• The Plant Pathology Journal
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• 제40권2호
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• pp.160-170
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• 2024

Erwinia amylovora is a plant pathogen that causes fire blight on apples and pears. Bacteriophages, which are viruses that selectively infect specific species of bacteria and are harmless to animal cells, have been considered as biological control agents for the prevention of bacterial pathogens. In this study, we aimed to use bacteriophages that infect E. amylovora as biocontrol agents against fire blight. We isolated bacteriophages Fifi044 and Fifi318 infecting E. amylovora, and characterized their morphology, plaque form, and genetic diversity to use as cocktails for disease control. The stabilities of the two phages were investigated at various temperatures and pH values and under sunlight, and long-term storage experiment was conducted for a year. To evaluate whether the two phages were suitable for use in cocktail form, growth curves of E. amylovora were prepared after treating the bacterial cells with single phages and a phage cocktail. In addition, a disease control test was conducted using immature apples and in vitro cultured apple plantlets to determine the biocontrol effects of the phage cocktail. The two phages were morphologically and genetically different, and highly stable up to 50℃ and pH value from 4 to 10. The phages showed synergistic effect when used as a cocktail in the inhibition of host bacterial growth and the disease control. This study demonstrated that the potential of the phage cocktail as a biocontrol agent for commercial use.

• 식물병연구
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• 제24권3호
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• pp.182-192
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• 2018

화상병은 우리나라에서 그동안 존재하지 않았던 금지병으로서 2015년 최초로 발병한 후 아직 박멸되지 않아, 국내 확산 연구가 필요하다. 병 삼각형 원리를 바탕으로 화상병 발병에 적합한 환경 요인을 추론하기 위해서, 최근 4년(2014-2017년) 우리나라 기상관측 자료 및 미래(2020-2100년) 기후변화 시나리오 RCP8.5 예측 기상자료를 입력하여 화상병 발병 예측프로그램인 MARYBLYT로 꽃감염을 예측하였다. 이 예측 프로그램은 신고배 개화기간을 먼저 계산한 후, 개화기간 중 매일매일의 화상병 꽃감염 위험 경보를 출력하였다. 최근 4년 동안 꽃감염 결과 화상병 발생지인 경기 안성과 천안뿐만 아니라 인근 주산지인 평택, 아산 모두 2014년과 2015년에 "Infection" 경보가 나타났다. 또한 배 주산지인 전남 나주는 2016-2017년 "Infection" 경보가 나타났다. 최근 4년간 방제 권고 수준인 "Infection" 또는 "High" 경보 발령은 우리나라 전체 중 80% 지역에서 나타나 우리나라는 화상병 발병에 적합한 환경이었다. 80년간 미래 기후변화 기상자료로 개화기간 동안 화상병 꽃감염을 예측한 결과 해마다 감염위험 지역이 급변하였다. 하루 이상 "Infection" 경보가 발령되는 지역이 전국의 50%가 넘을 정도로 광범위할 것으로 예측되는 해는 총 20년이었던 반면 "Infection" 경보가 전국의 10% 미만 지역일 것으로 예측된 해는 8년이었다. 이들 두 그룹의 환경요인 비교분석 결과, 개화기간 중 평균온도와 누적 강수량이 유의하게 달랐다. 본 연구 결과는 외래 침입균인 화상병 관리를 담당하는 정책 당국에 적절한 정보를 제공할 것이다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제38권3호
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• pp.194-202
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• 2022

Erwinia amylovora and Erwinia pyrifoliae cause fire blight and black-shoot blight, respectively, in apples and pears. E. pyrifoliae is less pathogenic and has a narrower host range than that of E. amylovora. Fire blight and black-shoot blight exhibit similar symptoms, making it difficult to distinguish one bacterial disease from the other. Molecular tools that differentiate fire blight from black-shoot blight could guide in the implementation of appropriate management strategies to control both diseases. In this study, a primer set was developed to detect and distinguish E. amylovora from E. pyrifoliae by conventional polymerase chain reaction (PCR). The primers produced amplicons of different sizes that were specific to each bacterial species. PCR products from E. amylovora and E. pyrifoliae cells at concentrations of 10⁴ cfu/ml and 10⁷ cfu/ml, respectively, were amplified, which demonstrated sufficient primer detection sensitivity. This primer set provides a simple molecular tool to distinguish between two types of bacterial diseases with similar symptoms.

