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ISSN : 1225-8504(Print)
ISSN : 2287-8165(Online)
Journal of the Korean Society of International Agricultue Vol.28 No.1 pp.92-100
DOI : https://doi.org/10.12719/KSIA.2016.28.1.92

Screening of Soft Rot Resistance Accessions in Lettuce Germplasm

Sang Gyu Kim, Gyu-Taek Cho, Jung-Yoon Yi, Young-Yi Lee, Ho-Cheol Ko, Jung-Ro Lee, Young-Wang Na, Hong-Jae Park, Jae-Gyun Gwag†
National Agrobiodiversity Center, National Institute of Agricultural Sciences, Rural Development Administration, Jeonju 54874, Korea

‡ These authors contributed equally to this study.

Corresponding author +82-31-299-1802jg1000@korea.kr
December 5, 2015 March 14, 2016 March 15, 2016

Abstract

Soft rot caused by Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum is a destructive disease of the fleshy storage tissues of vegetables and ornamentals that occurs worldwide. This study was carried out to find an effective method for evaluating soft rot disease on a massive scale in greenhouse and to screen resistant accession for the disease with lettuce germplasm. Spray method with 5 mL suspension of 109 colony formation unit per milliliter (CFU/mL) of P. carotovorum subsp. carotovorum per plant at the 6 ~ 7 foliage leaf stage was the most effective to evaluate soft rot disease. We evaluated resistance to soft rot using this method for 812 accessions of lettuce germplasm introduced from 52 countries. As the results, withered rates for each germplasm accession ranged from 0 to 100 percent and among 812 accessions of lettuce germplasm investigated, 21 accessions showed very high resistance. Among the 21 accessions, 11 accessions were from Korea, each 2 accessions were from USA and Israel, and each 1 accession was from Afghanistan, Germany, Hungary, Netherlands, Pakistan, and Uzbekistan. Accessions from Israel, Syria, and Afghanistan showed high resistance level. Among very high resistant 21 accessions, 12 were landraces, 6 were cultivars, and 3 were wild relatives. The 21 accessions were consisted of 12 leaf lettuce, 5 romaine type, 3 wild relatives, and 1 butterhead lettuce. Leaf lettuce accessions showed the highest resistance level while crisphead lettuce accessions had the lowest resistance level among the cultivated lettuce types. Wild relatives had greater resistance than landraces and cultivars. These accessions which resistance to soft rot will be used for soft rot resistance breeding program in lettuce.


상추 무름병 저항성 유전자원 탐색

김 상규, 조 규택, 이 정윤, 이 영이, 고 호철, 이 정로, 나 영왕, 박 홍재, 곽 재균†
국립농업과학원 농업유전자원센터

초록


    Rural Development Administration
    PJ011996032016

    상추(Lactuca sativa L.)는 지중해 근처에서 자생하는 가시상추라 불리는 야생 상추인 L. serriola로 부터 유래한 것 으로 알려져 있다. 상추에 대한 재배기록은 기원전 550년으로 거슬러 올라가지만 4,500년 된 이집트 무덤에 상추 그림이 있 는 것으로 보아 더 오랜 역사를 가진 작물인 것으로 추정된다 (Ryder, 1997). 우리나라에는 약 1,400년 전에 인도와 중국을 통하여 도입된 것으로 추정되고(Lee et al., 2010), 들깨 잎이 나 다른 채소와 함께 주로 쌈으로 소비된다(Park & Lee, 2006). 2012년 전세계의 상추 재배 면적은 1,116천 ha이고 생 산량은 24,946천 톤이며 주요 생산국은 중국(575천 ha/14,005 천 톤), 인도(170천 ha/1,075천 톤), 미국(107천 ha/3,876천 톤), 스페인(33천 ha/870천 톤), 일본(21천 ha/543천 톤) 등이다. 우 리나라는 2012년에 4,252 ha의 면적에서 111,950톤을 생산하 여 세계 20위의 상추 생산국이다(FAOSTAT, 2014).

