서 언
재료 및 방법
식물체 준비
접종원 준비
병원균 접종 및 병조사
결과 및 고찰
A. brassicicola 7개 균주의 병원력
A. brassicicola KACC 40036 균주에 대한 시판 배추 87개 품종의 저항성
배추 유묘의 생장 정도에 따른 검은무늬병 발생
접종원 농도에 따른 배추 유묘의 검은무늬병 발생
습실처리 온도에 따른 배추 유묘의 검은무늬병 발생
습실처리 기간에 따른 배추 검은무늬병 발생
A. brassicicola 7개 균주에 의한 저항성 배추 품종의 검은무늬병 발생
서 언
주로 Alternaria brassicae와 Alternaria brassicicola에 의해 발생하는 검은무늬병은 배추과 작물에서 전생육기에 식물체 모든 조직에서 그리고 전 세계적으로 발생하여 수확량과 질을 감소시키는 중요하고 심각한 질병이다(King, 1994; Meah et al., 2002; Bart and Thomma, 2003; Nowicki et al., 2012). 우리나라 배추 재배지에서 발생하는 검은무늬병의 병원균은 A. brassicicola, A. brassicae, Alternaria japonica(Alternaria raphani)가 보고되었다(KSPP, 2009). 일반적으로 A. brassicicola는 A. brassicae보다 병원력이 더 강하고 널리 발생하는 것으로 알려져 있다(Schimmer, 1953; Changsri and Weber, 1963; Humpherson-Jones, 1985; Humpherson-Jones, 1988). 그리고 종자에 감염된 병원균을 조사하였을 때에도 상업용 채소 종자에서 A. brassicae보다 A. brassicicola가 더 자주 발견되었다(Schimmer, 1953; Humpherson-Jones, 1985). 아시아 지역의 보고를 살펴보면, 대만에서도 양배추 생산지에서 A. brassicicola가 검은무늬병의 주요 병원균이라고 하였다(Wu and Lu, 1984). 그리고 일본에서도 1989년부터 2001년까지 생산된 상업용 양배추 종자에서 종자감염 병원균을 분리하여 동정한 결과, 분리한 균주 중 A. brassicicola가 57–95%로 매우 높은 빈도로 감염되어 있었으며, 따뜻한 서부지역에서 생산된 종자는 남부지역보다 A. brassicicola가 더 많이 검출되었다(Kubota et al., 2006). 하지만 우리나라에서는 배추 재배지에서 A. brassicicola에 의한 검은무늬병 발생 빈도 및 종자 감염 정도에 관한 연구는 보고된 바 없다.
배추과 작물의 검은무늬병은 배추, 꽃양배추, 브로콜리 등의 작물 뿐만 아니라, 배추과 잡초 등에도 발생하여 기주 범위가 넓고, 병원균 포자의 비산 거리도 길어서 방제하기에 어려운 병해이다(King, 1994). 이 병은 종자 전염이 되기 때문에 우선적으로 종자 소독 등을 통한 건전 종자를 재배해야 하며, 재배 중에는 포장에서 약제를 살포하여 방제하고 있다. 현재는 이 병을 방제하기 위하여 화학적 방제가 가장 많이 사용되고 있다(Mora and Earle, 2001; Iacomi-Vasilescu et al., 2004). 하지만 살균제 저항성 문제와 농산물 안전성에 대한 소비자의 요구 증가 등으로 친환경적인 방제 방법이 요구되고 있다(Muto et al., 2005). 이를 위해 방선균 등의 미생물을 이용한 생물적 방제 방법 등이 알려져 있지만, 그 효과가 만족스럽지 못한 실정이다. 그러므로 배추의 검은무늬병을 방제하기 위한 가장 친환경적이고 경제적인 방법은 저항성 품종의 재배일 것이다(Iacomi-Vasilescu et al., 2004; Shin et al., 2020; Robin et al., 2021).
A. brassicicola에 저항성인 Brassica napus와 Brassica oleracea의 유전자형이 보고 되었고(King, 1994), 다수의 유전자원이 Alternaria 병원균에 대하여 높은 저항성을 나타내는 것으로 알려져 있다(Conn et al., 1988; King, 1994). 하지만 이렇게 저항성이 보고된 배추과 작물이 있음에도 불구하고 상업적으로 개발된 검은무늬병에 대한 저항성 품종이 없는 실정이다. 저항성 품종을 개발하기 위해서는 이 병에 대한 저항성 유전자원을 발굴 및 확보하여 형질이 좋으나 저항성이 없는 계통과 교배 그리고 여러 번의 여교배를 하고 이들 과정에서 저항성 개체를 선발하는 등의 방법을 통해 저항성 품종을 육종해야 한다. 뿐만 아니라 저항성 유전자를 규명하고, 저항성 품종 육성을 위한 분자 표지 개발 등에 대한 연구도 수행되어야 한다. 이를 위해서는 반드시 효율적이고 신뢰할 수 있는 병 저항성 검정법의 확립이 필요하며, 병원균에 대한 작물의 저항성 특성에 따라 병 저항성 품종 개발을 위한 병 저항성 검정 방법이 달라야 하기 때문에 병 저항성과 관련된 병원균의 레이스 분화 연구도 필요하다.
본 연구에서는 A. brassicicola 7개 균주의 병원력 정도를 조사하고, 중간 정도의 병원력을 나타내는 A. brassicicola KACC 40036 균주를 선발하여 이 균주에 대한 배추 시판 품종 87개의 저항성 정도를 조사하였다. 이 결과로부터 저항성 정도가 다른 감수성 4개 품종과 저항성 4개 품종을 선발하였다. 그리고 배추 검은무늬병에 대한 저항성 검정 방법을 확립하기 위하여, 선발한 배추 품종들의 배추의 생육 정도, 병원균 접종 농도 및 병원균 접종 후 습실처리 온도 및 습실처리 시간와 병원균의 농도 등 발병 조건에 따른 검은무늬병 발생 정도를 조사하여 였다. 그리고 배추의 검은무늬병 저항성 특성을 조사하기 위하여, 실험한 배추 품종 중 KACC 40036에 대하여 저항성 및 약한 저항성을 보이는 20개 품종을 선발하여, 이들 품종의 A. brassicicola 7개 균주들에 의한 검은무늬병 발생을 조사하였다.
