 못하지만 배추의 생육을 촉진하여 감염포장에서도 배추 수확을 가능하게 할 수 있을 것으로 보인다.

• 식물병연구
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• 제15권2호
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• pp.106-111
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• 2009

무사마귀병이 상습적으로 발생하는 농가포장에 달걀껍질을 토양혼화 처리한 후 배추를 정식하고 $10{\sim}13$일 간격으로 4회에 걸쳐 배추를 수확하여 무사마귀병 발병과 배추생육, 토양 pH 변화 등을 조사한 결과 지상부 생육에 있어서 난막을 제거한 달걀껍질 처리구의 배추들이 시험중기부터 다른 처리구들에 비하여 빠른 생육을 보였으며, 무사마귀병 발병도도 가장 낮았다. 난막이 있는 달걀껍질 처리구는 무처리 대조구보다는 생육이 좋았으나 난막 없는 달걀껍질 처리구보다는 낮았다. 토양 pH는 처리 3주 이후부터 차이가 커지기 시작하여, 난막 없는 달걀껍질 처리구에서는 8.0 이상으로 상승한 반면 무처리구에서는 6.8 정도에 머물렀다. 달걀껍질과 기타 칼슘화합물의 효과를 비교한 시험에서는 $CaCO_3$ 처리구의 발병도가 1.7로 가장 낮았고, 무사마귀병 방제용 살균제인 플루설파마이드 처리구와 무사마귀병 저항성 품종인 CR그린배추의 발병도가 모두 1.9인 반면, 달걀껍질 처리구의 발병도는 2.7로 높은 편이었다. 무처리 대조구의 발병도는 3.4였다. 그러나 배추 생육은 발병도와는 다른 양상을 보여, 달걀껍질 처리구의 배추 생육이 약 2.1kg으로 가장 좋았던 반면 무사마귀병 저항성 품종인 CR그린배추의 생육은 약 2.0 kg, 무사마귀병 방제용 살균제인 플루설파마이드 처리구에서는 약 1.7 kg, 그리고 무처리 대조구에서는 약 1.3 kg에 머물렀다. 달걀껍질은 무사마귀병을 크게 억제하지는 못하여도 배추의 생육을 증진시키는 효과는 매우 컸다. 따라서, 배추를 정식하기 전에 토양에 달걀껍질을 혼화한다면 무사마귀병 발생에 관계없이 배추를 재배가 가능할 것이다.