    식물의 무름병은 대게 Pectobacterium 속 몇몇 병원균에 의 해 발생한다. Pectobacterium carotovorum은 포장에서는 물론 이고 저장 또는 운송 중인 채소에 세균병을 일으키는 가장 중 요한 병원균의 하나이다. 이 병원균은 1901년 Jones에 의해 Erwinia carotovora로 명명되었으나 분류 및 분자표지 특성 연 구결과(Kwon et al., 1997; Hauben et al., 1998; Avrova et al., 2002; Gardan et al., 2003) Pectobacterium속으로 재 동 정 되었다. Hahm 등(1998)이 우리나라의 고랭지 원예작물에 대한 병 발생상황을 조사한 결과 무름병은 배추, 무, 토마토, 당근, 상추, 양배추 등 대부분의 채소에서 일반적으로 발생하 는 것으로 밝혀졌다. P. carotovorum subsp. carotovorum은 포장(온실포함)과 저장시설에서 상추에 각각 15% 이상의 피 해를 주는 것으로 밝혀졌고(Nazerian et al., 2011), Hawaii의 몇몇 농장에서는 최대 90%의 수량감소를 야기 시키기도 했다 (Cho, 1977). 또 수확 후 세균에 의한 손실은 수확량의 15 ~ 30%로 평가했다(Agrios, 2005). Pectobacterium에 감염되면 단백질 분해효소와 펙틴분해 효소와 같은 효소 생성에 의해 parenchymatus 세포의 광범위한 무름(Kotoujansky, 1987)에 의해 세포괴사가 일어난다(Garibaldi & Battman, 1971). 무름 병 발병은 온도와 토양수분과 같은 환경요인에 따라 달라지며 (Pérombelon, 1980), 이 병의 최적 발병 온도는 25 ~ 30°C이 고 토양의 수분이 많거나 공기 중 상대습도가 높을 때 발병이 용이하다. 무름병은 효과적인 약제가 아직 개발되지 않아 현 재로서 방제가 어려운 병이다. 상추에서 무름병 저항성에 관 한 연구로는 Cho(1979)가 결구상추 33 품종에 대하여 저항성 을 검정하고 이 중 7품종을 저항성으로 선발한 적이 있고, Jang 등(2000)은 우리나라 재래종 잎상추 유전자원 60점을 대 상으로 무름병 저항성을 검정 한 바 있으나 두 경우 모두 상 추 잎을 채취해서 실내에서 검정하므로 한 번에 다량의 유전 자원을 대상으로 저항성을 검정하기에는 한계가 있는 방법이 고 또 검정한 재료가 단편적이어서 다양한 유전자형에서 다양 한 저항성 자원을 찾기에는 미흡한 실정이었다.

    본 연구는 온실조건에서 상추 무름병을 대량으로 검정할 수 있는 방법을 탐색하고, 이 방법을 이용하여 다양한 무름병 저 항성 자원을 선발하고자 대량의 상추 유전자원에 대한 무름병 저항성을 검정하였다.