재료 및 방법
식물체 준비
A. brassicicola 7개 균주의 병원력 차이를 조사하기 위하여, 감수성 3개 품종(농우바이오로부터 ‘월동천하’, 우리종묘로부터 ‘청옥’, 아시아종묘로부터 ‘장생3호’)을 시중에서 구입하여 실험에 사용하였다.
배추 시판 품종들의 A. brassicicola KACC 40036 균주에 대한 검은무늬병 저항성 정도를 조사하기 위해서는, 시판되고 있는 배추 87개 품종(신젠타종묘로부터 ‘가을황’, ‘신농봄’, ‘CR일사천리’, ‘아름찬’, ‘올품’, ‘황금알’, ‘CR농심’, ‘CR안심’, ‘CR진심’, ‘CR황금’을, 몬산토코리아로부터 ‘강력여름’, ‘노랑관동’, ‘노랑김장’, ‘노랑김치’, ‘노랑추석’, ‘부활’, ‘불암3호’, ‘불암플러스’, ‘삼보엇갈이’, ‘썬그린’, ‘진청’, ‘참이슬엇갈이’, ‘챔피온’, ‘CR청록’을, 농우바이오로부터 ‘금방울’, ‘대통’, ‘맞춤’, ‘산울림’, ‘쌈이랑’, ‘우리’, ‘월동천하’, ‘추월’, ‘CR맛’, ‘CR여름맛’, ‘CR입춘’, ‘CR하계’, ‘월동대장’을, 팜한농으로부터 ‘CR알찬’, ‘CR맛짱’, 코레곤종묘에서 ‘CR키요시’, ‘CR황록’, ‘금촌얼갈이’를, 현대종묘로부터 ‘씨알제왕’, ‘CR고냉지노랑’, ‘CR황태자’를, 제일종묘로부터 ‘CR명가’를, 사카타코리아로부터 ‘노랑맛하장’, ‘파워춘광’, ‘춘광’, ‘옥황씨알’, ‘상장군’, ‘영광’, ‘태봉’, ‘천하장군’, ‘CR명품’, ‘CR장군’, ‘탐이나쌈’, ‘CR미락쌈’, ‘겨울진명’, ‘월동장군’, ‘겨울장군’, ‘CR새신록엇갈이’을, 농협종묘로부터 ‘CR강산’을, 우리종묘로부터 ‘청옥’, ‘청야’를, 제일종묘로부터 ‘항암쌈배추’, 다끼이종묘에서 ‘CR하루요시’를, 그리고 아시아종묘로부터 ‘가을속노랑’, ‘노랑미니배추’, ‘봄노랑’, ‘춘쌈황51’, ‘장생3호’, ‘춘연’, ‘휘모리’, ‘만수무강’, ‘조은여름’, ‘CR설춘’, ‘춘연골드’, ‘CR만수엇갈이’ ‘CR하광’을, 중국 Changxing Seed으로부터 ‘김금3호대백채’를, 중국 Degao Seed로부터 ‘DegaoCR1016’, ‘DegaoCR117’을, 일본 Norin Seed로부터 ‘Akimeki’, ‘KIEN80’, ‘CR Kankino.100’를, 일본 Takayama Seed로부터 ‘Gokigen90’)을 구입하여 실험에 사용하였다.
그리고 A. brassicicola 7개 균주에 대한 배추 품종의 저항성 특성을 조사하기 위하여, 검은무늬병 발생이 적은 20개 품종(‘천하장군’, ‘만수무강’, ‘파워춘광’, ‘탐이나쌈’, ‘CR강산’, ‘춘연’, ‘휘모리’, ‘CR만수엇갈이’, ‘부활’, ‘KIEN80’, ‘강력여름’, ‘CR입춘’, ‘CR황태자’, ‘CR새신록엇갈이’, ‘썬그린’, ‘노랑김치’, ‘CR미락쌈’, ‘월동장군’, ‘겨울진명’, ‘챔피온’)을 선발하여 실험에 사용하였다. 이 때 감수성 대조품종으로 ‘월동천하’, ‘청옥’, ‘아름찬’, ‘장생3호’도 함께 실험하였다.
발병 조건에 따른 배추 품종들의 검은무늬병 발생 실험은, 시판 배추 품종 87개의 A. brassicicola에 대한 저항성 정도를 조사한 결과를 토대로 A. brassicicola에 대하여 저항성 정도가 서로 다른 8개 품종(‘천하장군’, ‘만수무강’, ‘파워춘광’, ‘탐이나쌈’, ‘월동천하’, ‘영광’ ‘청옥’, ‘장생3호’)을 실험에 사용하였다.
생육 정도에 따른 배추 검은무늬병 발생 실험을 제외한 모든 실험에 사용한 식물체는 5 × 8 육묘용 연결포트(70 mL/pot, Bumnong, Jeongup, Korea)에 원예용상토 2호(Punong, Gyeongju, Korea)를 넣고 포트당 2립씩 파종한 뒤 온실(25 ± 5°C)에서 재배하였다. 파종 8일 후에 포트 당 1개의 식물체가 되도록 배추를 솎아주거나 이식해주었고, 파종 16일 후 2엽이 완전하게 전개된 배추 유묘를 실험에 사용하였다. 그리고 생육 정도에 따른 배추 검은무늬병 발생 정도를 조사하기 위해서는, 배추 종자를 위와 동일한 방법으로 파종하고 온실(25 ± 5°C)에서 10일(본엽 1–2엽기), 13일(2엽기), 16일(2엽 완전 전개), 19일(3엽 완전 전개) 동안 재배한 배추 유묘를 실험에 사용하였다(Fig. 1).
접종원 준비
배추검은무늬병균인 A. brassicicola는농촌진흥청 농업유전자원센터(KACC, Rural Development Administration, Jeonju, Korea)로부터 KACC 40034, KACC 40036, KACC 40857, KACC 43923, KACC 44415, KACC 44877, KACC 44878 균주를 분양 받아 실험에 사용하였다. 병원균을 장기 보관하며 사용하기 위하여 각 균주의 균사 조각을 20% glycerol에 넣고 –80°C deep freezer에 저장하면서 실험에 사용하였다.
접종원 준비를 위하여 potato dextrose agar(PDA; Becton, Dickinson and Co.) 배지에 병원균을 접종하고, 25°C에서 7일간 배양한 균총으로부터 균사 조각을 떼어내어 직경 8.5cm Petri dish의 V8 juice agar[V8 Juice(Campbell Soup Com.) 200mL, CaCO₃(Samchun Chem. Co., Ltd.) 3g, agar(Junsei Chemical Co., Ltd.) 18g, distilled water 800mL] 배지에 3조각씩 올려놓고 25°C에서 7일 동안 배양하였다. 배양한 A. brassicicola 균주의 Petri dish 뚜껑을 열고 25°C 항온항습실(상대습도 80%)에서 하루에 12시간씩 광(55µmol·m-2·s-1)을 처리하면서 1일 동안 배양하였다. 포자가 형성된 병원균 균총에 멸균수를 넣고 붓으로 긁어주어 포자를 수확한 뒤 4겹 가제로 걸러 병원균의 균사체를 제거하여 포자현탁액을 준비하였다. 그리고 광학현미경 하에서 hemocytometer를 이용하여 mL 당 포자수를 측정하고 멸균수로 희석하여 접종원 농도를 조정한 후에 실험에 사용하였다.
A. brassicicola 균주들의 접종원 농도에 따른 8개 품종들의 저항성 정도 실험을 제외한 모든 실험은 포자현탁액의 포자 농도를 3.0 × 105 spores/mL로 조정하여 실험에 사용하였고, 접종원 농도에 따른 검은무늬병 발생 실험을 위해서는 포자현탁액의 포자 농도가 각각 5.0 × 104, 1.0 × 105, 3.0 × 105, 6.0 × 105 spores/mL가 되도록 준비하여 실험에 사용하였다.
병원균 접종 및 병조사
준비한 A. brassicicola 균주들의 포자 현탁액을 스프레이를 사용하여 식물체 잎 앞, 뒷면에 병원균이 충분히 묻을 수 있도록 분무 접종하였다. 병원균을 접종한 배추 유묘는 25°C 습실상에서 암상태로 24시간 습실처리한 후에 식물체를 항온항습실(25°C, 상대습도 80%)로 이동하여 하루에 12시간씩 광(55µmol·m-2·s-1)을 조사하면서 재배하였다.
