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.
Turnip mosaic virus (TuMV) is an infectious viral pathogen on the cruciferous crops, predominantly Chinese cabbage (Brassica campestris subsp. pekinensis) and radish (Raphanus sativus). On the basis of the symptom development in selective differential hosts from indicator host species, Chinese cabbage and Korean radish inbred lines, the representative eight isolates of TuMV were divided into two major groups/or six types. Group I includes Th 1, Ca-ad7, and Cj-ca2-1 isolates, while group II includes the other isolates (rg-pfl, r 9-10, Rhcql-2, Stock and Mustard). According to the molecular phylogenetic analysis, these isolates, however, divided into two groups and two independent isolates. Phylogenetic analysis indicated that four isolates (Tu 1, r9-10, Stock and Rh-cql-2) formed a distinct phylogenetic group, and the other two isolates (Ca-ad7 and Cj-ca2-1) also formed another group. Mustard and rg-pfl isolates did not seem to have any relationship with these two groups. Taken together, these results indicated that virulence differentiation on host plants, molecular phylogenetic analysis of the nucleotide and the deduced amino acid of TuMV coat proteins did not show any relationship. The multi-resistant lines, Wonyae 20026 and BP058 in Chinese cabbage represent valuable genetic materials that can be used for crucifer breeding programs on TuMV resistance, but not in Korean radish.
Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc)에 의한 검은썩음병은 배추 재배에서 가장 심각한 피해를 입히는 병해 중 하나이다. 본 연구는 Xcc에 대한 배추의 저항성 특성을 조사하기 위하여 실험하였다. 먼저, Xcc 8개 균주의 병원력을 비교하기 위하여, 감수성인 배추 4개 품종에서 이들 균주에 의한 배추 검은썩음병 발생을 조사하였다. 실험에 사용한 Xcc 균주들은 균주들 간에 서로 다른 병원력을 보였다. 그리고 Xcc에 대한 저항성 및 중도저항성 22개 배추 품종을 선발하고, Xcc 8개 균주를 사용하여 이들 배추 품종의 검은썩음병 발생을 조사한 결과, 배추 품종들의 평균 검은썩음병 병반면적률은 Xcc 균주들의 병원력에 따라 증가하였다. 게다가 실험한 각 배추 품종들의 검은썩음병 발생은 실험한 균주들의 병원력에 비례하여 증가하였으며, Xcc 균주들에 대해 저항성인 배추 품종의 수는 균주들의 병원력에 반비례하게 감소하였다. 이상의 결과로부터 Xcc에 대한 배추의 저항성은, 병원균의 레이스 분화가 아니라 병원균의 병원력에 영향받는다고 생각되었다.
Xanthomonas campestris pv. campestris(Xcc)에 의한 검은썩음병은 세계적으로 배추과 작물에 발생하여 큰 피해를 주고 있는 주요 식물병이다. Xcc에 대한 양배추의 효율적인 저항성 검정법을 확립하기 위해, Xcc에 대한 저항성 정도가 서로 다른 '루비아', '오조라', '그린핫', 'Saint', 'Joeun-ACE', 'Wonderball' 및 'XCCR 500' 등 7개 양배추 품종을 대상으로 접종 방법, 접종 위치, 재배 기간 그리고 재배 온도에 따른 검은썩음병 발생을 조사하였다. 양배추 품종들의 저항성은 18핀이나 가위를 사용하여 접종하는 것보다 핀셋(mouth-tooth forceps)을 사용하여 접종하였을 때 가장 큰 차이를 보이며, 직접적으로 엽맥에 접종하는 것보다 엽맥 주변에 접종이 더 효과적이었다. 그리고 접종한 유묘를 $30^{\circ}C$ 보다 $22^{\circ}C$에서 재배하였을 때에 감수성과 저항성 반응이 더 분명하게 나타났다. 이상의 결과로부터 양배추 검은썩음병에 대한 효과적인 저항성 검정법으로 4주 재배한 유묘의 엽맥 주변을 핀셋(mouth-tooth forceps)으로 상처 접종한 후 $22^{\circ}C$ 생육상에서 재배하는 방법을 제안하고자 한다.
배추는 배추속 식물의 A genome을 대표하는 모델로서 다양한 배추과 작물의 유전학 및 유전체학과 육종연구의 기반이 되는 중요한 작물이다. 최근 들어 배추 유전체 해독이 완료됨에 따라 유전체의 기능 연구가 보다 활발히 진행될 것으로 기대된다. 유전체 정보로부터 유전자의 구조를 예측하고, 기능을 분석하여 프로모터를 포함한 유용 유전자를 개발하기 위한 필수 재료로 이용되는 것이 다양한 조직 또는 실험 처리로부터 생성된 발현 유전자 데이터이다. 2011년 7월 현재 공공 데이터베이스에는 39개의 cDNA library로부터 분석된 147,217개의 배추 발현유전자가 보고되어 있다. 그러나 이들 발현 유전자들은 체계적으로 분석되거나 데이터베이스 형태로 정리되어 있지 않기 때문에 연구자들이 유전자 서열로부터 유용한 정보를 추출하여 사용하기 어려운 문제점이 있다. 따라서 해독 완료된 배추 유전체와 함께 발현 유전자 정보를 보다 잘 활용하기 위하여 배추의 조직 특이적 발현유전자 데이터베이스인 BrTED를 개발하였다. 데이터베이스는 EST 서열 처리-정보 검색 단위와 조직특이성 발현 특성 분석 단위로 이루어져 있으며, 각 정보들은 상호 연결되어 유기적인 검색 환경을 제공하게 하였다. BrTED는 23,962개의 단일 조합 유전자서열을 포함하고 있으며, 각 서열들의 유전자 주석과 암호화하고 있는 단백질의 기능을 동시에 제공한다. 또한 각 단일 조합 유전자서열들의 조직별 발현 특이성을 통계 분석을 통해 조사하여 연구자의 검색 기준에 따라 제공한다. BrTED의 실효성을 검증하기 위하여 데이터베이스를 통해 조직 특이적 발현 유전자 29개를 선발하고, 이들의 발현 특성을 RT-PCR로 확인한 결과, 선발한 유전자 모두 목표한 조직에서 특이적이거나 강한 발현을 보였다. BrTED는 조직 특이적 발현유전자를 신속하게 선발할 수 있는 공공 데이터베이스로서 배추의 기능 유전체 연구뿐만 아니라 근연 배추속 작물의 유전학과 유전체학 연구에 유용한 공공 연구 자원으로 이용될 수 있을 것이다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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