    재료 및 방법

    무름병 저항성 대량평가 방법 탐색

    상추의 무름병을 대량으로 평가할 수 있는 방법을 모색하고 자 식물재료로는 예비시험(데이터 미제시)에서 P. carotovorum subsp. carotovorum (KACC 14894)에 저항성을 나타낸 2점 (IT102779, IT178434), 중도저항성을 보인 2점(804351, IT2170 36) 및 감수성을 보인 2점(K021614, K024928) 등 6점을 공 시하여 2013년 5월 15일에 72구 플러그 트레이(38 × 38 × 50 mm)에 점당 6주 1반복으로 4반복 총 24주를 파종하여 온 실에서 재배하였다. 공시 균주는 한국농업미생물자원센터 (Korean Agricultural Culture Collection, KACC)에서 분양 받아 예비시험에서 사용하였던 KACC 14894이다. 분양 받은 세균을 NA배지(Nutrient Agar)에서 28°C로 24시간 배양해서 자란 단일 콜로니를 취해 Nutrient Broth에 접종하고 28°C, 150 rpm으로 24시간 진탕배양하여 실험에 사용하였다. 세균의 농도는 희석평판법을 이용 NA 배지에 도말하여 측정하였으며, 멸균수로 희석하여 실험에 사용하였다. 온실에서 재배한 식물 재료가 본엽 6 ~ 7기인 7월 9일에 각각 2가지 병원균 농도 (108, 109 CFU/ml)와 접종량(3 ml, 5 ml/주) 및 3가지 접종방법 (관주, 분무, 침지)을 조합하여 총 10가지 방법으로 접종해서 실험하였다(Table 1). 관주법은 플러그 트레이에 있는 상추의 일부 뿌리에 칼로 상처를 낸 후 피펫 (Model P5000L, GILSON Inc.)을 사용하여 병원균을 뿌리 부분에 2가지 농도 별로 주당 3mL와 5 mL를 관주 접종하였고, 분무법은 2가지 농도별로 주당 3mL(72구 플러그 트레이당 216 mL)와 5 mL(72구 플러그 트레이당 360 mL)를 소형 분무기를 이용하 여 식물체에 직접 분무 접종하였으며, 침지법은 플러그 트레 이 받침에 2가지 병원균 농도별로 1 L의 병원균 현탁액을 담 은 후 본엽 6 ~ 7기의 상추가 심겨진 플러그 트레이를 정치(定 置)시켜 저항성을 평가할 때까지 지속적으로 일정하게 물관리 를 하였다. 모든 처리는 상추의 실제 재배조건과 유사하게 하 기 위하여 온실내에서 이루어 졌고 별도로 습도관리를 하지 않았다. 처리별 저항성 조사로는 병원균 접종 후 4일에 고사 주율을 하였다.

    상추 유전자원의 무름병 저항성 평가

    공시한 식물재료는 52개국에서 도입한 상추 유전자원 812 점이며(Table 2), 2013년 7월 9일 72구 플러그 트레이 (38 × 38 × 50mm)에 3점씩(점당 6주 1반복으로 4반복 총 24 주) 파종하여 온실에서 재배하였다. 공시 균주는 한국농업미생 물자원센터(Korean Agricultural Culture Collection, KACC) 에서 분양 받아 선행시험에서 사용하였던 P. carotovorum subsp. carotovorum (KACC 14894)이다. 파종한 상추재료가 본엽 6 ~ 7기인 8월 2일에 선행 시험인 “무름병 저항성 대량 평가 방법 탐색” 에서 발병이 가장 잘되었던 처리인 병원균 농도 109CFU/mL로 주당 5mL(플러그 트레이당 360 mL)를 농업용 소형 분무기(Mister Auto, Model HS-703W, Oriental Koshin)를 이용하여 잎에 분무 접종하였다. 저항성 평가는 병 원균 접종 후 4일에 상추 유전자원 특성조사 기준(NAS, 2014)에 의거 고사주율에 따라 0(고사주 없음), 1(고사주율 1% 미만), 3(고사주율 1~10%), 5(고사주율 11 ~ 20%), 7(고사주율 21 ~ 50%), 9(고사주율 50% 이상) 등 6단계로 조사하였다.