접종 후 습실처리 온도에 따른 배추의 검은무늬병 발생 실험을 위해서는 접종한 식물체를 20, 25, 30°C 습실상에서 암상태로 24시간 습실처리한 후에 모두 25°C의 항온항습실(상대습도 80%)로 이동하여 하루에 12시간씩 광(55µmol·m-2·s-1)을 조사하면서 재배하였다. 그리고 습실처리 시간에 다른 배추 검은무늬병 발생 실험은 접종한 식물체를 25°C 습실상에서 암상태로 24시간 혹은 48시간 습실처리하고 25°C의 항온항습실(상대습도 80%)로 이동하여 동일한 방법으로 재배하였다.
병원균 접종 3일 후에 배추 유묘에 발생한 검은무늬병 발생 정도는 각 개체의 병반면적율(%)을 달관조사 하였으며(James, 1971), 이들로부터 평균 병반면적율(%)을 계산하였다. 그리고 평균 발병도가 20% 이하이면 저항성으로, 21–45%는 중도저항성으로, 46% 이상은 감수성으로 판정하였다. 모든 실험은 10반복씩 2회 수행하였으며, SAS(SAS 9.1, SAS Institute Inc., USA) 프로그램을 이용하여 ANOVA 분석을 하고, 처리 평균간 비교를 위하여 Duncan’s multiple range test(p < 0.05)를 실시하였다.
결과 및 고찰
A. brassicicola 7개 균주의 병원력
배추검은무늬병균 7개 균주(KACC 40034, KACC 40036, KACC 40857, KACC 43923, KACC 44415, KACC 44877, KACC 44878)를 감수성인 3개 품종(‘장생3호’, ‘청옥’, ‘월동천하’)의 배추 유묘에 접종하고 검은무늬병 발생을 조사한 결과, 각 품종은 실험한 균주들에 따라 검은무늬병 발생에 큰 차이를 보였으며, 각 품종에서 검은무늬병을 많이 발생시킨 균주의 순서는 모두 동일하였다 다(Table 1). 3개 품종의 평균 병반면적율(%)을 비교하면, A. brassicicola KACC 44877을 접종한 경우에 97.2%로 가장 높았으며, 그 다음은 KACC 40857로 93.2% 그리고 다음은 KACC 44415, KACC 40036, KACC 40034, KACC 43923, KACC 44878 순이었으며, 평균 병반면적율(%)은 각각 75.3%, 72.5%, 36.1%, 19.7%, 1.3% 이었다. 따라서 A. brassicicola 7개 균주들의 병원력은 KACC 44877, KACC 40857, KACC 44415, KACC 40036, KACC 40034, KACC 43923, KACC 44878 순으로 높다는 것을 알 수 있었다. 이 결과로부터 실험한 A. brassicicola 균주들의 병원력은 통계적 유의성에 따라 크게 3개 그룹으로 나눌 수 있었다(Table 1). 병원력이 가장 강한 그룹은 KACC 44877과 KACC 40857이었으며, 그 다음 그룹은 KACC 44415와 KACC 40036 그리고 병원력이 가장 낮은 그룹은 KACC 40034, KACC 43923, KACC 44878 균주 이었다.
Table 1.
Occurrence of black spot on seedlings of Chinese cabbage cultivars caused by seven isolates of Alternaria brassicicolaz
| Cultivar | A. brassicicola (KACC No.) | ||||||
| 44878y | 43923 | 40034 | 40036 | 44415 | 40857 | 44877 | |
| Woldongcheonha | 0.0 ± 0.0y dx | 8.0 ± 4.8 cd | 15.8 ± 3.5 c | 57.5 ± 10.1 b | 63.8 ± 9.5 b | 79.5 ± 8.2 ab | 96.0 ± 4.2 a |
| Cheongok | 1.3 ± 2.1 d | 7.5 ± 2.6 c | 33.0 ± 4.7 bc | 60.0 ± 12.3 b | 62.3 ± 4.2 b | 100.0 ± 0.0 a | 98.0 ± 3.5 a |
| Jangseng3ho | 2.5 ± 3.5 c | 43.5 ± 1.1 bc | 59.5 ± 3.8 b | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 97.5 ± 2.3 a |
| Average | 1.3 | 19.7 | 36.1 | 72.5 | 75.3 | 93.2 | 97.2 |
zSixteen-day-old seedlings of Chinese cabbage cultivars were inoculated with a spore suspension (3.0 × 105 spores/mL) of seven isolates of A. brassicicola by spray method. The inoculated plants were incubated in a humidity chamber at 25°C for 24 hours and then transferred to a growth chamber (25°C and 80% RH) with a 12-h light/dark cycle. Three days after inoculation, disease severity was measured as the percentage of diseased leaf area in each plant. The bioassay was tested in two runs with 10 replicates each.
많은 식물병원균들은 균주 간에 병원력 차이가 있다고 알려져 있다. 그 예로 뿌리혹병균의경우에는 Plasmodiophora brassicae 4개 균주를 일반 양배추 16개 품종에 접종하였을 때, YC, GN1, HN1, DJ 균주 순으로 뿌리혹병 발생이 많아서 P. brassicae도 균주에 따라 병원력에 차이가 있다고 보고되었다(Jo et al., 2016). 그리고 무시들음병균의 경우에도 Fusarium oxysporum f. sp. raphani 8개 균주를 감수성 무 품종에 접종하였을 때, JHW, HN, NW1, 147A, 57A, 59A, 60A 균주순으로 시들음병 발생이 많았다(Lee et al., 2020). 또한 고추역병균의 경우에도, 많은 연구자들이 Phytophthora capsici 균주 간에 병원력에 차이가 있음을 보고하였다(Yang et al., 1989; Foster and Hausebeck, 2010; Jo et al., 2014).
A. brassicicola KACC 40036 균주에 대한 시판 배추 87개 품종의 저항성
시판 배추 품종들의 검은무늬병균에 대한 저항성 정도를 조사하고자, 앞에서 병원력을 실험한 A. brassicicola 7개 균주 중 임의로 중간 정도의 병원력을 보이는 KACC 40036 균주를 선발하여 87개의 시판 배추 품종 유묘에 접종하고 검은무늬병 발생을 조사한 결과, ‘천하장군’, ‘만수무강’, ‘파워춘광’, ‘탐이나쌈’, ‘CR 강산’은 11.5–19.5%의 병반면적율(%)을 보여 나머지 품종들에 비하여 검은무늬병 발생이 매우 적었다(Table 2). 따라서 이들 품종은 A. brassicicola KACC 40036 균주에 대한 저항성 품종으로 생각되었다. 실험한 87개 품종 중 65개의 배추 품종들이 90% 이상의 병반면적율을 보여 시판되고 있는 배추의 대부분 품종은 검은무늬병에 대하여 감수성이라는 것을 알 수 있었다(Table 2).
Table 2.
