고추에서 Colletotrichum scovillei를 검출하고 계수하기 위한 반선택배지가 개발되었다. 기본배지로서 Potato-dextrose-agar (PDA)가 사용되었다. 반선택배지의 최종 조성은 부생성곰팡이와 세균을 저해하고, C. scovillei의 생장에 양호할 수 있도록 확립되었다. 반선택배지는 pyribencarb와 pydiflumetofen 각각 40 ㎍ mL-1와 세균을 방지하기 위한 streptomycin 100 ㎍ mL-1를 포함한다. 배지의 pH는 85% lactic acid로 4.8로 조절했다. 반선택배지에 배양할 때 C. scovillei의 균사생육 저해율은 Fusarium속과 다른 부생균보다 뚜렷이 낮았다. 반선택배지에 과실과 줄기조직 현탁액을 평판배양하여 탄저병균이 자연 감염된 식물체로부터 C. scovillei가 검출되었고, 신뢰할 수 있고 정량할 수 있었다. 이것은 자연 감염된 고추조직에서 C. scovillei의 존재를 검출하기 위한 반선택성배지에 대한 처음 보고이다.
Oo, May Moe;Lim, GiTaek;Jang, Hyun A;Oh, Sang-Keun
Mycobiology
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제45권3호
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pp.184-191
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2017
The anthracnose disease caused by Colletotrichum species is well-known as a major plant pathogen that primarily causes fruit rot in pepper and reduces its marketability. Thirty-five isolates representing species of Colletotrichum were obtained from chili fruits showing anthracnose disease symptoms in Chungcheongnam-do and Chungcheongbuk-do, South Korea. These 35 isolates were characterized according to morphological characteristics and nucleotide sequence data of internal transcribed spacer, glyceraldehyde-3-phosphate-dehydrogenase, and ${\beta}$-tubulin. The combined dataset shows that all of these 35 isolates were identified as C. scovillei and morphological characteristics were directly correlated with the nucleotide sequence data. Notably, these isolates were recorded for the first time as the causes of anthracnose caused by C. scovillei on pepper in Korea. Forty cultivars were used to investigate the pathogenicity and to identify the possible source of resistance. The result reveals that all of chili cultivars used in this study are susceptible to C. scovillei.
Kwang Ho Lee;Adiyantara Gumilang;Teng Fu;Sung Wook Kang;Kyoung Su Kim
Mycobiology
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제50권6호
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pp.467-474
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2022
Autophagy serves as a survival mechanism and plays important role in nutrient recycling under conditions of starvation, nutrient storage, ad differentiation of plant pathogenic fungi. However, autophagy-related genes have not been investigated in Colletotrichum scovillei, a causal agent of pepper fruit anthracnose disease. ATG8 is involved in autophagosome formation and is considered a marker of autophagy. Therefore, we generated an ATG8 deletion mutant, ΔCsatg8, via homologous recombination to determine the functional roles of CsATG8 in the development and virulence of C. scovillei. Compared with the wild-type, the deletion mutant ΔCsatg8 exhibited a severe reduction in conidiation. Conidia produced by ΔCsatg8 were defective in survival, conidial germination, and appressorium formation. Moreover, conidia of ΔCsatg8 showed reduced lipid amount and PTS1 selectivity. A virulence assay showed that anthracnose development on pepper fruits was reduced in ΔCsatg8. Taken together, our results suggest that CsATG8 plays various roles in conidium production and associated development, and virulence in C. scovillei.
Teng Fu;Sung Wook Kang;Yong-Won Song;Kyoung Su Kim
Mycobiology
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제51권3호
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pp.178-185
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2023
The cell wall integrity (CWI) signaling pathway plays important roles in the dissemination and infection of several plant pathogenic fungi. However, its roles in the pepper fruit anthracnose fungus Colletotrichum scovillei remain uninvestigated. In this study, the major components of the CWI signaling pathway-CsMCK1 (MAPKKK), CsMKK1 (MAPKK), and CsMPS1 (MAPK)-were functionally characterized in C. scovillei via homology-dependent gene replacement. The ΔCsmck1, DCsmkk1, and ΔCsmps1 mutants showed impairments in fungal growth, conidiation, and tolerance to CWI and salt stresses. Moreover, ΔCsmck1, ΔCsmkk1, and ΔCsmps1 failed to develop anthracnose disease on pepper fruits due to defects in appressorium formation and invasive hyphae growth. These results suggest that CsMCK1, CsMKK1, and CsMPS1 play important roles in mycelial growth, conidiation, appressorium formation, plant infection, and stress adaption of C. scovillei. These findings will contribute to a better understanding of the roles of the CWI signaling pathway in the development of pepper fruit anthracnose disease.
