• 식물병연구
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• 제16권3호
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• pp.279-284
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• 2010

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.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권4호
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• pp.350-355
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• 2015

Clubroot disease is one of the most wide-spread and devastating diseases in the cultivation of Chinese cabbage. To develop a protein marker for resistance to clubroot disease in Chinese cabbage, a comparative proteome analysis was performed between a sensitive line, 94SK, and a resistant line, CR Shinki DH. Three proteins of two fold or higher accumulation that are specific to each line were found 3 days after innoculation of the Plasmodiphora brassicae. They are glutamine synthetase, malate dehydrogenase/oxidoreductase and fructose-bisphosphate aldolase in the 94SK and actin, phosphoglycerate kinase, and Cu/Zn superoxide dismutase in the CR Shinki line. From the comparison of the synthesized proteins in the 94SK and the CR Shinki, CR Shinki was found to produce more ATP-binding protein for the ABC transporter while 94SK showed a higher level of pathogenesis-related protein 1 production. All of these proteomic variations may lead to the development of molecular markers to accelerate the breeding process.

• 식물병연구
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• 제20권4호
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• pp.235-244
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• 2014

Brassica olerace의 주요 병해인 뿌리혹병과 시들음병에 대한 저항성 유전자원을 발굴하기 위하여, 농업유전자원정보센터로부터 제공받은 양배추(B. oleracea var capitata) 유전자원 60개와 브로콜리(B. oleracea var italica) 유전자원 6개의 뿌리혹병과 시들음병에 대한 저항성을 검정하였다. 유전자원의 뿌리혹병에 대한 저항성 검정을 위해서, 분양 받은 유전자원들의 유묘에 뿌리혹병균 Plasmodiophora brassicae의 포자현탁액을 접종하였다. 실험한 유전자원 중 양배추 유전자원 4개는 중도저항성을 보였으며, 이들 중 양배추 유전자원 'K166220'는 가장 높은 저항성을 나타냈다. 나머지 유전자원들은 감수성을 보였다. 한편, 유전자원의 시들음병에 대한 저항성을 검정하기 위하여 분양 받은 유전자원 유묘의 뿌리를 Fusarium oxysporum f. sp. conglutinans 포자 현탁액에 침지하여 접종하였다. 실험한 유전자원 중 양배추 유전자원 17개와 브로콜리 유전자원 5개는 저항성, 양배추 유전자원 16개는 중도저항성 그리고 나머지 유전자원은 감수성이었다. 특히 양배추 유전자원 3종('IT227115', 'K161791', 'K173350')과 브로콜리 유전자원 2종('IT227100', 'IT227099')은 시들음병에 대하여 높은 저항성을 보였다. 본 연구에서 확인된 뿌리혹병과 시들음병 저항성 유전자원들은 뿌리혹병과 시들음병 저항성 육종에 이용될 수 있을 것이다.

• 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.

• 원예과학기술지
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• 제29권6호
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• pp.610-616
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• 2011

Plasmodiphora brassicae에 의해 발생하는 뿌리혹병은 전세계 십자화과 작물에 많은 피해를 주고 있다. 본 연구에서는 우리나라 여러 지역으로부터 10개의 뿌리혹병균을 채집하여 Williams 판별품종을 이용하여 레이스를 검정하고, 이들 균주에 대한 뿌리혹병 저항성(CR) 배추 품종 25개의 저항성 정도를 조사하였다. 실험한 뿌리혹병균 중 HS와 YC 균주는 레이스 2, HN1과 HN2는 레이스 4, DJ와 SS 균주는 레이스 5 그리고 GS, GN, JS 및 PC 균주는 레이스 9로 동정되었다. 시판 중인 25개 CR 배추 품종의 이들 균주에 대한 저항성을 조사한 결과, 각 균주에 대하여 25개 CR 품종은 거의 동일하게 반응하였으며, 뿌리혹병균의 레이스와 관계없이 두 종류의 반응을 나타냈다. DJ, GS, GN, HS 및 JS 등의 5개 균주에는 저항성 반응을 나타내었으며, SS, HN1, HM2, PC 및 YC 균주에 의해서는 감수성 품종과 동일한 정도의 뿌리혹병 발생을 보였다. 이상의 결과로부터 우리나라 포장에는 CR 배추를 감염하는 뿌리혹병균이 이미 존재하고 있으며, 실험한 CR 품종들의 저항성 유전자원은 매우 단순하다고 생각되었다. 또 동일한 레이스의 뿌리혹병균도 CR 품종에 다른 반응을 나타내므로 CR 배추 품종의 저항성 유전자는 Williams 판별 기주의 저항성 유전자와 다르다고 추정된다.