Development of black spot on 87 commercial Chinese cabbage cultivars in response to Alternaria brassicicola KACC 40036z
| Cultivar | Diseased leaf area (%) | Cultivar | Diseased leaf area (%) |
| Cheonhajangkun | 11.5 ± 2.4y | CR Cheongrok | 100.0 ± 0.0 |
| Mansumukang | 12.0 ± 2.6 | Guembangul | 100.0 ± 0.0 |
| Powerchunkwang | 12.5 ± 3.5 | Daetong | 100.0 ± 0.0 |
| Taminassam | 17.5 ± 2.6 | Sanullim | 100.0 ± 0.0 |
| CR Kangsan | 19.5 ± 3.7 | Woldongcheonha | 100.0 ± 0.0 |
| Chuyeon | 24.0 ± 13.1 | Chuwol | 100.0 ± 0.0 |
| Hwimori | 25.0 ± 7.1 | CR Mat | 100.0 ± 0.0 |
| CR Mansuutgali | 25.0 ± 6.2 | CR Yeoreummat | 100.0 ± 0.0 |
| Buhwal | 26.0 ± 26.1 | CR Hagae | 100.0 ± 0.0 |
| Kien80 | 36.0 ± 36.3 | CR Alchan | 100.0 ± 0.0 |
| Kangryeokyeoreum | 44.5 ± 12.1 | CR Matjjang | 100.0 ± 0.0 |
| CR Ipchun | 49.0 ± 43.9 | CR Kiyosi | 100.0 ± 0.0 |
| CR Hwangtaeja | 52.0 ± 29.6 | CR Hwangrok | 100.0 ± 0.0 |
| CR Sesilokutgali | 60.0 ± 40.3 | Ssialjewang | 100.0 ± 0.0 |
| Sungreen | 70.0 ± 25.8 | CR Gorengjinorang | 100.0 ± 0.0 |
| Norangkimchi | 74.5 ± 41.1 | CR Myeongka | 100.0 ± 0.0 |
| CR Mirakssam | 75.0 ± 20.4 | Norangmathajang | 100.0 ± 0.0 |
| Woldongjangkun | 75.5 ± 32.5 | Okhwangssial | 100.0 ± 0.0 |
| Gyeouljinmyung | 76.0 ± 25.5 | Sangjangkun | 100.0 ± 0.0 |
| Champion | 85.5 ± 23.4 | Yeongkwang | 100.0 ± 0.0 |
| Chunkwang | 86.5 ± 28.7 | CR Myeongpum | 100.0 ± 0.0 |
| Matchum | 87.5 ± 28.4 | CR Jangkun | 100.0 ± 0.0 |
| Norangkwandong | 90.0 ± 21.1 | Cheongok | 100.0 ± 0.0 |
| Gyeouljangkun | 91.0 ± 19.1 | Cheongya | 100.0 ± 0.0 |
| Woori | 91.5 ± 26.9 | Guemchonulgali | 100.0 ± 0.0 |
| Taebong | 91.5 ± 25.8 | Hangamssambaechu | 100.0 ± 0.0 |
| Norangchuseok | 93.3 ± 20.0 | CR Haruyosi | 100.0 ± 0.0 |
| Ssamirang | 95.0 ± 15.8 | DeokgoCR1016 | 100.0 ± 0.0 |
| Jincheong | 95.5 ± 14.2 | Kimkuem3hodaebekchae | 100.0 ± 0.0 |
| Chamiseulutgali | 96.0 ± 12.6 | Akimeki | 100.0 ± 0.0 |
| Gaeulhwang | 100.0 ± 0.0 | DeokgoCR117 | 100.0 ± 0.0 |
| Sinnongbom | 100.0 ± 0.0 | Gaeulsoknorang | 100.0 ± 0.0 |
| CR Ilsacheolli | 100.0 ± 0.0 | Norangminibaechu | 100.0 ± 0.0 |
| Areumchan | 100.0 ± 0.0 | Bomnorang | 100.0 ± 0.0 |
| Allpum | 100.0 ± 0.0 | Chunssamhwang51 | 100.0 ± 0.0 |
| Hwangkuemal | 100.0 ± 0.0 | Jangseng3ho | 100.0 ± 0.0 |
| CR Nongsim | 100.0 ± 0.0 | CR Kanki No.100 | 100.0 ± 0.0 |
| CR Ansim | 100.0 ± 0.0 | Gokigen90 | 100.0 ± 0.0 |
| CR Jinsim | 100.0 ± 0.0 | Joeunyeoreum | 100.0 ± 0.0 |
| CR Hwangkuem | 100.0 ± 0.0 | CR Seolchun | 100.0 ± 0.0 |
| Norangkimjang | 100.0 ± 0.0 | CR Hakwang | 100.0 ± 0.0 |
| Bulam3ho | 100.0 ± 0.0 | Wolongdaejang | 100.0 ± 0.0 |
| Bulamplus | 100.0 ± 0.0 | Chunyeongold | 100.0 ± 0.0 |
| Samboutgali | 100.0 ± 0.0 |
zSixteen-day-old seedlings of Chinese cabbage cultivars were inoculated with spore suspension (3.0 × 105 spores/mL) of A. brassicicola KACC 40036 by spray method. The plants were incubated in a humidity chamber at 25°C for 24 hours and then transferred to a growth chamber at 25°C (RH 80%) with 12 hours of light a day. Three days after inoculation, disease severity was measured and represented as a percentage of diseased leaf area.
Table 2의 결과로부터, 배추 검은무늬병 저항성 병리검정 체계 확립을 위한 발병 조건에 따른 실험을 위하여, 실험에 사용한 품종 중 종자회사에서 검은무늬병에 대한 저항성으로 공시한 품종은 없었으나, 본 실험에서 11.5–17.5%의 병반면적율을 보여 저항성 반응을 나타낸 ‘천하장군’, ‘만수무강’, ‘파워춘광’, ‘탐이나쌈’을 저항성 품종으로 그리고 100%의 병반면적율을 보인 ‘월동천하’, ‘영광’, ‘청옥’, ‘장생3호’는 감수성 품종으로 선발하였다. 한편, 배추의 A. brassicicola에 대한 검은무늬병 저항성 특성을 조사하기위해서, 검은무늬병 발생이 가장 적었던 ‘천하장군’부터 86%의 병반면적율을 보인 ‘챔피온’까지 20개 품종(‘천하장군’, ‘만수무강’, ‘파워춘광’, ‘탐이나쌈’, ‘CR강산’, ‘춘연’, ‘휘모리’, ‘CR만수엇갈이’, ‘부활’, ‘KIEN80’, ‘강력여름’, ‘CR입춘’, ‘CR황태자’, ‘CR새신록엇갈이’, ‘썬그린’, ‘노랑김치’, ‘CR미락쌈’, ‘월동장군’, ‘겨울진명’, ‘챔피온’)을 선발하였다(Table 2).
배추 유묘의 생장 정도에 따른 검은무늬병 발생
정확한 병 저항성 검정을 위해서는 저항성과 감수성 차이가 뚜렷한 식물체의 생육 시기를 결정하는 것이 매우 중요하며, 같은 저항성 차이를 나타낼 경우에는 신속성을 위하여 더 어린 식물을 사용할 필요가 있다. 배추 검은무늬병 저항성 검정을 위한 생육 시기를 결정하기 위하여, 선발한 저항성 4개 품종과 감수성 4개 배추 품종을 파종하고 10, 13, 16, 19일 동안 재배한 배추 유묘에 A. brassicicola KACC 40036 균주를 접종하고 검은무늬병 발생을 조사한 결과, 감수성 4개 품종 모두는 재배 기간이 길어짐에 따라 검은무늬병 발생은 감소하였다(Fig. 2). 감수성 4개 품종의 평균 병반면적율(%)을 살펴보면 10, 13, 16, 19일 동안 재배한 배추는 각각 92.8, 86.5, 96.1, 1.8%의 병반면적율을 나타내었다(Fig. 2). 뿐만 아니라 저항성 품종에서도 저항성 4개 품종의 평균 병반면적율을 살펴보면, 10, 13, 16, 19일 동안 재배한 배추 유묘에서 각각 76.5, 68.7, 10.8, 3.0%의 병반면적율(%)을 보였다. 따라서 저항성 품종과 감수성 품종 모두 재배 기간이 증가할수록 검은무늬병 발생은 감소한다는 것을 알 수 있었다.
