To obtain a basic information of breeding for resistance to clubroot in Chinese cabbage, disease incidence, pathogenicity, and varietal response to the pathogen were studied. Incidence of clubroot was observed at 3 districts in Gyeonggi-Do, 2 districts in Kangwon-Do, and 1 district each in Gyeongnam, Geongbuk and Jeonbuk, respectively. Disease infection rate and diseased ara were most severe in northern part of Gyeonggi-Do. The isolates of clubroot collected from 8 different districts were not different in their virulence one another in view of their infection rate and disease severity in Chinese cabbage. The clubroot fungus had a wide host range for the cruciferous vegetables. Disease severity was high in rape, turnip and mustard, moderate in Chinese cabbage and broccoli, and low in kale and cauliflower. All of Korean hybrids of Chinese cabbage tested were highly susceptible to clubroot, but Japanese varieties were resistant to the highly pathogenic isolate (EJ-93) which was isolated from the Chinese cabbage in Korea. The hybrid(F1) between clubroot resistant line(930WG) and the susceptible line(332MS) showed completely resistant reaction, which indicated that clubroot resistance was governed by a dominant gene.
Over the past decade, clubroot has emerged as a major constraint to canola (Brassica napus) production in central Alberta, Canada. The number of fields with confirmed P. brassicae infestations in Alberta has increased steadily from 12 in 2003 to nearly 2,000 in 2014. Management of clubroot on canola has focused on sanitization of field equipment, soil amendments to reduce viable pathogen populations, long rotations out of susceptible crops and cropping of resistant cultivars. Clubroot resistance is the most effective and economical method of disease mitigation, but the recent identification of isolated P. brassicae populations with novel virulence phenotypes capable of overcoming resistance in most canola cultivars highlights the variable nature and adaptability of the pathogen. Recent studies have shown slight reductions in pathogen populations through crop rotations, but much more substantial reductions in spore populations in heavily infested areas near field entrances using fumigants such as Vapam (metam-sodium) or Basamid (dazomet). Greenhouse trials showed that seedling emergence, plant height and root weight increased, while primary and secondary infection and disease severity decreased with increased Basamid dosage. However, field trials showed some phytotoxicity. Application of Vapam at rates of 0.4 to $1.6mL\;L^{-1}$ soil resulted in 12-16 fold reductions in clubroot severity and primary and secondary infection. Vapam also was effective in reducing clubroot severity and improving canola seed yield under field conditions. These studies underscore the need for good resistance stewardship and for the integration of multiple products and practices for successful management of clubroot on canola.
배추재배에서 뿌리혹병은 세계적으로 가장 문제가 되고 있는 병 중 하나이다. 본 연구는 배추 정식 후 관수횟수가 뿌리혹병의 발생 정도에 미치는 영향을 평가하기 위하여 폿트와 포장에서 실시되었다. 토양수분장력 별 시험에서 토양수분장력 별 관수횟수는 적을수록 발병도가 낮은 경향이었다. 상품수량은 0.06 MPa 처리구에서 10a당 5,306 kg으로서 다른 처리보다 증수하여 가장 경제적인 관수개시점으로 나타났다. 향후 적정 살균제 처리조합 혹은 저항성 품종 재식시의 관수 횟수에 대한 보강 연구가 필요할 것으로 보인다.
Kim, Wan-Gyu;Lee, Sang-Yeob;Choi, Hyo-Won;Hong, Sung-Kee;Lee, Young-Kee
Mycobiology
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제39권3호
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pp.233-234
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2011
Clubroot symptoms were frequently observed on roots of shepherd's-purse (Capsella bursa-pastoris) grown in a field in Nonsan, Chungnam province, Korea in March, 2009. Many resting spores were found in the cells of the root gall tissues collected from the field. The clubroot pathogen was identified as Plasmodiophora brassicae based on its morphological and pathological characteristics. This is the first report that P. brassicae causes clubroot of shepherd's-purse in Korea.
Kim, Wan-Gyu;Moon, Mi-Hwa;Kim, Jin-Hee;Choi, Hyo-Won;Hong, Sung-Kee
Mycobiology
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제37권1호
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pp.69-71
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2009
Clubroot symptoms occurred severely on roots of Pak-Choi (Brassica campestris ssp. chinensis) grown in greenhouses in Gwangju city, Gyeonggi province, Korea in September, 2008. The incidence of the disease symptoms reached as high as 90% in three greenhouses investigated. The root galls collected from the greenhouses were sectioned using a scalpel and observed by light microscope. Many resting spores were found in the cells of the root gall tissues. Suspension of resting spores was prepared from the root galls and inoculated to roots of healthy Pak-Choi plants. Each of five resting spore suspensions caused clubroot symptoms on the roots, which were similar to those observed during the greenhouse survey. Resting spores of the pathogen were observed in the cells of the affected roots. The clubroot pathogen was identified as Plasmodiophora brassicae based on its morphological and pathological characteristics. This is the first report that Plasmodiophora brassicae causes clubroot of Pak-Choi.