    결과 및 고찰

    무름병 저항성 대량평가 방법 탐색

    우리나라에서는 대부분 상추를 비닐하우스에서 재배하고 있 으며 비닐하우스 조건과 유사한 온실에서 대량으로 상추 무름 병 저항성을 효과적으로 검정하기 위한 방법을 탐색하고자 병 원균 농도와 접종량 및 방법을 조합하여 처리하고 결과를 조 사하였다. ①병원균 농도효과를 보면 108CFU/mL에서는 관주 처리의 주당 3 mL의 경우 저항성과 중도저항성은 물론 감수 성 자원에서도 고사주가 발생하지 않았고, 5mL에서는 평균 3.5%의 고사주율을 보였으며 2가지 수준의 병원균 처리량 평 균은 1.7%이었다. 침지처리에서는 고사주가 없었고, 분무처리 에서는 3 mL 경우 평균 5.6%, 5 mL에서는 11.8%, 2수준의 처리량 평균 고사주율이 8.7%로서 관주처리나 침지처리에 비 해 고사주율이 높았으며, 5개 처리조합의 전체 평균 고사주율 은 4.2%이였다. 109 CFU/mL에서는 5개의 모든 처리조합에서 고사주가 발생되었고 분무처리에서는 2가지 수준의 병원균 처 리량 평균 고사주율이 56.3%로서 관주처리(5.6%)나 침지처리 (16.7%) 보다 고사주율이 높았으며 5개 처리조합의 전체 평균 고사주율은 28.1%로서 108 CFU/mL 농도에 비해 23.9% 포인 트 높았다. ②병원균 접종방법에 따른 고사주율을 보면 관주 처리는 108 CFU/mL 농도에서 주당 3 mL와 5 mL 2 수준의 접종량 처리 평균이 1.7%, 109 CFU/mL 농도에서는 2가지 접 종량 처리 평균이 5.6%를 보였고 관주처리 전체 평균은 3.7% 를 보였다. 침지처리의 경우 108 CFU/mL 농도에서는 고사주 가 전혀 없었고 109 CFU/mL 농도에서는 고사주율이 16.7%였 으며 침지처리 전체 평균은 8.4%이었다. 분무처리에서는 108 CFU/mL 농도에서 주당 3 mL와 5 mL 2 수준의 접종량 처리 평균이 8.7%, 109 CFU/mL 농도에서는 2가지 접종량 처 리 평균이 56.3%를 보였으며 분무처리 전체 평균은 32.5%를 보여 관주처리나 침지처리에 비해 고사주율이 각각 28.8%와 24.1% 포인트 높았다. ③병원균 접종량에 따른 고사주율을 보 면 주당 3 mL 처리의 경우 108 CFU/mL 농도의 관주처리에 서 0%, 분무처리에서 5.6%, 두 가지 방법 평균 2.8%를 보였 고, 109 CFU/mL 농도에서는 관주처리에서 4.2%, 분무처리에 서 50.7%, 두 가지 방법 평균 27.5%를 보였으며 3 mL 전체 평균은 15.1%이었다. 5 mL 처리의 경우 108 CFU/mL 농도의 관주처리에서 3.5%, 분무처리에서 11.8%, 두 가지 방법 평균 7.7%를 보였고, 109 CFU/mL 농도에서는 관주처리에서 6.9%, 분무처리에서 61.8%, 두 가지 방법 평균 34.4%이었고 5 mL 전체평균은 21.0%를 보여 주당 3mL 처리에 비해 4.9% 포인 트 높았다. ④세 가지 처리 요인별로 종합해서 보면 병원균 농도는 108 CFU/mL(4.2%)에 비해 109 CFU/mL(28.1%)에서 고사주율이 높고, 접종방법에 있어서는 분무법이 고사주율 32.5%를 보여 관주처리(3.7%)와 침지처리(8.4%) 보다 높았다. 