Toxin produced by Colletotrichum falcatum Went, the incitant of red rot of sugarcane was isolated, purified and assayed to determine host specificity and identify its chemical nature. The toxin was found to be not host specific as it inhibited germination of various seeds(gram, greengram, blackgram, pea, cowpea, rice and sugarcane) as well as different seedlings viz. tomato, coriander, pea and rice. The toxin consists of two distinct fraction-one fraction having $R_f$, value at 0.36 producing identical red rot lesion when inoculated at leaf midrib of sugarcane, and the other having $R_f$, value at 0.72 not showing any red rot lesion. Chromatogram of high performance liquid chromatography(HPLC) of the red rot lesion causing fraction showed a sharp peak at 1.62 min of retention time(RT), and spectral analysis indicated the presence of following chemical $CH_3$ - groups-C-H, C=O, C-N, $-CH_3,\;-CH_2$ -CH and molecular mass of the compound was 203. - ($M^+,\;C_{11}H_{11}N_2O_2$).
Twenty-five isolates of Fusarium fujikuroi acquired from rice seeds and rice plants evidencing symptoms of Bakanae disease were evaluated to determine their mating types and characterize the formation of their sexual state. The mating types of the isolates were evaluated via multiplex PCR with the diagnostic primers of the mating-type (MAT) region: GFmat1a, GFmat1b, GFmat2c, and GFmat2d. Among the 25 isolates, 11 were identified as MAT-1 (male), and 14 as MAT-2 (female). Four MAT-1 isolates and three MAT-2 isolates were mated and cultured to evaluate the optimal culture conditions for the production of their sexual states. Among four tested media, 10% V8 juice agar proved optimal for the perithecial production of the isolates. The isolates also generated the largest numbers of perithecia when incubated at 23oC in alternating cycles of 12 hr fluorescent light and NUV fluorescent light and 12 hr darkness.
벼 직파재배에서 새 피해, 발아 및 입모불량 그리고 도복피해 등 기술보급저해요인을 해소하기 위하여 개발된 규산 코팅볍씨의 이앙용 상자육묘에서 건묘육성과 벼키다리병 발병 경감을 구명하기 위하여 호기조건인 상자육묘조건과 혐기조건인 Pot이앙조건으로 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 코팅볍씨에서 묘의 출현은 무코팅볍씨에서 보다 2-3일 빨랐고 입고병과 벼키다리병 발생이 현저히 경감되었다. 2. 파종후 45일 생체중은 건전묘에서 11%, 이병묘에서 2.01배로 규산코팅볍씨의 건묘 육성효과가 뚜렷하였다. 3. 육묘 중 파종후 80일까지 벼키다리병 발생은 무코팅볍씨 91.6%에 비하여 7.8%로 현저하게 경감되었다. 4. 최대발병률을 보인 파종 후 45일에 이앙된 코팅볍씨에서 무코팅볍씨에 비하여 건전묘의 추가발병이 거의 없었고 이병묘의 정상생육 회복도 가능하였다. 5. 코팅볍씨에서 육묘된 토양과 식물체의 뿌리와 엽초기부조직에서 활동성 소형포자와 대형포자의 분포가 무코팅에서보다 현저하게 줄었다. 특히 코팅볍씨의 육묘토양과 이병묘/건전묘에서는 무코팅볍씨에서 나타난 전형적인 대형포자(3-7개의 격막과 양끝이 낫처럼 굽은)와는 다른 격막이 없고 두터운 세포벽을 갖는 장방형 미성숙 대형포자 출현이 발병 경감원인으로 주목되었다. 6. 이상의 결과를 종합하여 보면 코팅볍씨의 육묘 중 벼키다리병 발병경감과 이앙 후 이병묘의 정상생육 회복 그리고 건전묘의 이병화경감은 강알칼리성 수용성 규산과 다공성 지오라이트 그리고 종피 잠복 병원균 간의 물리화학적 특성과 건전묘의 균에 대한 저항성에 기인되었을 것으로 판단되었다.