Fig. 2.
Development of black spot on eight Chinese cabbage cultivars at different plant growth stages. Spore suspension (3.0 × 105 spores/mL) of Alternaria brassicicola KACC 40036 were inoculated onto 10-, 13-, 16-, and 19-day-old seedlings of the cultivars. The inoculated plants were incubated in a humidity chamber at 25°C for 24 hours and transferred to a growth room at 25°C and 80% RH with 12 hours of light a day. Disease severity was measured 3 days after inoculation, representing a percentage of the infected leaf area. The data were obtained from 10 replicates with two repetitions. Values labeled with the same letter within each growth stage are not significantly different based on Duncan’s multiple range test at p < 0.05.
Doullah et al.(2006)은, A. brassicicola에 의한 순무의 검은무늬병 발생은 파종 후 30일, 40일, 50일 재배한 식물체의 본엽 3엽과 4엽의 검은무늬병 발생을 조사한 결과, 50일 재배한 순무 잎에서 30일 재배한 순무 잎보다 검은무늬병 발생이 많아서 어린 잎보다 오래된 잎이 감수성이 크며, 생장 단계에 따라 병 발생 정도에 차이가 있다고 보고 하였다. 그리고 Lee et al.(2017)은 10–19일 동안 재배한 무 유묘에 A. brassicicola를 접종하고 검은무늬병 발생을 조사한 결과, 무 유묘가 성장할수록 검은무늬병 발생은 99%에서 74%로 감소하였다. 따라서 무와 배추 유묘는 마찬가지로 생장 정도가 증가할수록 검은무늬병 발생이 감소한다는 것을 알 수 있었다.
배추의 A. brassicicola에 대한 저항성 정도를 조사하기 위한 배추의 생육 시기를 결정하기 위하여, 배추 유묘의 생장 정도에 따른 저항성 4개 품종과 감수성 4개 품종들의 평균 병반면적율(%) 차이를 조사하면, 파종 10일 후는 16.3%, 파종 13일 후는 17.8%, 파종 16일 후는 85.3%, 파종 19일 후는 1.2% 이었다(Fig. 2). 즉, 파종하고 16일 동안 재배한 저항성 및 감수성 배추 품종들의 병반면적율(%) 차이가 가장 크다는 것을 알 수 있었다. 그리고 그 차이는 통계적으로도 유의성 있었다. 따라서 감수성 품종과 저항성 품종 간의 검은무늬병 병반면적율(%) 차이가 가장 크게 나타나 품종의 저항성 특성을 가장 잘 나타낼 수 있는 파종 16일 후 유묘(2엽 완전 전개)를 사용하는 것이 배추 검은무늬병 저항성 검정에 효과적인 것으로 생각되었다.
접종원 농도에 따른 배추 유묘의 검은무늬병 발생
배추의 A. brassicicola에 대한 저항성 정도를 조사하기 위한 접종원 농도를 결정하기 위하여 A. brassicicola KACC 40036 균주의 접종 농도를 네 가지로 배추 유묘에 접종한 결과, 실험에 사용한 감수성 4개 품종들은 접종하는 A. brassicicola 포자의 농도가 5.0 × 104, 1.0 × 105, 3.0 × 105, 6.0 × 105 spores/mL로 증가할수록 검은무늬병 발생이 증가하여 각각의 평균 병반면적율은 0.3%, 21.8%, 98.0%, 100%이었다(Fig. 3). 즉, 접종원 농도가 증가할수록 감수성 품종에서늬 검은무늬병 발생이 증가한다는 것을 알 수 있었다.
이와 달리 King(1994)은 A. brassicicola 균주를 접종한 양배추(B. oleracea var. capitata)와 유채(Brassicanapus)에서의 검은무늬병은 접종 농도를 3 × 10⁴, 3.7 × 10⁴, 그리고 5 × 10⁴ spores/mL로 증가하여도 접종원 농도에 따른 검은무늬병 발생에 차이를 확인할 수 없다고 보고하였다. 이는 우리의 실험에서도 병원균 농도를 5.0 × 104과 1.0 × 105 spores/mL 로 접종한 경우에는 감수성 품종 4개 품종도 26.5% 이하의 낮은 병반면적율을 보였다. 하지만 3.0 × 105 spores/mL 농도로 접종하였을 때에는 감수성 4개 배추 품종의 평균 병반면적율은 98%이었다(Fig. 3). 따라서 King(1994)의 실험에서는 A. brassicicola의 접종 농도가 너무 낮아서 접종 농도 간에 검은무늬병 발생에 차이가 없다고 보고한 것으로 생각되었다.
감수성 4개 품종과 저항성 4개 품종은 5.0 × 104 spores/mL을 제외한 1.0 × 105, 3.0 × 105, 6.0 × 105 spores/mL 농도로 접종하였을 때 통계적으로 유의성 있는 차이를 보였다(Fig. 3). 하지만 저항성 품종과 감수성 품종의 평균 병반면적율(%) 차이는 1.0 × 105, 3.0 × 105, 6.0 × 105 spores/mL 농도로 접종하였을 때 각각 21.5, 84.5, 54.1%로 3.0 × 105 spores/mL으로 접종하였을 때에 그 차이가 가장 컸다.
식물병원균에 대한 식물의 저항성은 양적 저항성과 질적 저항성으로 구분할 수 있다. 배추의 뿌리혹병(P. brassicae) 저항성이나 멜론의 덩굴쪼김병(Fusarium oxysporum f. sp. melonis) 저항성과 같이 접종원의 농도가 증가하여도 저항성 품종의 병 발생에는 차이가 없고, 병원균의 race에 따라 병 발생에 차이가 나타난다고 알려져 있다. 하지만 양적 저항성은 접종원의 접종 농도가 증가하면 기주의 저항성 정도가 감소하는 경향을 보인다. 많은 식물병에 대한 저항성이 양적 저항성인데, 고추 역병(P. capsici)과 고추 풋마름병(Ralstonia solanacearum) 등이 대표적인 예로 접종원의 접종 농도가 증가함에 따라 병 발생이 증가하게 되며, 고도의 저항성을 나타냈던 품종도 접종하는 병원균의 농도에 따라 저항성 차이를 나타냈다(Jo et al., 2014; Hwang et al., 2017; Lee et al., 2018). 그리고 무의 검은무늬병(A. brassicicola) 저항성에서도 접종한 포자의 농도가 높아질수록 실험한 저항성 무 품종들의 검은무늬병 발생은 증가하였다(Lee et al., 2017). 본 연구에서도 검은무늬병균(A. brassicicola)의 접종 농도가 5.0 × 104, 1.0 × 105, 3.0 × 105, 6.0 × 105 spores/mL로 증가할 때 저항성 품종 4개의 평균 병반면적율(%)은 0.1, 0.3, 13.5, 45.9%로 증가하였다(Fig. 3). E라서 배추의 검은무늬병 저항성 역시 질적 저항성이 아닌 양적 저항성으로 생각되었다.
Fig. 3.
