• 식물병연구
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• 제30권2호
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• pp.148-156
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• 2024

Ralstonia pseudosolanacearum은 토양과 물에서 오랫동안 생존하고, 가지과 작물에 심각한 풋마름병을 일으키는 식물병원세균이다. Simga S는 세균의 스트레스 환경에서 반응 또는 정지기 동안 유전자 발현을 조절하는 RNA 중합효소 복합체의 일부인 단백질이다. 본 연구는 스트레스 조건에서 R.pseudosolanacearum의 sigma S의 역할을 조사하기 위해서, R.pseudosolanacearum의 GMI1000 균주의 sigma S를 암호화하는 rpoS 유전자 변이체를 준비하여 야생형 균주와 세균의 특징을 비교하였다. 아울러 rpoS 유전자 역할은 원래 유전자를 변이체에 도입하여 rpoS 유전자 표현형 회복을 확인하였다. 야생형 균주와 rpoS 결여 변이체는 생장 속도, 외피다당류 생산, 식물체에서 병원성, 식물 세포벽 분해 효소 활성에서 차이를 보이지 않았다. 그러나 야생형 균주는 영양분결핍 조건에서 변이체보다 더 민감하게 반응하였고 과산화수소가 첨가된 조건에서 변이체보다 덜 민감하게 반응하였다. 흥미롭게도 영양분결핍 조건에서 rpoS 결여 변이체에서는 장기간 생균수를 유지하지만, 같은 조건에서 야생형 균주 생균수는 빠르게 감소하였다. 그리고 두 균주 배양액 pH를 측정한 결과, 야생형 균주와 변이체 간에 상당한 차이가 나타났다. 야생형 균주는 생장하면서 빠르게 배지의 pH가 감소하여 산성화되었다. 그러므로 야생형 균주의 빠른 사멸은 배지가 산성화되면서 정지기 상태 세균의 산성 pH에 대한 민감도 때문일 것이다. Biolog 분석으로 rpoS 변이체는 acetic acid, D-alanine, D-trehalose, L-histidine을 이용하지 못함을 확인하였다. 본 연구 결과는 R. pseudosolanacearum 세균의 sigma S가 영양분결핍 조건에서 정지기 동안 유기산 생산 또는 이용을 조절하며 정지기 세포사멸도 조절하는 것을 보여준다.

• 한국연초학회지
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• 제33권1호
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• pp.1-7
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• 2011

Major diseases of tobacco plants were surveyed throughout the Korea in 2011. Mosaic, bacterial wilt and hallow stalk were most severe during the harvest season on not only flue-cured tobacco plants but also burley tobacco plants. On flue-cured tobacco plants, mosaic caused by potato virus Y were more severe than those by tobacco mosaic virus or cucumber mosaic virus. The mosaic caused by potato virus Y was severe at Yeongwol and Chungju. On burley tobacco plants, mosaic were more severe at Jeongeup and Gochang than those at Chungnam and Jeonnam. A negative correlation between the mosaic incidence and the precipitation was recognized. On the other hand, there was a positive correlation between the incidence of hallow stalk incidence of flue-cured tobacco plants in harvesting stage and the precipitation during June was recognized significantly.

• 식물병연구
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• 제17권2호
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• pp.184-190
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• 2011

Ralstonia solanacearum은 풋마름병(bacterial wilt)을 일으키는 종자 전염 병원세균으로 한번 발생하면 방제가 매우 어려운 병이다. 따라서 Ralstonia solanacearum는 한국을 비롯한 여러 나라에서 식물검역병으로 지정되어있다. 본 연구에서는 가지과 종자로부터 Ralstonia solanacearum 검출할 수 있는 PCR 방법을 개발하였다. 프라이머 RSJH-F와 RS-JH-R는 오직 Ralstonia solanacearum race 1, 3으로부터 401 bp 크기의 DNA를 증폭하였다. 1차 PCR 증폭산물의 내부에서 디자인 된 nested PCR 프라이머인 RS-JH-F-ne and RS-JH-R-ne는 오직 Ralstonia solanacearum로부터 131 bp 크기의 DNA를 증폭하였다. 이들 프라이머들은 토마토, 고추를 포함한 가지과 종자 추출액으로부터 어떤 비특이적 DNA도 증폭하지 않았다. 인공적으로 병원균을 접종한 가지과 종자를 이용하여 병원균 검출 민감도를 비교하였을 때, 본 연구에서 개발한 nested PCR 방법이 ELISA나 반선택배지보다 100배 높은 민감도를 보여주었다. 따라서, 본 연구에서 개발한 PCR 방법들은 가지과 종자로부터 Ralstonia solanacearum를 검출하는 매우 유용한 방법으로 생각된다.