벼 직파재배에서 볍씨에 피복재인 지오라이트와 결합재인 수용성규산(25%)으로 혼합 코팅된 "규산코팅볍씨(SCS)"의 활용에 의한 키다리병 억제효과를 구명하고자 서해안 간척지유래토양에서 담수표면직파된 포장시험과 아울러 시험포장에서 발병된 키다리병 이병주를 접종원으로 하여 변온조건(주야 $18{\sim}26^{\circ}C$)과 항온조건($30^{\circ}C$)에서 실내시험으로 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 담수직파에서 규산코팅볍씨 처리구는 무코팅볍씨 처리구에서 보다 입모분포상태가 균일하였고 분얼중기경 건물생산량이 13% 증가되었다. 2. 무코팅볍씨 처리구에서는 분얼중기 경부터 키다리병이 발생되어 종자감염을 일으키는 출수기 경에 9.9%의 심한 이병경율을 보인 반면에 규산코팅볍씨 처리구에서는 분얼중기까지 거의 발생이 없다가 출수기 무렵에 0.01%의 극미한 발생으로 99.9%의 방제가를 보였다. 이병주의 줄기마디와 이삭영화 감염부위에서는 전형적인 키다리병균의 소형분생자와 대형분생자 및 균사체 등이 확인되었다. 3. 무코팅볍씨와 규산코팅볍씨를 $30^{\circ}C$ 항온기에 각각 치상하고 시험포장에서 발병된 이병주의 이삭을 2주일간 접종 처리한 결과 무코팅볍씨 처리구의 접종이삭 종자에서는 종자표면에 균총이 형성되었고 종자내에는 소형분생자, 대형분생자 및 균사 발육이 왕성하게 증식된 반면에 규산코팅볍씨 처리구에서는 소형분생자와 균사는 생존하지 못하였고 대형분생자와 균사체 발육은 크게 위축되었다. 이상의 결과로 규산코팅볍씨의 활용으로 직파재배 시 종자소독 없이도 친환경적 키다리병 방제가 가능하며, 향후 종자소독제로의 개발도 가능할 것으로 판단되었다.
벼 직파재배나 육묘에서 종자소독, 병충해방제, 시비 등에 요구되는 생산비절감기술로 개발된 기존 규산코팅볍씨(규산/Zeolite)의 단점 보완으로 신규 규산코팅기술이 개발되었다. 신규 규산코팅볍씨의 제조 및 이용특성과 육묘상자에서 건묘육성 및 벼 키다리병 경감효과를 명확하게 하기 위하여 벼 키다리병 이병성 감염종자를 소독 없이 마른 상태로 코팅한 볍씨와 중도저항성 소독된 보급종자를 마른 상태로 코팅한 볍씨를 토경조건과 수경조건에서 시험이 수행되었다. 1. 신규 규산코팅볍씨는 종자 100 g에 코팅 바인더 점액성 수용성규산 18 ml을 충분히 묻히고 거기에 Dolomite 80 g/철 5 g의 혼합분말을 고루 뿌려서 코팅되었다. 2. 신규 규산코팅볍씨의 특성은 종자무게의 1.84배이었고 중량, 코팅강도와 코팅색택 등이 기존 규산코팅볍씨보다 훨씬 개선되었다. 3. 신규 규산코팅볍씨의 묘는 무코팅볍씨에서 자란 묘의 연한 엽색과 늘어지는 초형에 비하여 짙은 엽색(SPAD치)으로 직립되었고 엽신의 규질화가 현저히 높았으며 묘소질(w/cm)은 유의하게 증가되었다. 특히 생육량과 엽색도는 토경조건에서 보다 영양이 결제된 수경조건에서 뚜렷하였다. 4. 47일간 육묘 중 벼 키다리병 발생은 파종 후 38일에 peak를 보였고 무코팅볍씨 발병률 54.2%에 비하여 신규 규산코팅에서는 68.8~70.7%의 방제가를 나타내었다. 이상을 종합하여 보면 벼농사에서 가장 많이 요구되는 규산질 비료를 Dolomite와 철분으로 종피에 코팅시켜서 만든 신규 규산코팅볍씨로 종자소독, 건묘육성 및 벼 키다리병 경감 효과 등은 친환경 저비용과 안전 쌀 생산에 크게 기여되리라 본다. 또한 장기 영양결제에도 육묘 중 뿌리 활력이나 엽의 노화 없이 정상생육이 지속되어 육묘시비량 절감 가능성도 보였고 금후 묘의 노화경감을 위한 최소 영양공급 연구가 요구되었다.
본 연구는 벼종자 미량 단백질의 프로테오믹스 연구를 위하여 벼종자에 고 함량으로 존재하는 벼종자 글루테린 저장 단백질을 제거하는 방법에 관한 것이다. 따라서 본 연구는, (A) 벼종자에 액체 질소를 가하고 분쇄하여 벼종자 가루를 만드는 분쇄단계; (B) 상기 분쇄된 벼종자 가루를 물에 현탁하여 현탁액을 만드는 현탁단계; (C)상기 현탁액 중 미용해 물질을 제거하는 분리단계를 포함하는, 벼종자 미량 단백질의 프로테오믹스 연구를 위한 벼종자 글루테린 저장 단백질의 제거방법에 관하여 검토하였다. 본 연구의 결과, 단순하고 신속하며 저렴하고 효율적인 방법으로 미량 비글루테린 단백질들을 용이하게 동정할 수 있을 것으로 판단되었다.