To develop clubroot resistant Chinese cabbage inbreds, IT 033820, a clubroot resistant turnip, was cross pollinated with a Chinese cabbage inbred of BP 079. From 2005, conventional breeding and microspore culture method performed using these F1 plants as parental materials. In 2007, conventional breeding method resulted in 21 F3 inbreds. After inoculation of clubroot race 4, one inbred showing 83% resistant was selected and registered as 'onkyo 20036ho' in 2008. From 2005, we scanned hybrid cultivars using micro spore culture and developed many doubled haploid (DH) lines in Chinese cabbage. Using Chinese cultivar of 'oong-baek 2ho' we developed 26 DH inbreds in 2007. After inoculation of clubroot race 4, one DH inbred showing 77% resistant and yellow inner leaf color was selected and registered as 'onkyo 20034'in 2008. We found conventional breeding method was effective using introduced germplasm showing low germination. However, when using hybrid cultivar as starting material, microspore culture method was powerful for developing various inbred in short time.
Kim, Wan-Gyu;Oh, Sang-Keun;Semunyana, Marc;Han, Man-Jong;Lee, Gyo-Bin;Cho, Weon-Dae
한국균학회지
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제48권4호
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pp.499-503
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2020
Clubroot symptoms were frequently observed on the roots of Baecheongchae plants grown in vinyl greenhouses of a farmer located in Yangpyeong area of Korea during a disease survey in June 2019. The incidence of diseased Baecheongchae plants ranged from 30 to 90% in the vinyl greenhouses investigated. Many resting spores were found in the tissue of root galls collected. The resting spores were hyaline and spherical and measured 2.5-4.2 ㎛ in diameter. Three inoculum suspensions of resting spores prepared from the root galls were inoculated to the roots of healthy Baecheongchae plants. All the inoculum suspensions caused clubroot symptoms to appear on the roots of the inoculated Baecheongchae plants. The symptoms on the roots induced by artificial inoculation were similar to those observed in the plants of the vinyl greenhouses during the disease survey. Resting spores of the pathogen were recovered from the root galls of the inoculated plants. Three root gall isolates obtained from the inoculated plants were used for molecular identification. Comparing the isolates to the Plasmodiophora brassicae strains in GenBank, the amplification products demonstrated 100% similarity with the internal transcribed spacer (ITS2) sequences. The clubroot pathogen was identified as P. brassicae according to its morphological, pathological, and molecular characteristics. This is the first report of P. brassicae causing clubroot in Baecheongchae.
Cho, Kang Hee;Kim, Ki Taek;Park, Suhyung;Kim, Su;Do, Kyung Ran;Woo, Jong Gyu;Lee, Hee Jae
원예과학기술지
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제34권3호
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pp.433-441
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2016
Clubroot caused by the protist Plasmodiophora brassicae is one of the most destructive diseases of Brassica crops. Developing Chinese cabbage cultivars with durable clubroot resistance (CR) is an important goal of breeding programs, which will require new genetic resources to be identified and introduced. In this study, we evaluated resistance to P. brassicae race 4 using 26 Chinese cabbage (B. rapa ssp. pekinensis ) cultivars compared to the clubroot-susceptible Chinese cabbage inbred line 'BP079' and the clubroot-resistant European turnip (B. rapa ssp. rapifera ) inbred line 'IT033820'. No symptoms of clubroot disease were found in 'IT033820' infected with P. brassicae race 4, whereas the Chinese cabbage cultivars exhibited disease symptoms to various degrees. The Chinese cabbage cultivars that were reported to be clubroot-susceptible were susceptible to P. brassicae race 4; however, seven of the 20 cultivars reported to be clubroot-resistant were susceptible to this race of P. brassicae to varying degrees. Resting spores of P. brassicae were abundant within the infected root tissues of 'BP079', as revealed by light microscopy and scanning electron microscopy (SEM), but they were not detected in root tissues of 'IT033820'. Although resting spores were not detected by light microscopy in root tissues of the clubroot-resistant Chinese cabbage cultivar 'Kigokoro 75', a few spores were observed by SEM. The $F_1$ hybrids from a cross between 'IT033820' and 'BP079' showed no disease symptoms, and all $BC_1P_1$ progenies from a cross between the $F_1$ hybrid and 'IT033820' exhibited a resistance phenotype. In the $BC_1P_2$ population from a cross between the $F_1$ hybrid and 'BP079', this trait segregated at a ratio of 3(R):1(S) (${\chi}^2=1.333$, p = 0.248) at a 5% significance level. Inoculated $BC_1P_2$ plants were either highly resistant or highly susceptible to the pathogen, indicating that the CR to race 4 of P. brassicae carried by 'IT033820' is dominant. In the $F_2$ population, this trait segregated at a ratio of 15(R):1(S) (${\chi}^2=0.152$, p = 0.696) at a 5% significance level, suggesting that CR in 'IT033820' is mainly controlled by two dominant genes. Therefore, 'IT033820' represents a promising genetic resource for developing durable CR breeding lines in Chinese cabbage.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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