접종량에 있어서는 주당 5 mL 처리가 전체평균 고사주율이 21.0%로서 주당 3 mL 처리(15.1%)보다 높게 나타났다. 병원 균 농도와 접종량 및 방법을 조합하였을 때는 109 CFU/mL 농도로 주당 5 mL를 분무처리 하였을 때 6개 품종 평균 고사 주율이 61.8%로서 무름병 발병이 가장 잘되었다(Table 1). 본 시험의 결과 109 CFU/mL 농도로 주당 3mL를 분무처리 하여 도 고사주율이 50.7%로서 높지만 온실조건에서 무름병 저항 성을 대량으로 평가함에 있어서 강선발 하기 위한 조건은 109 CFU/mL 농도로 주당 5 mL를 분무처리 하는 것이 좋은 방법인 것으로 판단된다. 우리나라의 상추재배면적 중 87%가 비닐하우스이기 때문에(Ministry of Agriculture, Food & Rural Affairs, 2011) 무름병 저항성 품종육성 프로그램에 필요 한 저항성 소스를 제공하기 위하여 비닐하우스와 유사한 환경 에서 대량으로 저항성을 평가할 수 있는 방법의 모색이 필요 하다. Cho(1983)는 무름병 저항성 상추 품종을 선발하고자 해 부용 바늘을 이용하여 성숙 잎의 주맥에 mL당 108CFU 농도 의 병원균을 주입 접종하였고, Jang 등(2000)은 병원균 농도만 106CFU/mL로 달리하고 다른 처리는 Cho(1983)와 같은 방법 으로 우리나라 재래종 상추 유전자원에 대하여 무름병 저항성 을 검정한바 있다. 상추가 무름병 병원균에 감염되면 단백질 분해효소와 펙틴분해 효소와 같은 효소 생성에 의해 parenchyma 세포의 광범위한 짓무름(Kotoujansky 1987)에 의 해 세포괴사가 일어난다(Garibaldi & Battman 1971). 이것에 근거하여 식물조직내로 병원균을 접종하지 않고 표면에 접촉 하여도 병 발생이 가능할 것으로 추정하였고, 본 연구에서 바 늘로 주입하는 대신 분주나 분무 등의 처리로 접종을 시도한 결과 병 발생이 양호하였다. 비록 병원균이나 검정방법이 Cho(1977, 1983)Jang 등(2000)과 다르지만 이들의 결과에 서 저항성으로 조사된 상당수의 품종들이 후속 연구인 “상추 유전자원의 무름병 저항성 평가”에서 감수성으로 조사된 것을 미루어 볼 때 “109CFU/mL 농도로 주당 5mL 분무처리” 방 법이 온실조건에서 무름병 저항성 강선발 방법으로 유용할 것 으로 사료된다. 아울러 예비시험에서 무름병 균주(KACC 14894)에 각각 저항성, 중도저항성 및 감수성 반응을 보였던 자원이 본 시험에서도 같은 반응을 보여 금후 무름병 저항성 검정에 있어서 대비품종으로 유망시 된다.