Development of black spot on eight Chinese cabbage cultivars according to inoculum concentration. Sixteen-day-old seedlings of the cultivars were inoculated with various concentration (5.0 × 104, 1.0 × 105, 3.0 × 105, and 6.0 × 105 spores/mL) of Alternaria brassicicola KACC 40036 spore suspension by spray method. The inoculated plants were incubated in a humidity chamber at 25°C for 24 hours and transferred to a growth room (25°C, 80% RH) with 12 hours of light a day. Disease severity was measured 3 days after inoculation, representing a percentage of the infected leaf area. The data were obtained from 10 replicates with two repetitions. Values labeled with the same letter within each inoculum concentration are not significantly different based on Duncan’s multiple range test at p < 0.05.
이상의 결과로부터, 배추의 검은무늬병 저항성 검정을 위해서는 A. brassicicola 포자현탁액의 병원균 농도를 감수성 품종과 저항성 품종 간에 병반면적율(%) 차이가 가장 크게 나타난 3.0 × 105 spores/mL로 접종하는 것이 효과적이라고 생각되었다.
습실처리 온도에 따른 배추 유묘의 검은무늬병 발생
배추의 검은무늬병 저항성 검정을 위한 습실 처리 시간을 결정하기 위하여 KACC 40036 균주를 접종한 식물체는 각각 20, 25, 30°C에서 24시간 동안 습실 처리하고 항온항습실(25°C, 상대습도 80%)에서 재배하여 배추 품종들의 검은무늬병 발생을 조사한 결과, 감수성 품종들은 20°C에서 습실 처리하였을 때에는 검은무늬병 발생이 17.5%이하로 매우 낮았으며, 30°C에서 습실 처리하였을 때는 실험에 사용한 감수성 품종들의 병반면적율(%)은 4.5% 미만으로 검은무늬병이 거의 발생하지 않았다(Fig. 4). 그러나 25°C에서 습실처리하였을 때에는 감수성 품종 ‘월동천하’, ‘영광’, ‘청옥’, ‘장생3호’의 병반면적율은 각각 98.8, 96.5, 96.0, 95.8% 이었고, 이들의 평균 병반면적율(%)도 96.8%로 매우 높았다. 따라서 A. brassicicola에 의한 배추의 검은무늬병 발생을 위한 습실 처리의 최적 온도는 25°C 이라고 생각되었다.
한편 저항성 품종 ‘천하장군’, ‘만수무강’, ‘파워춘광’, ‘탐이나쌈’은 20, 25, 30°C에서 24시간 동안 습실 처리하였을 때, 이들의 평균 병반면적율(%)은 각각 3.1, 12.7, 2.8%이었다. 그리고 실험한 모든 습실처리 온도에서 이들은 14.5% 이하의 병반면적율 즉, 매우 낮은 검은무늬병 발생을 보였다(Fig. 4).
배추의 검은무늬병 저항성을 검정하기 위해서는 감수성 품종과 저항성 품종들의 평균 병반면적율 차이가 클수록 효과적인데, A. brassicicola를 접종하고 20, 25, 30°C에서 습실처리했을 때 저항성 및 감수성 배추 품종들의 평균 병반면적율(%) 차이는 각각 10.9%, 84.1%, 1.1%이었다. 즉, 25°C에서 습실 처리하였을 때 감수성 품종과 저항성 품종 간의 병반면적율(%) 차이가 가장 컸으며 통계적으로도 유의성 있는 차이를 보였다(Fig. 4). 따라서 배추의 A. brassicicola에 대한 저항성을 검정하기 위해서는 25°C에서 습실처리하는 것이 가장 효과적이라고 생각되었다.
Fig. 4.
Effects of incubation temperature on development of black spot on eight Chinese cabbage cultivars. Sixteen-day-old seedlings of the cultivars were inoculated with spore suspension (3.0 × 105 spores/mL) of Alternaria brassicicola KACC 40036 by spray method. The inoculated plants were incubated in a humidity chamber at 20, 25, and 30°C for 24 hours and then transferred to a growth room at 25°C and 80% RH with 12 hours of light a day. Disease severity was measured 3 days after inoculation, representing a percentage of the infected leaf area. The data were obtained from 10 replicates with two repetitions. Values labeled with the same letter within each incubation temperature are not significantly different based on Duncan’s multiple range test at p < 0.05.
식물병 발생 및 저항성 발현에서 온도는 중요한 환경요인 중 하나인데, 양배추 검은썩음병의 경우 Lee et al.(2013)은 양배추 생육에 가장 좋은 온도인 22°C에서는 양배추 품종들 사이에서 뚜렷한 저항성 차이를 보인다고 하였다. 그리고 Staub and Williams(1972)도 양배추의 검은썩음병에 대한 저항성은 20–24°C에서 잘 나타났고, 병원성 세균의 생육 적온인 30°C에서는 양배추의 저항성이 거의 나타나지 않았다고 보고하였다. 또한 A.brassicicola를 접종한 유채는 25°C에서 검은무늬병이 가장 빠르게 병징을 나타낸다고 하였다(Kumar et al., 2014). 하지만 병원균이 이미 감염되어 있는 종자로부터 재배된 양배추 유묘는 30°C에서 더 빠르게 병징을 나타낸다고 하였다(Bassey and Gabrielson, 1983). 본 연구는 건전 종자를 이용하여 배추 유묘를 재배하여 병원균을 접종하였으므로 Kumar et al.(2014)의 유채 결과와 일치한다고 생각되었다. 따라서 효율적인 배추 검은무늬병 발생 정도를 조사하기 위해서는 25°C 습실상에서 24시간 습실처리한 후에, 항온항습실(25°C, 상대습도 80%)로 이동하여 식물체를 재배하는 것을 제안하고자 한다.
습실처리 기간에 따른 배추 검은무늬병 발생
선발한 8개 품종의 배추 유묘에 A. brassicicola KACC 40036을 접종하고 접종한 식물체를 25°C 습실상에서 24시간 혹은 48시간 습실처리한 후 항온항습실로 이동하여 재배하여 검은무늬병 발생을 조사한 결과, 24시간 동안 습실처리를 하였을 때에는 실험한 저항성 품종 ‘천하장군’, ‘만수무강’, ‘파워춘광’, ‘탐이나쌈’은 각각 11.5, 12.5, 12.3, 14.5%의 병반면적율을 보였고, 감수성 품종 ‘월동천하’, ‘영광’, ‘청옥’, ‘장생3호’는 각각 98.8, 96.5, 96.0, 95.8%의 병반면적율을 보였다(Fig. 5). 이들의 평균 병반면적율을 비교해 보면, 저항성 품종들은 12.7% 이었고, 감수성 품종들은 88.9%이었다. 따라서 저항성 품종과 감수성 품종들은 76.2%의 높은 병반면적율 차이를 나타냈으며, 이는 통계적으로도 유의성 있는 차이였다(Fig. 5).
이와 달리, 48시간 동안 습실처리 하였을 때에는, 감수성 품종들과 저항성 품종들 모두 95.8%이상의 높은 병반면적율을 나타냈으며, 감수성 품종들과 저항성 품종들 간에 저항성 차이는 거의 없었다(Fig. 5). 따라서 배추의 검은무늬병에 대한 저항성 정도를 조사하기 위해서는 배추 유묘에 A. brassicicola를 접종하고 25°C에서 24시간 동안 습실처리하는 것이 효과적이라고 생각되었다.
Fig. 5.