• 식물병과 농업
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• 제5권1호
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• pp.46-49
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• 1999

Bacterial blight occurred on the flowers, leaves, twigs and branches of apple trees (Malus domestica Borkh) in Chunchon, Kangwon-Do. Infected flowers and leaves turned brownish black, and they were fallen down or remained hanging in the trees. Under humid conditions during postblossom period, the casual bacterium spreaded along twigs and killed them. However, killing of branches was very rare. The symptoms on apple trees were very similar to symptoms of fire blight. But the causal organism isolated from the lesions was identified as Pseudomonas syringae based on physiological and chemical characteristics. This is the first described bacterium that causes apple shoot blight in Korea.

• 식물병연구
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• 제21권2호
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• pp.67-73
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• 2015

P. syringae pv. syringae에 의해 발생하는 참다래 꽃썩음병은 개화기 전후의 기상조건에 영향을 크게 받는다. 지금까지 기상조건과 꽃썩음병 발생의 상관관계를 밝힌 연구들은 많았지만, 이를 활용해 꽃썩음병의 감염 위험도를 나타낼 수 있는 예측모형은 개발되지 않았다. 본 연구에서는 기존 정보를 조사하고 꽃썩음병의 병원생태와 유사한 화상병 예측모형인 Maryblyt모형을 기반으로 참다래 꽃썩음병 예측모형인 Pss-KBB Risk Model을 개발하였다. 비교평가를 통한 검증 결과, Pss-KBB Risk Model은 각각 온도와 강수 정보만을 이용하는 개화전 평균온도 모형과 강우일수 모형에 비해 실제 과수원의 병해 발생정도를 더 잘 모의하는 것으로 나타났다. 따라서 Pss-KBB Risk Model과 기상예보자료를 활용해 꽃썩음병의 발병 위험도를 예측하여 꽃썩음병에 대한 적기적량 방제가 가능할 것으로 판단된다.

• 식물병연구
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• 제30권2호
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• pp.194-198
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• 2024

화상병은 전정 도구 등에서 장시간 생존이 가능하고 작업 도구를 통해 화상병균이 전파될 수 있다. 특히, 우리나라에서는 꽃이나 어린 과실, 도장지 등을 제거하기 위해 전정 작업이 수시로 이루어지는데 이런 농작업이 화상병 확산의 주요인으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 전정 가위에 묻어 있는 화상병균을 완전히 멸균하기 위하여 국내에 유통되는 소독제의 소독 효과를 검증하고 이를 이용하여 효과적인 소독 방법을 구명하였다. 화상병균을 가위 날에 접종 후에 침지 소독할 경우 70% 에탄올 및 1%와 0.2% 차아염소산나트륨의 경우에는 침지 후 10초가 지나면 바로 멸균되는 반면, 30% 이산화염소는 소독 효과가 거의 보이지 않았다. 분무 처리로 소독할 경우에는 70% 에탄올은 분무 1초 후에는 바로 멸균이 되었지만 1%와 0.2% 차아염소산나트륨은 각각 10초와 60초 후에 멸균되었다. 자연적으로 화상병이 발병한 가지를 5회 및 100회 절단한 후 전정 가위 날 표면에 묻어 있는 화상병균에 대한 침지 소독 시간에 따른 제거 효과를 검증한 결과, 70% 에탄올에 30초 동안 침지 처리한 경우 완전히 세균이 멸균되지 않았지만 60초 이상에서는 세균이 멸균되었다. 이런 결과를 볼 때 현장에서 전정 작업 시 전정 가위를 70% 에탄올에 60초 이상 수시로 침지하여 소독할 것을 제안한다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제37권4호
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• pp.404-412
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• 2021

Despite the plant microbiota plays an important role in plant health, little is known about the potential interactions of the flower microbiota with pathogens. In this study, we investigated the microbial community of apple blossoms when infected with Erwinia amylovora. The long-read sequencing technology, which significantly increased the genome sequence resolution, thus enabling the characterization of fire blight-induced changes in the flower microbial community. Each sample showed a unique microbial community at the species level. Pantoea agglomerans and P. allii were the most predominant bacteria in healthy flowers, whereas E. amylovora comprised more than 90% of the microbial population in diseased flowers. Furthermore, gene function analysis revealed that glucose and xylose metabolism were enriched in diseased flowers. Overall, our results showed that the microbiome of apple blossoms is rich in specific bacteria, and the nutritional composition of flowers is important for the incidence and spread of bacterial disease.