    상추 유전자원의 무름병 저항성 평가

    무름병 저항성 상추 유전자원을 선발하고자 52개국에서 도 입한 상추 유전자원 812점에 대하여 선행시험인 “무름병 저항 성 대량평가 방법 탐색” 에서 무름병 발병이 가장 양호했던 방법인 109CFU/mL 농도로 주당 5mL씩 분무처리 하였던 바 무름병 발병증상은 처리 후 20시간 경에 나타났으며 병원균 접종 후 4일에 저항성 자원과 감수성 자원이 뚜렷이 구분되었 다(Fig. 1). 저항성 정도의 범위는 전혀 고사가 되지 않은 자 원(저항성 정도 0) 부터 50%이상 고사되는 자원(저항성 정도 9) 까지 넓게 분포하였으며 812점의 평균 저항성 정도는 6.8 ± 0.1이었다. 전체 자원 중 21점은 고사주가 전혀 없는 매 우 강한 저항성(저항성 정도 0)을 보였고, 90점은 고사주율 1 ~ 10%인 강한 저항성(저항성 정도 3)을 나타냈다. 또한 107 점은 고사주율 11~20%인 중도저항성(저항성 정도 5)을 나타 냈으며 공시자원의 73.2%인 594점은 감수성(저항성 정도 7~9)을 나타냈다. 매우 강한 저항성을 보인 21점 중 11점은 우리나라 자원이었고 미국과 이스라엘 자원이 각 2점, 아프가 니스탄, 독일, 헝가리, 네덜란드, 파키스탄 및 우즈베키스탄 (Table 2의 기타에 포함) 자원이 각 1점씩 이었다. 또한 강한 저항성을 보인 90점 중 우리나라 자원이 27점으로 가장 많았 고 터키 20점, 이란 7점, 미국 6점, 아프가니스탄과 네덜란드 가 각각 4점씩으로서 6개국의 자원이 강한저항성을 보인자원 의 75.6%를 차지하였다. 국가별 공시자원에 대한 저항성 정도 3이상의 강한 저항성을 보인 자원의 비율이 높은 국가로는 이 스라엘이 75%로서 가장 높았고 이어서 아프가니스탄으로 45.5%이었고 시리아가 42.9%를 보였으며, 우리나라는 25.3%로 서 비교적 강한 저항성 자원의 비율이 높은 편이다(Table 2). 매우 강한 저항성을 보인 21점을 자원 구분별로 보면 12점이 재래종이고 6점은 육성품종이며 3점은 야생근연종 이다(Table 3). 품종형별로 무름병 저항성을 반응을 본바 결구상추와 줄기 상추 및 혼합/품종형미상을 제외한 모든 품종형이 저항성 정 도 범위가 0 ~ 9로 조사되었다. 매우 강한 저항성을 보인 자원 21점 중 12점은 잎상추이고 5점은 로메인형, 1점은 버터헤드 형 이었으며 품종형별 공시자원에 대한 저항성 정도 3이상의 강한 저항성을 보인 자원의 비율은 잎상추가 20.3%로 가장 높았고 이어서 로메인형(15.0%)과 혼합/품종형미상(10.5%) 순 이었다. 잎상추는 평균 저항성정도에서도 6.2±0.1로서 가장 높 게 나타났다(Table 4). 자원 구분별 무름병 저항성을 반응을 보면 저항성 정도 범위는 육성품종과 재래종은 0 ~ 9, 야생근 연종은 0 ~ 3으로 조사되었고 강한 저항성을 보인 자원의 비 율은 육성품종 8.4%, 재래종 17.3%, 야생종 100%로서 야생 종이 가장 높았다. 평균 저항성 정도도 야생근연종이 0.8 ± 0.8 로서 가장 높았다(Table 5). 무름병은 채소에 발생하는 중요한 세균병 중의 하나로서 포장에서는 물론이고 저장 중 또는 운 반 중에도 발생하여 피해를 준다(Nazerian et al., 2011; Agrios, 2005). 작물재배 중 병 발생은 필연적인데 가장 효과 적인 병 방제수단은 저항성 품종의 재배이다(Cho, 1979). Cho (1977)는 결구상추 중 King Crown 등 8개 품종을 무름병 저 항성 품종으로 선발하였고, Jang 등(2000)은 우리나라 재래종 60점과 결구상추 2점 및 상추 야생종 1점에 대한 무름병 저항 성을 검정하여 재래종 6점과 야생종 1점을 저항성 자원으로 선발하였으며 야생종이 무름병에 대한 저항성이 가장 강했고 이어서 잎 상추였으며 결구상추가 가장 낮았다고 하였다. 