Development of black spot on eight Chinese cabbage cultivars according to incubation period in a humidity chamber. Sixteen-day-old seedlings of the cultivars were inoculated with spore suspension (3.0 × 105 spores/mL) of Alternaria brassicicola KACC 40036 by spray method. The inoculated plants were incubated in a humidity chamber at 25°C for 24 and 48 hours and then transferred to a growth room at 25°C and 80% RH with 12 hours of light a day. Disease severity was measured 3 days after inoculation, representing a percentage of the infected leaf area. The data were obtained from 10 replicates with two repetitions. Values labeled with the same letter are not significantly different based on Duncan’s multiple range test at p < 0.05.
이상의 결과들을 종합하면, 검은무늬병균에 대한 배추의 저항성을 검정하기 위해서는 배추 종자를 원예용 상토에 파종하고 온실(25 ± 5°C)에서 16일간 재배하여 2엽이 완전 전개된 배추 유묘에, A. brassicicola 포자현탁액(3.0 × 105 spores/mL)을 배추 잎의 앞 뒷면에 골고루 분무하여 접종하고, 접종한 식물을 25°C 습실상에서 24시간 동안 습실처리한 후에, 항온항습실(25°C, 상대습도 80%)로 이동하여 하루에 12시간씩 광을 조사하면서 재배하고 병반면적율(%)로 검은무늬병 발생을 조사하는 것이 효율적이라고 생각된다.
A. brassicicola 7개 균주에 의한 저항성 배추 품종의 검은무늬병 발생
배추의 검은무늬병 저항성과 관련된 A. brassicicola 균주의 레이스 분화 여부를 조사하기 위하여, Table 2의 KACC 40036 균주에 의한 시판 배추 품종 87개 품종의 검은무늬병 발생 결과로부터 검은무늬병 발생이 적었던 20개의 배추 품종을 선발하고, 이들 배추 품종에서 A. brassicicola 7개 균주에 의한 검은무늬병 발생을 조사한 결과, 실험한 배추 품종들과 A. brassicicola 균주 간에 특이적인 저항성 반응은 발견할 수 없었고, 실험한 모든 품종은 A. brassicicola 균주들의 병원력에 비례하여 검은무늬병이 발생하였다(Tables 1 and 3). 그리고 A. brassicicola KACC 44878, KACC 43923, KACC 40034, KACC 40036, KACC 44415, KACC 40857,KACC 44877 균주에 의한 실험한 20개 배추 품종의 검은무늬병 평균 병반면적율(%)은 각각 0.4, 5.7, 21.2, 45.0, 80.6, 88.8, 92.7 이었으며, 실험한 A. brassicicola 중 병원력이 가장 강했던 KACC 44877 균주에 의한 검은무늬병 발생이 가장 많았고, 반대로 병원력이 가장 약했던 A. brassicicola KACC 44878 균주에 의한 검은무늬병 발생은 가장 적었다. 이들 품종에서의 A. brassicicola 균주들에 의한 평균 병반면적율(%)의 순서는 병원력 순서와 일치하였다(Tables 1 and 3).
선발한 20개 배추 품종 중 7개의 A. brassicicola 균주 모두에 저항성을 보인 품종은 없었지만, 실험한 품종 중 21.3%의 가장 낮은 평균 병반면적율을 보인 ‘천하장군’은 KACC 44878, KACC 43923, KACC 40034, KACC 40036 및 KACC 44415에 대하여 저항성 반응을 보였으며, KACC 40857과 KACC 44877 균주에 대하여는 감수성 반응을 나타냈다(Table 3). 그리고 실험한 20개 품종 중 59.9%의 가장 높은 병반면적율(%)을 나타낸 ‘챔피온’은 KACC 44878과 KACC 43923에는 저항성을, KACC 40034에 대해서는 중도저항성을 그리고 나머지 4개 균주에 대해서는 감수성 반응을 나타냈다(Table 3).
Table 3.
Occurrence of black spot on Chinese cabbage cultivars caused by seven isolates of Alternaria brassicicolaz
| Cultivar | Isolate of A. brassicicola (KACC No.) | Mean | ||||||
| 44878 | 43923 | 40034 | 40036 | 44415 | 40857 | 40877 | ||
| Cheonhajangkun | 0.0 ± 0.0y fx | 4.8 ± 2.5 ef | 8.8 ± 2.1 de | 14.0 ± 2.3 cd | 20.0 ± 5.0 c | 46.0 ± 8.5 b | 55.5 ± 6.0 a | 21.3 |
| Mansumukang | 0.0 ± 0.0 d | 4.5 ± 2.0 cd | 9.0 ± 2.1 cd | 16.0 ± 3.2 c | 39.5 ± 7.7 b | 60.0 ± 16.3 a | 65.8 ± 13.6 a | 27.8 |
| Powerchunkwang | 0.0 ± 0.0 d | 4.3 ± 2.5 cd | 10.5 ± 3.7 cd | 21.5 ± 3.7 c | 49.5 ± 7.8 b | 77.0 ± 9.5 a | 78.5 ± 5.8 a | 34.5 |
| Taminassam | 0.0 ± 0.0 e | 5.3 ± 5.3 d | 12.5 ± 3.4 cd | 22.8 ± 2.6 c | 60.3 ± 6.1 b | 78.5 ± 9.4 ab | 81.8 ± 11.3 a | 37.3 |
| CR Kangsan | 0.0 ± 0.0 d | 4.5 ± 2.5 c | 13.5 ± 3.2 cd | 23.8 ± 4.3 c | 71.0 ± 8.1 b | 87.0 ± 11.6 ab | 89.3 ± 8.6 a | 41.3 |
| Chunyeon | 0.0 ± 0.0 d | 2.5 ± 1.6 c | 13.0 ± 2.8 bc | 26.8 ± 8.4 b | 78.0 ± 8.8 ab | 86.0 ± 11.7 a | 92.8 ± 3.3 a | 42.7 |
| Hwimori | 0.0 ± 0.0 d | 4.5 ± 2.3 c | 15.8 ± 3.0 bc | 28.8 ± 4.9 b | 78.5 ± 11.0 ab | 80.0 ± 6.2 ab | 93.0 ± 4.9 a | 42.9 |
| CR Mansuutgali | 0.0 ± 0.0 c | 3.8 ± 2.9 c | 16.5 ± 3.7 bc | 29.0 ± 4.4 b | 81.5 ± 9.0 ab | 74.0 ± 2.1 ab | 97.5 ± 2.0 a | 43.2 |
| Buhwal | 0.0 ± 0.0 c | 5.0 ± 3.0 c | 16.8 ± 8.7 bc | 29.0 ± 1.2 b | 87.0 ± 7.3 ab | 87.0 ± 3.4 ab | 100.0 ± 0.0 a | 46.4 |
| KIEN80 | 0.5 ± 1.1 d | 5.0 ± 2.1 cd | 17.0 ± 4.6 c | 36.0 ± 6.3 b | 87.8 ± 6.3 ab | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 49.5 |
| Kangryeokyeoreum | 0.5 ± 1.1 d | 6.3 ± 3.8 cd | 21.5 ± 3.3 c | 44.5 ± 2.1 b | 89.0 ± 4.7 ab | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 51.7 |
| CR Ipchun | 0.8 ± 1.2 e | 7.3 ± 3.9 d | 24.0 ± 3.5 c | 49.0 ± 3.9 b | 89.8 ± 6.7 ab | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 53.0 |
| CR Hwangtaeja | 0.3 ± 0.8 e | 8.8 ± 2.1 d | 25.5 ± 3.8 c | 52.0 ± 9.6 b | 89.8 ± 7.5 ab | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 53.8 |