Fu, Teng;Lee, Noh-Hyun;Shin, Jong-Hwan;Kim, Kyoung Su
The Plant Pathology Journal
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제38권4호
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pp.345-354
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2022
NADPH oxidase (Nox) complexes are known to play essential roles in differentiation and proliferation of many filamentous fungi. However, the functions of Noxs have not been elucidated in Colletotrichum species. Therefore, we set out to characterize the roles of Nox enzymes and their regulators in Colletotrichum scovillei, which causes serious anthracnose disease on pepper fruits in temperate and subtropical and temperate region. In this study, we generated targeted deletion mutants for CsNox1, CsNox2, CsNoxR, and CsNoxD via homologous recombination. All deletion mutants were normal in mycelial growth, conidiation, conidial germination, and appressorium formation, suggesting that CsNox1, CsNox2, CsNoxR, and CsNoxD are not involved in those developmental processes. Notably, conidia of 𝜟Csnox2 and 𝜟Csnoxr, other than 𝜟Csnox1 and 𝜟Csnoxd, failed to cause anthracnose on intact pepper fruits. However, they still caused normal disease on wounded pepper fruits, suggesting that Csnox2 and CsnoxR are essential for penetration-related morphogenesis in C. scovillei. Further observation proved that 𝜟Csnox2 and 𝜟Csnoxr were unable to form penetration peg, while they fully developed appressoria, revealing that defect of anthracnose development by 𝜟Csnox2 and 𝜟Csnoxr resulted from failure in penetration peg formation. Our results suggest that CsNox2 and CsNoxR are critical for appressorium-mediated penetration in C. scovillei-pepper fruit pathosystem, which provides insight into understanding roles of Nox genes in anthracnose disease development.
Anthracnose, caused by the ascomycete fungus Colletotrichum scovillei, is a destructive disease in pepper. The fungus germinates and develops an infection structure called an appressorium on the plant surface. Several signaling cascades, including cAMP-mediated signaling and mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascades, are involved in fungal development and pathogenicity in plant pathogenic fungi, but this has not been well studied in the fruit-infecting fungus C. scovillei. Ste50 is an adaptor protein interacting with multiple upstream components to activate the MAPK cascades. Here, we characterized the CsSTE50 gene of C. scovillei, a homolog of Magnaporthe oryzae MST50 that functions in MAPK cascades, by gene knockout. The knockout mutant ΔCsste50 had pleiotropic phenotypes in development and pathogenicity. Compared with the wild-type, the mutants grew faster and produced more conidia on regular agar but were more sensitive to osmotic stress. On artificial and plant surfaces, the conidia of the mutant showed significantly reduced germination and failed to form appressoria. The mutant was completely non-pathogenic on pepper fruits with or without wounds, indicating that pre-penetration and invasive growth were both defective in the mutant. Our results show that the adaptor protein CsSTE50 plays a role in vegetative growth, conidiation, germination, appressorium formation, and pathogenicity in C. scovillei.
Shin, Jong-Hwan;Park, Byung-Seoung;Kim, Hee-Yeong;Lee, Kwang-Ho;Kim, Kyoung Su
The Plant Pathology Journal
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제37권3호
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pp.307-314
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2021
Pepper (Capsicum annuum L.) is an important agricultural crop worldwide. Recently, Colletotrichum scovillei, a member of the C. acutatum species complex, was reported to be the dominant pathogen causing pepper anthracnose disease in South Korea. In the present study, we isolated bacterial strains from rhizosphere soil in a pepper field in Gangwon Province, Korea, and assessed their antifungal ability against C. scovillei strain KC05. Among these strains, a strain named BS1 significantly inhibited mycelial growth, appressorium formation, and disease development of C. scovillei. By combined sequence analysis using 16S rRNA and partial gyrA sequences, strain BS1 was identified as Bacillus velezensis, a member of the B. subtilis species complex. BS1 produced hydrolytic enzymes (cellulase and protease) and iron-chelating siderophores. It also promoted chili pepper (cv. Nockwang) seedling growth compared with untreated plants. The study concluded that B. velezensis BS1 has good potential as a biocontrol agent of anthracnose disease in chili pepper caused by C. scovillei.