본 시험의 결과도 공시한 야생종 4점 중 3점이 매우 강한저항성 을 보였고 나머지 1점도 강한저항성을 보였으며, 잎상추가 결 구상추에 비하여 훨씬 높은 저항성을 보여 Jang 등(2000)의 결과와 일치하였다. Cho (1977, 1983)의 시험에서 저항성으로 보고한 Fulton과 Salinas 품종은 본 시험에서는 저항성 정도가 모두 9로써 매우 약한 저항성을 보여 결과가 판이하게 달랐는 데 그 이유는 본 시험과의 병원균, 접종방법, 병원균 농도 및 접종시 식물체의 생육시기의 차이가 있지만 가장 뚜렷한 요인 은 본시험 (109CFU/mL)과 Cho의 시험(108CFU/mL) 간 병원 균 농도차이에 기인된 것으로 추정된다. Jang 등(2000)의 무름 병 저항성 검정결과 저항성으로 조사된 우리나라 재래종 6점 은 본 시험에서의 결과 IT103152 등 4점은 중도 저항성 이상 을 보였으나 나머지 IT110820 등 2점은 감수성으로 조사되어 다소 다른 결과를 보였는데 그 이유는 앞서 Cho(1977, 1983) 와의 비교에서와 같이 두 시험간 방법차이도 있지만 병원균 접종농도 차이에 주로 기인된 것으로 추정된다. 본시험의 결 과 이스라엘과 아프가니스탄 및 시리아의 자원들이 무름병에 강한 저항성 자원의 비율이 높았는데 이들 국가들은 상추 원 산지(이스라엘, 시리아) 또는 원산지 인근 국가(아프가니스탄) 들이다. 특히 이스라엘 자원은 4자원 중 3자원이 야생근연종 (Lactuca saligna)이다. 작물의 원산지는 다양성의 중심지이고 야생근연종과 관련종 및 새로운 우성유전자가 많이 분포하는 데(Vavilov, 1926) 이러한 것들에 기인하여 이들 국가에 저항 성 자원이 많을 것으로 추정된다. 또한 상추 야생종(L. serriola) 이나 근연야생종(L. saligna)은 상추 노균병(Bremia lactucae Regel)에도 저항성인 것으로 알려져 있어(Beharav et al., 2006) 이들 야생종은 상추의 내병성 육종에 긴요할 것으 로 생각되어 향후 다양한 야생종 및 근연야생종 자원의 확보 가 필요하다. 또한, 본 시험의 결과에서 육성품종이 야생종과 재래종에 비해 무름병 저항성이 낮게 나타났는데 이것은 야생 상추가 재배상추로 오랜 세월동안 진화 및 재배과정에서 무름 병 저항성이 소실된 것으로 추정되므로 금후 상추 육종에서 무름병 저항성 품종육성 재료로서 야생종과 재래종의 이용이 바람직 할것으로 사료된다. Cho (1983)는 상추에 병원균을 접 종하였을 때 병원균 증식속도는 저항성 품종과 감수성 품종간 에 차이가 없으나 감수성 품종에서 병원균 침투가 빠르고 연 화가 먼저 또 더 낮은 농도에서 더욱 광범위하게 일어나며 균 계간에도 병 발생 정도가 다르다고 하였다. 따라서 Cho (1983)가 보고한 이러한 차이를 확인하기 위하여 본시험에서 매우 강한 저항성을 보인 자원에 대하여 금후 잎 표면이나 엽 맥 및 엽육조직 등의 구조에 대하여 감수성자원과 비교관찰이 필요할 것으로 생각된다. 상추에서 무름병이 위협적인 병 중 의 하나이지만 아직 방제에 관하여 연구한 결과는 많지 않은 실정이다. Kobayashi 등(2011)은 수경재배액에서 오존 미세기 포(microbubbles)가 식물체를 무름병으로부터 보호할 수 있는 유망한 살균제가 될 수 있을 것으로 보고했으며 Cho (1977) 는 수산화동이나 황산동 처리가 결구상추 무름병 방제에 효과 적이라고 보고 하였으나 아직까지 효과적인 약제가 없는 실정 이다. 따라서 무름병 저항성 품종재배를 통하여 피해를 줄이 는 것이 무엇보다도 중요한데 상추 무름병 저항성 품종육성 재료로 제공하고자 상추 유전자원에 대한 무름병 저항성을 검 정하였던바 IT100519등 21점이 매우 강한 저항성으로 나타났 다. 비록 본 시험에서 사용한 병원균이나 병원균 처리 농도 및 방법 등에 있어서 Cho (1977, 1983)Jang 등(2000)과 다르지만 이들의 결과에서 저항성으로 조사된 상당수의 품종 들이 본시험에서 감수성으로 조사된 것을 볼 때 본 시험에서 무름병 저항성으로 선발된 자원은 상추 무름병에 아주 강한 저항성을 가진 것으로 추정된다. 따라서 이들 저항성 자원들 은 상추 무름병 저항성 품종 육종이나 무름병 관련 다양한 연 구에 유용하게 이용될 수 있으리라 기대된다.