• 식물병연구
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• 제17권2호
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• pp.161-168
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• 2011

Plasmodiophora brassicae Woron.에 의해 발생하는 무 뿌리혹병에 대한 효율적인 저항성 검정법을 확립하기 위하여, GN-1 균주를 사용하여 접종원 농도, 무 생육 시기 및 접종 후 배양 기간 등 발병 조건에 따른 무 뿌리혹병발생을 조사하였다. 종자를 파종하고 10일 동안 재배한 무 유묘에 뿌리혹병균을 포트 당 $1.0{\times}10^9$개의 포자 농도가 되도록 관주하여 접종하였을 때 뿌리혹병이 가장 많이 발생하였다. 그리고 뿌리혹병 발생을 위해서, 접종한 무 유묘는 $20^{\circ}C$ 생육상에서 하루에 12시간 동안 광을 처리하며 3일 동안 배양하고, 그 후 온실($20{\pm}5^{\circ}C$)에서 6주 동안 재배한 후에 발병 정도를 조사하는 것이 효율적이었다. 확립한 무 뿌리혹병 저항성 검정법을 이용하여, 시판 중인 무 품종 46개의 P. brassicae GN-1 균주(저항성 배추 품종을 침입할 수 없는 균주)와 YC-1 균주(15개 저항성 배추 품종에 뿌리혹병을 일으키는 균주)에 대한 저항성 정도를 실험한 결과, 실험한 무 품종 중 35개 품종은 두 균주 모두에 대하여 저항성을, 그리고 1개 품종은 감수성을 나타내었다. 한편, 나머지 10개 품종은 균주에 따라 서로 다른 반응을 나타냈다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 확립한 뿌리혹병 저항성 검정법은 뿌리혹병균에 대한 무의 저항성을 조사하기 위한 효율적인 방법임을 알 수 있었다.

• 식물병연구
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• 제30권3호
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• pp.236-246
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• 2024

Plasmodiophora brassicae에 의해 발생하는 배추 뿌리혹병은 전 세계적으로 경제적 손실이 큰 식물병이다. 본 연구는 뿌리혹병 저항성 배추 품종 개발을 위한 저항성 검정법을 확립하기 위해 수행되었다. 7개의 P. brassicae 균주는 감수성 배추 품종에서 서로 다른 병원력을 보였으며, 병원력에 따라 3개 그룹으로 나눌 수 있었다. 뿌리혹병균 접종 후 재배 온도와 광 처리시간에 따른 뿌리혹병 발생은 실험한 모든 재배 온도에서 하루에 14시간 광을 처리하는 것보다 하루 종일 광을 조사한 처리구에서 뿌리혹병 발생이 많았다. 그리고 재배 온도에 따른 뿌리혹병 발생은 25℃, 20℃, 18℃ 순으로 많았지만, 뿌리혹의 무게는 20℃에서 가장 높았으며 그 다음은 25℃, 18℃ 순으로 높았다. 또한 서로 다른 pathotype의 두 균주를 혼합하여 저항성 배추 품종에 접종하면, 두 균주 중 감수성 관계의 뿌리혹병균의 포자 농도 증가에 따라 뿌리혹병 발생이 증가하였다. 즉, 다른 pathotype 균주들의 뿌리혹병 발생은 서로에게 영향을 받지 않고 독립적이었다. 이들 결과로부터 보다 신속하고 정확한 배추 뿌리혹병 저항성 검정법을 확립할 수 있었다.