유묘를 이용한 보리와 밀의 흰가루병에 대한 실내 대량 검정 방법을 개발하고 국내 육성 품종 및 유전자원에 대해 저항성 정도를 검정하였다. 종이 봉투를 이용한 유묘 검정은 파종에서 접종이 가능한 생육까지 약 10일이 소요되었으며, 접종 후 발병 및 검정까지는 약 8일로 3주 이내에 저항성 정도를 확인할 수 있었다. 이 방법은 1회에 180종 이상을 검정할 수 있다. 유묘 검정시 저항성 반응은 포장과 마찬가지로 무감염과 괴사증상 두가지 반응을 보여 이를 이용하여 저항성 정도를 판정할 수 있었다. 국내 육성 보리 79품종 중 겉보리에서는 '상록보리'만이 저항성이었고, 맥주보리에서는 '다진보리'가 저항성을 보였고 '제주보리'는 중도 저항성을 나타내었다. 쌀보리와 밀 25품종은 모두 감수성을 의였다. 이 결과는 포장에서의 저항성성과 같은 결과를 보여 맥류의 흰가루병 저항성 검정에 이용하는 것이 가능하였다. 한편 국내에서 보리와 밀의 품종육성에 이용되는 유전자원 검정 결과 맥주보리에서 가장 많은 51종이 저항성 자원으로 선발되었다. 그러나 겉보리와 쌀보리 796종과 밀 273종에서는 저항성 자원이 확인되지 않았다.
Bacillus amyloliquefaciens strain EXTN-1 처리에 의해 생육촉진 효과와 함께 광범위한 식물 병 방제효과가 보고되었다. EXTN-1의 PGPR 효과는 생육초기에 PR-1a, PDF1.2 등의 저항성 관련 유전자 발현에 의한 oxidative burst의 증가나 SA, JA나 ethylene 대사에 의한 유도저항성의 발현에 기인한다. 이 연구의 목표는 B. amyloliquefaciens EXTN-1가 기존에 보고된 다른 작물의 경우에서와 마찬가지로 벼의 생육촉진이나 벼줄무늬잎마름병에 대한 저항성에 관여하는지를 확인하기 위해 수행되었다. 벼 종자를 B. amyloliquefaciens EXTN-1에 침지한 후 파종하였을 때 생육촉진 효과와 병에 대한 저항성 발현이 확인되었다. B. amyloliquefaciens EXTN-1을 처리한 30일묘에서 벼의 초장, 생물중, 뿌리길이는 무처리구에 비해 각각 12.6%, 9.8%, 16.0% 증가하여 PGPR 효과가 나타남을 확인할 수 있었다. RSV 접종구에서도 B. amyloliquefaciens EXTN-1 20일묘는 초장, 생물중, 뿌리길이는 무처리구에 비해 각각 12.6%, 9.8%, 16.0% 증가하였다. 유도저항성 발현효과는 감수성 품종에서 저항성 품종에서 상대적으로 뚜렷하게 나타났다.
내륙에 위치한 논 습지는 먼 거리를 이동하는 수조류들에게 풍부한 먹이원을 제공하는 중간기착지로, 도요물떼새류들의 보전에 매우 중요한 역할을 한다. 풍부한 대형저서생물들을 취식하는 도요물떼새류는 중간기착지에 따라 선호하는 먹이원을 쉽게 바꿀 수 있다. 그러므로 중간기착지에서 그들의 실제 먹이원을 확인하기 위해서는 취식지에 서식하는 잠재적 먹이원의 종류와 분포에 대한 정보가 매우 중요하다. 본 연구에서는 한국 중서부지역 논을 중간기착지로 이용하는 도요물떼새류의 먹이원을 확인하기 위해 당진군 석문면 난지도리에 위치한 농경지의 잠재적인 먹이원과 실제 먹이원을 확인하였고, 잠재적인 먹이원의 분포가 다양한 벼 재배활동에 의해 영향을 받는지 알아보았다. 그 결과 잠재적 먹이원은 총 10목 15과 19종의 대형저서생물로 나타났으며, 실제 먹이원은 대형저서생물에서 9목 9과로 나타났고, 미꾸리류나 새섬매자기 괴경도 섭식하는 것이 확인되었다. 또한 먹이원의 분포는 논갈이나 써레질과 같은 경작으로 형성된 토양의 상태와 농약 사용 유무에 의해 달라지는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 먹이원의 종류(대형저서생물, 잔존볍씨, 씨앗)가 가지는 특성에 따라 세부적인 분포가 결정되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 정보들은 추후 논습지를 이용하는 도요물떼새류의 보전 관리에 중요한 기초 자료로 이용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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