    적 요

    Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum에 의한 무름병은 채소와 관상식물에 세계적으로 널리 발생하는 중요 한 세균병이다. 본 연구는 온실조건에서 상추 무름병을 대량 으로 평가할 수 있는 효과적인 방법을 모색하고, 이 방법을 이용해서 상추 유전자원에 대한 무름병 저항성을 평가하여 저 항성 자원을 선발하고자 수행하였다. 무름병 저항성을 대량으 로 평가할 수 있는 효과적인 방법 탐색결과 mL당 109CFU의 병원균 농도로 주당 5mL를 분무 접종할 때 가장 효과적이었 다. 이 방법을 이용하여 812점의 유전자원에 대하여 무름병 저항성을 검정한 결과 전혀 고사되지 않은 자원이 있는 반변 전체가 고사되는 자원도 많았으며 공시자원 중 21점이 무름병 에 매우 강한 저항성을 보였다. 매우 강한 저항성을 보인 21 점 중 11점은 우리나라 자원이었고 미국과 이스라엘 자원이 각 2점, 아프가니스탄, 독일, 헝가리, 네덜란드, 파키스탄 및 우즈베키스탄 자원이 각 1점씩 이었다. 상추의 원산지 또는 원 산지 인근 국가인 이스라엘과 시리아 및 아프가니스탄의 자원 들이 국가별 공시자원 대비 강한 저항성을 나타내는 자원의 비율이 높았으며 이중에서도 이스라엘 자원들이 강한 저항성 정도를 보이는 비율이 높았다. 매우 강한 저항성을 보인 21점 중 재래종이 12점, 육성품종이 6점 및 야생근연종이 3점이었 다. 또한 이들 자원 중 잎상추가 12점, 로메인형 5점, 버트헤 드형이 1점 이었다. 품종형별로는 잎상추가 가장 높은 저항성 을 보였고 이어서 로메인형 이었으며, 자원 구분별로는 야생 근연종이 가장 높았고 이어서 재래종이었으며 육성품종이 가 장 낮았다. 무름병에 강한 저항성을 보인 자원들은 상추 저항 성 품종육성 소재나 저항성 기작 관련 연구소재로 유망할 것 으로 사료된다.

    ACKNOWLEDGMENTS

    본 연구는 농촌진흥청 시험연구사업(과제번호: PJ0119960 32016) 지원에 의해 수행되었음.

    Figure

    KSIA-28-92_F1.gif

    Tolerant (left) and susceptible (right) accessions 4 d after inoculation with P. carotovorum subsp. carotovorum.

    Table

    Withered rates according to pathogen concentration, inoculation method, and pathogen quantity.

    ZR : resistance, M : moderate resistance, S : susceptible.
    YAverage of four replicates comprising six plants from two accessions for each resistance level, R, MR and S. LSD is 2.25 at 0.05 level for withered rate.

    Range of resistance level, distribution of accessions according to resistance level, rate of accessions over than resistance level 3, and average resistance level for P. carotovorum subsp. carotovorum according to the origin countries.

    ZIncluded 24 countries which have less than 3 accessions, such as Canada, France, Uzbekistan, etc,.
    YAverage ± standard error.

    Accession name, varietal status, origin, and cultivar type of 21 accessions which showed strong resistance to P. carotovorum subsp. carotovorum.

    Z1; leaf lettuce, 3; romaine, 4; butterhead, 99; wild relatives.

    Range of resistance level, distribution of accessions according to resistance level, rate of accessions over than resistance level 3, and average resistance level for P. carotovorum subsp. carotovorum according to cultivar type.

    ZAverage ± standard error.

    Range of resistance level, distribution of accessions according to resistance level, rate of accessions over than resistance level 3, and average resistance level for P. carotovorum subsp. carotovorum according to varietal status.

    ZAverage ± standard error.

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