• 농약과학회지
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• 제19권3호
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• pp.323-328
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• 2015

식물세균병 방제에 사용되는 3종의 동 살균제, 3종의 항생물질계 살균제, 그리고 1종의 quinolone계 살균제를 선발하여 풋마름병균인 Ralstonia solanacearum에 대한 생장 억제 효과와 고추 유묘에서의 병 방제 효과를 조사하였다. NA배지 상에서 실시한 생장 억제 실험에서 oxytetracycline은 가장 우수한 효과를 보였는데, $1000{\mu}g\;mL^{-1}$ 처리에서 저지원의 크기가 14.95 mm로 가장 크게 나타났으며 $8.0{\mu}g\;mL^{-1}$ 처리구에서도 0.91 mm 크기의 저지원을 확인할 수 있었다. Validamycin은 병원균 생장에 대한 억제효과가 전혀 없었다. 동 살균제들은 copper hydroxide, copper oxychloride+dithianone, copper sulfate의 $1000{\mu}g\;mL^{-1}$ 처리구에서 각각 2.19, 1.30, 1.48 mm의 저지원이 나타났을 뿐 큰 효과를 보이지 않았다. 유묘 검정을 위해서 토양에 살균제를 관주처리하였을 때, 실내 검정에서 가장 효과가 우수하였던 oxytetracycline이 병원균을 접종하고 7일 후까지 모든 처리 농도에서 시들음 증상이 전혀 관찰되지 않아 100%의 아주 우수한 방제효과를 보였으나, 14일 후에는 $5000{\mu}g\;mL^{-1}$의 처리구에서부터 효과가 감소하였다. 3 종의 동 살균제는 7일 후에 $2000{\mu}g\;mL^{-1}$에서 90%의 효과를 보여 다른 살균제보다 낮은 효과를 보였으며, 14일후에는 copper sulfate를 제외한 2종의 살균제에서는 $500{\mu}g\;mL^{-1}$ 처리구에서 효과가 40% 이하로 감소하였다. 결과적으로 R. solanacearum에 의한 풋마름병의 방제를 위해서는 동 살균제보다는 항생물질계 살균제 또는 quinolone계 살균제 중에서 선발하여 사용하는 것이 타당할 것으로 생각된다.

• 식물병연구
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• 제11권2호
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• pp.193-197
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• 2005

수경재배에 있어 배양액의 pH가 Ralstonia solanaceaum 의 토마토 뿌리내의 이동과 배양액 전체로의 전염 확산에 미치는 영향을 조사하였다. 실내실험에서 배앙액의 pH를 4.0 또는 4.5로 조절한 배양액을 24시간 방치하였을 경우에는 병원균이 생존할 수 없었으며, pH를 각각 5.0, 5.5, 6.0, 6.5로 조절한 경우에는 1, 14, 51,그리고 $62\%$의 생존율을 보였다. pH 6.5와 5.0의 두가지 pH조건하에서 포장내 NFT(nutrient-film technique)배양에서 풋마름병원균 밀도는 pH 6.5 보다 pH 5.0에서 더 현저하게 낮았다. 모든 데이터에서 풋마름병원균은 pH 6.5에서 현저하게 시들음 증상의 발병율이 높게 발생하였다. 뿌리에 접종된 토마토 포장에서는 pH 5.0 처리구(l1/48) 보다 pH 6.5 처리구에서 현저하게 발병율이 높았다(34/48).줄기에 접종된 병원균은 pH 6.5에서 24주중 7주가 시들음 현상을 나타내었다. 수경재배에 있어서 pH 환경을 조절하여 토마토 시들음병에 잠재적인 역할을 하는 풋마름병의 발병율을 억제할 수 있었다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.12-12
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• 2017