| CR Sesilokutgali | 0.5 ± 1.1 e | 7.0 ± 2.5 d | 24.3 ± 4.0 c | 60.0 ± 4.3 b | 92.0 ± 10.3 ab | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 54.8 |
| Sungreen | 0.3 ± 0.8 e | 6.8 ± 3.2 d | 24.5 ± 4.4 c | 70.0 ± 5.8 b | 98.0 ± 2.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 57.1 |
| Norangkimchi | 0.8 ± 1.2 d | 7.8 ± 2.9 cd | 32.3 ± 1.8 c | 74.5 ± 4.1 b | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 59.3 |
| CR Mirakssam | 0.8 ± 1.8 d | 7.5 ± 1.6 cd | 35.5 ± 3.7 c | 75.0 ± 2.4 b | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 59.4 |
| Woldongjangkun | 1.0 ± 2.0 d | 5.8 ± 2.4 cd | 33.8 ± 3.6 c | 75.5 ± 3.5 b | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 59.8 |
| Gyeouljinmyung | 1.3 ± 3.0 d | 6.1 ± 3.4 cd | 30.4 ± 5.3 c | 75.9 ± 4.2 b | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 59.9 |
| Champion | 1.8 ± 3.0 d | 6.8 ± 3.8 cd | 34.8 ± 5.5 c | 76.0 ± 2.5 b | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 59.9 |
| Mean | 0.4 | 5.7 | 21.2 | 45.0 | 80.6 | 88.8 | 92.7 | |
| Woldongcheonha | 1.5 ± 2.1 c | 11.8 ± 3.2 bc | 38.8± 4.3 b | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 64.6 |
| Cheongok | 4.8 ± 2.5 c | 15.5 ± 4.8 bc | 43.5 ± 4.8 b | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 66.3 |
| Areumchan | 7.0 ± 3.7 c | 26.5 ± 7.0 bc | 58.5 ± 5.9 b | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 70.3 |
| Jangseng3ho | 12.0 ± 3.1 c | 50.8 ± 5.8 bc | 73.5 ± 5.8 b | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 100.0 ± 0.0 a | 76.6 |
| Mean | 6.3 | 26.1 | 53.6 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | |
zSixteen-day-old seedlings of Chinese cabbage cultivars were inoculated with a spore suspension (3.0 × 105 spores/mL) of seven isolates of A. brassicicola by spray method. The inoculated plants were incubated in a humidity chamber at 25°C for 24 hours and then transferred to a growth chamber (25°C and 80% RH) with a 12-h light/dark cycle. Three days after inoculation, disease severity was measured and represented as a percentage of the diseased leaf area.
한편, 감수성 대조로 함께 실험한 ‘월동천하’, ‘청옥’, ‘아름찬’ 및 ‘장생3호’는 Table 1에서와 마찬가지로 KACC 44878에 의해서는 가장 낮은 6.3%의 평균 병반면적율을 보였으며, 그 다음은 KACC 43923, KACC 40034 순이었으며 각각 26.1과 53.6%의 병반면적율을 나타냈다(Table 3). 그리고 나머지 4개 균주에 의해서는 모두 고사하였다.
병원균에 대한 저항성 품종 개발을 위한 병 저항성 검정은 작물의 병원균에 대한 저항성이 양적 저항성인지 질적 저항성인지에 따라 다르게 해야한다. 이는 작물의 저항성이 질적 저항성인 경우에는 레이스 분화가 일어나기 때문이다. 예를 들면, 멜론의 덩굴쪼김병 저항성은 Fom-1과 Fom-2 유전자에 의해 나타나며, 병원균인 F. oxysporum f. sp. melonis는 두 유전자가 없을 경우에만 감염할 수 있는 레이스 0, Fom-1 유전자가 있는 멜론에 병을 일으킬 수 있는 레이스 1, Fom-2 유전자가 도입된 멜론에 병을 일으킬 수 있는 레이스 2, 그리고 둘다 포함된 멜론을 침입할 수 있는 레이스1,2로 분화되었다(Risser et al., 1976). 이외에도 양배추의 시들음병균(Fusarium oxysporum f. sp. conglutinans)에 대한 저항성(Ramirez-Villupadua et al, 1985), 고추의 세균점무늬병균(Xanthomonas euvesicatoria)에 대한 저항성(Hibbred et al., 1987), 배추의 뿌리혹병균(P. brassicae)에 대한 저항성(James and Williams, 1980; Yoshikawa, 1983, 1993; Kuginuki et al, 1999; Hirai, 2006)도 질적 저항성으로 알려져 있다. 따라서 저항성 품종을 개발하기 위하여 교배에 이용하는 유전자원의 저항성에 적합한 병원균의 레이스를 사용하여 실험하는 것이 필요하다.
이와 달리 양적 저항성의 경우에는 병원균의 레이스 분화는 없지만 병원균의 병원력에 반비례하여 저항성을 나타낸다. 예를 들면, P. capsici에 대한 고추의 역병 저항성은 P. capsici 균주와 고추 품종간의 특이적인 저항성 반응이 존재하지 않고, P. capsici 균주의 병원력에 반비례하여 고추 품종들의 저항성에 차이를 보인다고 하였다(Yang et al., 1989; Foster and Hausbeck, 2010; Jo et al., 2014). 그리고 Lee et al.(2018)도 R. solanacearum 균주 14개에 대한 저항성 및 감수성 고추 품종 12개의 저항성을 조사한 결과, 14개 풋마름병균은 병원력에 따라 6개 그룹으로 나뉘고, 고추의 풋마름병 저항성은 고추풋마름병균의 병원력에 반비례하였으며 크게 4개의 그룹으로 구분할 수 있다고 하였다. 그리고 무의 시들음병에 대한 저항성도, 무시들음병균 Fusarium oxysporum f. sp. raphani의 병원력에 따라 3개 그룹으로 구분할 수 있고, 저항성 품종들은 마찬가지로 병원력에 반비례하여 저항성을 나타냈다(Lee et al., 2020).
본 연구에서 A. brassicicola 7개 균주에 대한 배추 20개 품종의 검은무늬병 발생 및 저항성을 살펴보면(Table 3), 질적 저항성에서 발견되는 품종과 균주 간의 특이적 관계는 존재하지 않으며(Risser et al., 1976; Ramirez-Villupadua et al., 1985; Hibberd et al., 1987; Kuginuki et al., 1999; Kim et al., 2016), 품종에 따라 병반면적율의 차이는 존재하나 모든 품종은 실험한 균주의 병원력에 비례하여 검은무늬병이 발생하였다. 따라서 배추의 A. brassicicola 균주에 대한 저항성은 질적 저항성이 아닌 양적 저항성으로 생각되며, 접종한 A. brassicicola 균주의 병원력에 반비례하여 배추 품종에서 저항성을 보인다고 생각되었다.
이를 바탕으로 검은무늬병에 대한 저항성 배추 품종 개발을 위한 교배 집단의 병 저항성 개체 선발은, 배추의 저항성이 양적 저항성이므로 세대가 진전됨에 따라 저항성이 약해지는 점을 고려하여 초기 세대 선발에서는 강한 병원력을 가지는 균주를 사용하여 실험하고, 후기 세대 선발과 육성된 F1 품종의 검은무늬병에 대한 저항성 정도를 조사하기 위해서는 중간 정도의 병원력을 나타내는 균주를 사용하여 병 저항성을 검정하는 것이 효과적이라고 생각되었다.