Shin, Jong-Hwan;Han, Joon-Hee;Park, Hyun-Hoo;Fu, Teng;Kim, Kyoung Su
The Plant Pathology Journal
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제35권6호
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pp.575-584
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2019
Colletotrichum acutatum is a species complex responsible for anthracnose disease in a wide range of host plants. Strain C. acutatum KC05, which was previously isolated from an infected pepper in Gangwon Province of South Korea, was reidentified as C. scovillei using combined sequence analyses of multiple genes. As a prerequisite for understanding the pathogenic development of the pepper anthracnose pathogen, we optimized the transformation system of C. scovillei KC05. Protoplast generation from young hyphae of KC05 was optimal in an enzymatic digestion using a combined treatment of 2% lysing enzyme and 0.8% driselase in 1 M NH4Cl for 3 h incubation. Prolonged incubation for more than 3 h decreased protoplast yields. Protoplast growth of KC05 was completely inhibited for 4 days on regeneration media containing 200 ㎍/ml hygromycin B, indicating the viability of this antibiotic as a selection marker. To evaluate transformation efficiency, we tested polyethylene glycol-mediated protoplast transformation of KC05 using 19 different loci found throughout 10 (of 27) scaffolds, covering approximately 84.1% of the entire genome. PCR screening showed that the average transformation efficiency was about 17.1% per 100 colonies. Southern blot analyses revealed that at least one transformant per locus had single copy integration of PCR-screened positive transformants. Our results provide valuable information for a functional genomics approach to the pepper anthracnose pathogen C. scovillei.
Lee, Noh-Hyun;Fu, Teng;Shin, Jong-Hwan;Song, Yong-Won;Jang, Dong-Cheol;Kim, Kyoung Su
The Plant Pathology Journal
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제37권6호
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pp.607-618
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2021
The pepper anthracnose fungus, Colletotrichum scovillei, causes severe losses of pepper fruit production in the tropical and temperate zones. RAC1 is a highly conserved small GTP-binding protein in the Rho GT-Pase family. This protein has been demonstrated to play a role in fungal development, and pathogenicity in several plant pathogenic fungi. However, the functional roles of RAC1 are not characterized in C. scovillei causing anthracnose on pepper fruits. Here, we generated a deletion mutant (𝜟Csrac1) via homologous recombination to investigate the functional roles of CsRAC1. The 𝜟Csrac1 showed pleiotropic defects in fungal growth and developments, including vegetative growth, conidiogenesis, conidial germination and appressorium formation, compared to wild-type. Although 𝜟Csrac1 was able to develop appressoria, it failed to differentiate appressorium pegs. However, 𝜟Csrac1 still caused anthracnose disease with significantly reduced rate on wounded pepper fruits. Further analyses revealed that 𝜟Csrac1 was defective in tolerance to oxidative stress and suppression of host-defense genes. Taken together, our results suggest that CsRAC1 plays essential roles in fungal development and pathogenicity in C. scovilleipepper fruit pathosystem.
Le Dinh Thao;Hyorim Choi;Yunhee Choi;Anbazhagan Mageswari;Daseul Lee;Seung-Beom Hong
The Plant Pathology Journal
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제39권4호
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pp.384-396
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2023
Colletotrichum acutatum species complex is one of the most important groups in the genus Colletotrichum with a high species diversity and a wide range of host plants. C. acutatum and related species have been collected from different plants and locations in Korea and deposited into the Korean Agricultural Culture Collection (KACC), National Institute of Agricultural Sciences since the 1990s. These fungal isolates were previously identified based mainly on morphological characteristics, and a limitation of molecular data was provided. To confirm the identification of species, 64 C. acutatum species complex isolates in KACC were used in this study for DNA sequence analyses of six loci: nuclear ribosomal internal transcribed spacers (ITS), betatubulin 2 (TUB2), histone-3 (HIS3), glyceraldehyde3-phosphate dehydrogenase (GAPDH), chitin synthase 1 (CHS-1), and actin (ACT). The molecular analysis revealed that they were identified in six different species of C. fioriniae (24 isolates), C. nymphaeae (21 isolates), C. scovillei (12 isolates), C. chrysanthemi (three isolates), C. lupini (two isolates), and C. godetiae (one isolate), and a novel species candidate. We compared the hosts of KACC isolates with "The List of Plant Diseases in Korea", previous reports in Korea and global reports and found that 23 combinations between hosts and pathogens could be newly reported in Korea after pathogenicity tests, and 12 of these have not been recorded in the world.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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