Genetic improvement in potato can be carried out through several approaches, as sexual crosses, somatic hybridization, mutation and genetic engineering. Although the approach is different, but the goal is the same, to get a superior cultivar. Mutation and genetic engineering are very interesting methods for genetic improvement of potato plants. Mutation by gamma-ray irradiation have been performed to get some new potato cultivars which are more resistant to disease and have higher productivity. We have carried out a mutation of some potato cultivars and obtained some excellent clones to be potentially released as new superior cultivars. By the mutation method, we have released one potato cultivar for the French fries industry, and we registered one cultivar of potato for chips, and two cultivar for vegetable potatoes. Actually we are doing multi-location trial for three clones to be released as new cultivars. Through genetic engineering, several genes have been introduced into the potato plant, and we obtained several clones of transgenic potato plants. Transgenic potato plants containing FBPase gene encoding for fructose bisphosphatase, have a higher rate of photosynthesis and higher tuber productivity than non-transgenic plants. This result suggests that FBPase plays an important role in increasing the rate of photosynthesis and potato tuber productivity. Some transgenic potatoes containing the Hd3a gene are currently being evaluated for their productivity. Over expression of the Hd3a gene is expected to increase tuber productivity and induce flowering in potatoes. Transgenic potato plants containing MmPMA gene encoding for plasma membrane ATPse are more tolerant to low pH than non-transgenic plants, indicating that plasma membrane ATPase plays an important role in the potato plant tolerance to low pH stress. Transgenic potato plants containing c-lysozyme genes, are highly tolerant of bacterial wilt diseases caused by Ralstonia solanacearum and bacterial soft rot disease caused by Pectobacterium carotovorum. Expression of c-lyzozyme gene plays an important role in increasing the resistance of potato plants to bacterial diseases.

• The Plant Pathology Journal
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• 제40권5호
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• pp.498-511
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• 2024

Bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum is a destructive disease that affects potato production, leading to severe yield losses. Currently, little is known about the changes in the assembly and functional adaptation of potato rhizosphere microbial communities during different stages of R. solanacearum infection. In this study, using amplicon and metagenomic sequencing approaches, we analyzed the changes in the composition and functions of bacterial and fungal communities in the potato rhizosphere across four stages of R. solanacearum infection. The results showed that R. solanacearum infection led to significant changes in the composition and functions of bacterial and fungal communities in the potato rhizosphere, with various microbial properties (including α,β-diversity, species composition, and community ecological functions) all being driven by R. solanacearum infection. The relative abundance of some beneficial microorganisms in the potato rhizosphere, including Firmicutes, Bacillus, Pseudomonas, and Mortierella, decreased as the duration of infection increased. Moreover, the related microbial communities played a significant role in basic metabolism and signal transduction; however, the functions involved in soil C, N, and P transformation weakened. This study provides new insights into the dynamic changes in the composition and functions of potato rhizosphere microbial communities at different stages of R. solanacearum infection to adapt to the growth promotion or disease suppression strategies of host plants, which may provide guidance for formulating future strategies to regulate microbial communities for the integrated control of soil-borne plant diseases.

• 식물병연구
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• 제15권3호
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• pp.198-201
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• 2009

국내에서 Ralstonia solanacearum에 의한 풋마름병은 토마토 재배에 심각한 피해를 주고 있다. 이에 풋마름병 발생의 감소와 방제를 위해서는 저항성 품종이 최선의 해결책으로 대두되고 있다. 따라서, 저항성으로 개발된 품종이 풋마름병 방제에 사용되어 지고 있다. 국내에서 시판되고 있는 완숙토마토 39품종, 방울토마토 21품종, 대목토마토 13품종에 대하여 저항성 품종을 선별하기 위해 Ralstonia solanacearum을 이용하여 저항성 검정을 실시하였다. 그중 37품종이 61-100%의 발병율로 감수성임을 알 수 있었고, 접종 10일안에 대부분 시들다가 고사되었다. 또한 24품종은 중도 저항성, 12품종은 풋마름병에 대해 저항성품종으로 확인되었다. 시판되는 73품종중 릴리앙스, TP-7, 초이스, 다다끼, 아끼꼬, 레드스타, 매치, Bblocking, 마그넷, 써포트, 프렌즈, 스페셜 품종이 풋마름병에 대해 높은 저항성을 나타내었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권4호
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• pp.329-336
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• 2014