• 식물병연구
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• 제18권2호
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• pp.86-92
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• 2012

Plasmodiophora brassicae Woron.에 의한 뿌리혹병은 배추과 작물에 발생하는 전 세계적으로 가장 중요한 식물병 중 하나이다. 본 연구는 Brassica oleracea에 속하는 양배추와 브로콜리의 뿌리혹병에 대한 효율적인 저항성 검정 방법을 확립하기 위하여, 레이스 9인 GN1 균주를 이용하여 접종원의 농도와 P. brassicae 접종 후 배양 기간 등의 발병 조건에 따른 양배추와 브로콜리 뿌리혹병 발생을 조사하였다. 접종원의 농도는 14일 재배한 유묘에 포트 당 $2.5{\times}10^9$개의 포자를 접종하는 것이 적당하였으며, 안정적인 발병을 위하여 접종한 유묘는 3일 동안 $20^{\circ}C$ 생육상에서 하루에 12시간 광을 처리하며 배양하고, 그 후 온실($20{\pm}5^{\circ}C$)에서 5주 동안 재배한 후에 발병 정도를 조사하는 것이 요구되었다. 위의 검정법을 이용하여 레이스가 다른 P. brassicae 4개 포장 균주에 대한, 시판 중인 양배추 16종과 브로콜리 17종 품종의 저항성 정도를 실험한 결과, 레이스 9인 GN1, GN2 그리고 GS 균주에 대해서는 중도저항성을 보이는 몇 가지 품종이 있었다. 그러나 레이스 2인 YC 균주에 대해서는 실험한 모든 품종이 고도의 감수성 반응을 나타내었다. 따라서 이 방법은 양배추와 브로콜리 뿌리혹병 저항성을 검정하기 위한 효율적인 검정법이라는 것을 알 수 있었다.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.28-28
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• 2015

Clubroot disease caused by Plasmodiophora brassicae induces severe losses of cruciferous vegetables worldwide. To control clubroot of Chinese cabbage, many CR (clubroot resistance) F1 hybrid cultivars have been bred and released in Korea, China and Japan. In this study, we determined the race of P. brassicae 12 field isolates, which collected from 10 regions in Korea, using Williams' differential varieties including two cabbage ('Jersey Queen', 'Badger Shipper') and two rutabaga ('Laurentian', 'Whilhelmsburger'). By Williams' differential varieties, 12 clubroot pathogens were assigned into one (GN2), two (HS and YC), two (HN1 and HN2), three (DJ, KS and SS) and four (GS, GN1, JS and PC) isolates for races 1, 2, 4, 5 and 9, respectively. In addition, the degree of resistance of 45 CR cultivars that were from Korea, China and Japan was tested with the 12 isolates. The 45 CR cultivars of Chinese cabbage were differentiated into three genotypes according to their resistance responses. Even though the 12 P. brassicae isolates were same race by Williams' differential varieties, three CR genotypes showed different resistance response to the isolates. These results indicate that races of P. brassicae by Williams' differentials were not related with resistance of CR cultivars, and three CR genotypes represented qualitative resistance to the P. brassicae isolates. CR genotype I including 'CR-Cheongrok' showed resistance to GN1, GN2, JS, GS, HS, DJ and KS isolates and susceptibility to YC, PC, HN1, HN2 and SS isolates. And CR genotype II such as 'Hangkunjongbyungdaebaekchae' was resistant to GN1, GN2, JS, GS, HS, YC, PC and HN1 and susceptible to DJ, KS, SS and HN2. CR genotype III including 'Chunhajangkun' and 'Akimeki' represented resistance to 10 isolates except for SS and HN2 isolates. Based on these results, we selected 'CR-Cheongrok', 'Hangkunjongbyungdaebaekchae', and 'Chunhajangkun' as a representative cultivar of three CR genotypes and 'Norangkimjang' as a susceptible cultivar. Furthermore, we investigated the resistance of 15 lines of Chinese cabbage, which were provided by seed companies, to 11 isolates except for HN1 of P. brassicae. The results showed that three lines were susceptible to all the tested isolates, whereas five, four, and three lines represented the similar responses corresponding to the CR genotypes I, II, and III, respectively; there is no line of Chinese cabbage showing different resistance patterns compared to three CR genotypes. In particular, line 'SS001' showing resistance responses of CR genotype II was a parent of 'Saerona' that have been commercialized as a CR $F_1$ cultivar of Chinese cabbage. Together, we divided 12 isolates of P. brassicae into 4 races, designated by wild type, mutant type 1, mutant type 2, and mutant type 3. Wild type including GN1, GN2, JS, GS, and HS isolates of P. brassicae was not able to infect all the cultivars of three CR genotypes, whereas, mutant type 3 such as SS and HN2 isolates developed severe clubroot disease on all the CR genotype cultivars. To mutant type 1 including DJ and KS isolates, CR genotypes I, II and III were resistant, susceptible and resistant, respectively. In contrast, to mutant type 2 including YC, PS, and HN1 isolates, CR genotypes I, II and III showed susceptibility, resistance and resistance, respectively. Taken together, our results provide the extended knowledge of classification of P. brassicae races, which is useful information for the breeding of resistant crops, with a suggestion that 'Norangkimjang', 'CR-Cheongrok', 'Saerona' and 'Chunhajangkun' cultivars of Chinese cabbage could be used as new race differentials of P. brassicae for clubroot disease assay.