• 한국균학회지
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• 제51권4호
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• pp.447-460
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• 2023

식물병원 세균 Erwinia amylovora 의해 발생하는 과수화상병은 사과, 배 등 장미과에 속하는 식물에 심한 피해를 주고 있다. 병의 빠른 확산을 막기 위해 국내에서는 병이 발생한 사과나무와 배나무에 대해 매몰하는 병관리를 실시해 왔다. 방제방법의 안전성을 입증하기 위해 매몰한 이병식물과 이병식물 주변의 토양을 조사하였다. 매몰토양 미생물군 조사과정에서 Bisifusarium allantoides, Botryotrichum Domesticum, Microascus verrucosus, Paraphoma pye, Phaeosphaeria culmorum, Ramophialophora globispora, Sordaria tomentoalba, Striaticonidium brachysporum 등이 국내 미기록종으로 확인되었다. 이에 이들 8종 진균에 대한 형태학적, 분자유전학적 특성을 보고한다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제34권5호
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• pp.445-450
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• 2018

Bacteriophages, bacteria-infecting viruses, have been recently reconsidered as a biological control tool for preventing bacterial pathogens. Erwinia amylovora and E. pyrifoliae cause fire blight and black shoot blight disease in apple and pear, respectively. In this study, the bacteriophage phiEaP-8 was isolated from apple orchard soil and could efficiently and specifically kill both E. amylovora and E. pyrifoliae. This bacteriophage belongs to the Podoviridae family. Whole genome analysis revealed that phiEaP-8 carries a 75,929 bp genomic DNA with 78 coding sequences and 5 tRNA genes. Genome comparison showed that phiEaP-8 has only 85% identity to known bacteriophages at the DNA level. PhiEaP-8 retained lytic activity up to $50^{\circ}C$, within a pH range from 5 to 10, and under 365 nm UV light. Based on these characteristics, the bacteriophage phiEaP-8 is novel and carries potential to control both E. amylovora and E. pyrifoliae in apple and pear.

• 식물병연구
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• 제28권4호
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• pp.221-230
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• 2022

Erwinia amylovora에 의해 발생하는 화상병은 2015년에 국내에서 처음으로 보고된 이후 2021년 기준으로 전국 22개 지역으로 전파되었다. 우리나라는 식물방역법에 따라 화상병이 발생한 사과 및 배 과원은 발생주율을 기준으로 모든 기주식물들을 완전히 제거하여 구덩이에 매몰처리한다. 이후, 3년간 화상병균 전파를 막기 위해 매몰지 위에 기주식물 식재를 금하고 있다. 매몰처리법에 의한 화상병균 박멸 효과를 확인하기 위하여, 화상병 감수성 식물을 미끼식물로 이용하여 매몰지에 식재 후 화상병 재발 유무를 확인하였다. 이를 위해, 2019년부터 2021년에 매몰처리한 경기도 안성시와 충북 충주시 소재 매몰지 3곳을 선정하여 미끼식물 감시시설을 설치하였다. 화상병 감수성 식물인 사과(부사)를 미끼식물로 선정하고, 각 감시시설당 5주를 식재하였다. 감시시설은 울타리와 그물로 격리하였다. 또한, 실시간 모니터링을 위한 CCTV와 동작감지기, 그리고 현지 기상상황을 기록하는 센서를 설치하였다. 감시시설을 주기적으로 방문하여 육안으로 화상병 발병 유무를 확인하였다. 미끼식물로부터 화상병 의심 증상을 나타내는 표본을 채취하고 화상병균 특이적 프라이머를 이용하여 loop-mediated isothermal amplification polymerase chain reaction (PCR)과 conventional PCR을 통해 화상병균 감염 유무를 확인하였다. 그 결과, 현재까지 어떠한 미끼식물에서도 화상병균은 검출되지 않았다. 따라서, 현재 시행되고 있는 매몰 후 화상병 기주식물 3년 식재 금지 조항을 완화하는 근거로 본 연구 결과를 제시하고자 하며, 이를 통해 국내 과수산업과 농가의 피해를 최소화하는 데 기여할 수 있을 것이라 생각된다.