저온은 식물 생장을 저해하는 주된 요인이며 병원균에 대한 감수성을 증가시킨다. 그러므로 식물체에서 스트레스 내성을 증대시키는 것은 불리한 환경 조건에서 살아남기 위한 중요한 전략이다. 본 실험의 목적은 고추 묘에서 저온 내성과 식물병 발생에 대한 외생 살리실산(SA)과 일산화질소(NO) 처리의 효과를 밝히는 것이다. 정식 후 23일 동안 고추 묘(Capsicum annuum L. '기대만발')는 온도 $20/25^{\circ}C$(낮/밤), 광주기 15시간, 광도 $145{\pm}5{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 정상적인 생육환경에서 자랐다. 1주일에 2번 계면활성제 0.1%를 포함한 SA와 NO 3mL을 고추 묘에 각각 분사해주었다. 처리 후 고추 묘는 암 상태에서 6시간 동안 $4^{\circ}C$ 저온에 노출시킨 후 정상적인 생육환경에서 2일 동안 회복시켜주었다. 저온 스트레스에 대한 식물 내성을 평가하기 위해 저온 처리 후 생육특성, 엽록소 형광 값, 세포막 투과성을 측정하였다. 총 페놀릭 농도와 항산화도는 실험하는 동안 측정하였다. 또한, 고추의 점무늬병과 풋마름병 발생 정도도 조사하였다. 저온 처리 전 후를 비교하여 대조구 고추묘에서는 저온에 의해 상대적으로 많은 수분을 손실하여 건물율이 높지만 SA와 NO 처리 된 고추 묘는 비슷한 건물율을 유지하였다. 저온 처리 후 대조구에 비해 SA와 NO 처리구의 전해질 유출 값은 더 낮았다. 저온 처리 동안 SA와 NO 처리구의 엽록소 형광값은 약 0.8 수준으로 유지하였지만 대조구는 빠르게 감소하였다. 화학적 처리 동안 SA 처리구의 총 페놀릭 농도와 항산화도는 NO 처리구보다 높았다. 또한 저온 처리 후 대조구와 NO 처리구의 총 페놀릭 농도는 증가하였다. 고추에서 풋마름병에 대한 저항성은 SA가 보다 효과적이었다. 본 실험의 결과는 SA와 NO의 외생처리는 고추 묘의 저온 내성을 증대시켰고 병 발생 정도를 감소시키는 데 효과적이었음을 보여준다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제24권2호
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• pp.85-95
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• 1985

오이 덩굴쪼김병의 발병을 억제(抑制)하는 토양의 특성(特性)과 병원균(病原菌)에 대한 억제요인을 밝혀 내고자 진주, 함안, 남지, 밀양, 순천 등지의 28개 비닐하우스에서 토양을 채취하여 공시(供試)하였다. 접종한 병원균의 농도(濃度)에 대한 공시토양의 오이 덩굴쪼김병 발병곡선(發病曲線)을 Log-Probit로 전환하여 토양의 발병억제 정도를 DI50(50%의 공시식물을 발병시킬 수 있는 병원균의 농도)으로 수량화(數量化)하여 공시토양의 발병억제 정도를 비교하였던 바, 같은 지역내에서도 채취장소에 따라서 억제정도(抑制程度)가 크게 달랐으며 진주 5, 순천 7, 남지 22 등이 발병억제능력이 큰 것으로 나타났다. 토양의 화학적(化學的) 성분(性分)이나 물리성(物理性) 등은 발병억제 능력과 일정한 상관(相關)을 나타내지 않았다. 발병억제 토양에서는 병원균(病原菌)의 소형분생포자(小型分生胞子)와 후막포자(厚膜胞子)의 발아율(發芽率)이 현저하게 억제되었다. 병원균의 균사분해(菌絲分解)는 발병억제형(發病抑制型) 또는 발병유도형(發病誘導型) 토양에 따라서 일정한 경향(傾向)을 나타내지 않았으나 균사편(菌絲片)으로부터 형성(形成)된 후막포자(厚膜胞子)의 수(數)는 발병억제형 토양에서 현저히 적었다. 토양 중의 형광성 Pseudomonads 와 Bacillus spp의 밀도는 발병억제형 토양과 유도형 토양간에 통계적유의차(統計的有意差)가 없었으나 병원균에 길항적(拮抗的)인 용균반(溶菌斑) 수(數)는 발병억제형 토양에서 현저하게 많았다.