• 원예과학기술지
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• 제34권3호
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• pp.442-452
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• 2016

Plasmodiophora brassicae Woron.에 의한 뿌리혹병은 배추과 작물에 발생하여 전세계적으로 심각한 피해를 주고 있다. 본 연구에서는 뿌리혹병균에 대한 양배추의 저항성 특성을 조사하기 위하여, 일반 품종, 뿌리혹병 저항성(CR) 품종 및 CR 계통 그리고 저항성과 감수성 계통의 교배로부터 얻은 $F_3$ 계통에서 뿌리혹병균 균주들에 의한 뿌리혹병 발생 조사하였다. 국내 시판 중인 일반 양배추 16품종에서 뿌리혹병균 4균주(DJ, HN1, GN1 및 YC)에 의한 뿌리혹병 발생을 조사한 결과, 이들 뿌리혹병균들은 감수성 배추에서는 유사한 뿌리혹병 발생을 보였으나, 양배추 16품종에서는 균주에 따라 뿌리혹병 발생에 큰 차이가 있었다. 양배추에서 병원력이 가장 강한 균주는 YC 균주였고, 그 다음은 GN1, HN1, DJ 균주순이었다. 일반 양배추 품종에서 뿌리혹병 발생이 뿌리혹병균의 병원력에 따라 차이를 보이는 것과 달리, CR 양배추 계통인 'YCR478'과 CR 양배추 2품종은 YC, GN1, HN1 및 DJ 균주를 포함한 뿌리혹병균 12개 균주에 대하여 모두 고도의 저항성을 보였다. 한편, 'YCR478'과 감수성 계통 'C1176'의 교배로부터 얻은 $F_3$ 107계통의 뿌리혹병균 3개 균주에 대한 저항성 차이를 조사한 결과, YC, GN1 및 DJ 균주에 대하여 감수성 반응을 나타내는 $F_3$ 계통은 각각 89, 33, 6개였다. 이와 반대로 이들 균주에 대하여 저항성을 보이는 계통은 각각 6, 36, 67개였다. 이상의 결과로 양배추의 뿌리혹병 저항성은 P. brassicae 균주들의 병원력 정도에 따라 영향을 받는 것으로 생각되었다.