Clover cyst nematode (Heterodera trifolii, CCN) is one of the important plantparasitic nematodes in the Republic of Korea, causing serious damage to Kimchi-cabbage in Gangwon province since 2017. Soil fumigants are the preferred choice for managing CCN. However, cabbage fields in Gangwon province have a slope, making it challenging to apply soil fumigants and use plastic mulch. Consequently, alternative materials should be developed for managing CCN. Nematicidal cover crops and resistant cultivars are among the alternatives. We conducted resistance screening of 82 white mustard (Sinapis alba) resources from a genebank at RDA against CCN for use as nematicidal cover crops or breeding materials. In the first assay (1st, 2nd, and 3rd pot experiments), 15 white mustard resources were selected, while others were susceptible to CCN. To confirm the reproducibility of resistance to CCN for 13 selected resources, the second assay was performed. As a result, five white mustard resource (IT297309, IT297312, IT302951, IT302953, IT302954) demonstrated resistance to CCN. These findings indicate the potential use of these five white mustard resources as nematicidal cover crops or for breeding cultivars of Kimchi-cabbage in Republic of Korea.

2017년 이후 강원도 고랭지배추는 클로버씨스트선충에 의한 피해를 받아 왔다. 저항성 배추 품종 재배는 씨스트선충 피해를 줄일 수 있는 가장 경제적인 방제 방법이다. 본 연구에서는 클로버씨스트선충 저항성 배추 신품종 육성을 위한 육종 소재 탐색을 위해 배추류 유전자원 총 57 자원을 대상으로 클로버씨스트선충에 대한 저항성 검정을 수행하였다. 배추 (Brassica rapa subsp. pekinensis), 순무 (B. rapa), Brassica sp., 갓 (B. juncea), 겨자류 (B. carinata, B. tournefortii), 경수채 (B. rapa subsp. nipposinica), 다채 (B. rapa subsp. narinosa), 평지 (B. rapa var. perviridis), 루타바가 (B. napus var. napobrassica), 로켓샐러드 (Eruca sativa) 54자원은 뿌리에 클로버씨스트선충 암컷이 300개 이상 증식되어 매우 감수성인 것으로 나타났다. 겨자류 2자원 (B. carinata, B. tournefortii)도 클로버씨스트선충 암컷이 각각 144개, 110 개 증식되어 감수성인 것으로 나타났다. 반면, 겨자류 중 에서 African mustard (B. tournefortii, 씨앗은행 관리번호 IT218058)는 클로버씨스트선충 암컷이 평균 4±1.8로 증 식되어 저항성인 배추류 유전자원인 것으로 나타났다. 본 연구에서 선발된 African mustard (IT218058)는 클로버씨 스트선충 저항성 배추 품종 육성을 위한 육종 소재로 활용 가능할 것으로 판단된다.

본 연구는 우리나라 고랭지 배추재배지에서 근래에 문제되고 있는 Heterodera속의 사탕무씨스트선충(H. schachtii)과 클로버씨스트선충 (H. trifolii)에 대한 살선충 물질(Burkholderia rinojensis, fluazaindolizine, fluopyram, fosthiazate, hydrogen peroxide, imicyafos)들의 알과 유충에 대한 약제 반응 차이를 알아보기 위하여 수행하였다. 실험 물질에 따른 부화율 비교 결과 부화율은 처리 약제별에 따라 차이를 보였는데 fluopyram, fosthiazate, imicyafos 처리에서는 두 선충 모두 99%의 매우 높은 부화억제 효과를 보였으며 선충간 약효차이는 hydrogen peroxide를 제외하고는 없었다. 부화유충에 대한 처리별 살선충 활성은 부화 억제효과 실험에서 높은 부화억제 효과를 보였던 fluazaindolizine 처리에서만 두 선충 모두에 대하여 30%미만의 낮은 살선충 효과를 보였고, 나머지 처리에서는 90%이상의 치사율을 보였다. 처리 24시간 후와 48시간 후 모든 실험물질에 대한 2령충들의 약제반응은 종간 차이를 보이지 않았다. 실내 실험에서 동일한 기주를 가해하는 두 씨스트선충들의 살선충제들에 대한 약제 반응이 동일하게 나타나 두 선충 혼생지에서 동시방제가 가능할 것으로 판단된다.

클로버씨스트선충(Heterodera trifolii)은 우리나라 고랭지에서 배추에 피해를 주는 주요 씨스트선충으로 최근에 분포가 확인되었다. 본 연구는 온도와 접종밀도에 따른 클로버씨스트선충의 증식에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행하였다. 15~30℃ 온도조건에서 클로버씨스트선 충이 증식되었으며 20℃에서 암컷 성충 수, 알 수, 씨스트 수 모두 가장 많았다. 접종밀도에 따른 클로버씨스트선충의 증식은 접종밀도가 높아질 수록 암컷 씨스트선충의 수가 증가하는 경향이었는데 토양 1 g당 16개의 알 처리 시 증식량, 알 수, 씨스트 수 모두 가장 많았다. 암컷 씨스트 수와 알 수는 접종밀도에 상관없이 배추가 케일에 비하여 많이 형성되어 배추가 케일보다 클로버씨스트선충의 증식에 유리한 기주였다.

Clover cyst nematode, Heterodera trifolii have recently been identified as a serious pest to Chinese cabbage in highland area of Korea. This study was conducted to investigate the host specificity effect of H. trifolii by their inoculation density and temperature on Chinese cabbage and kale in pot in laboratory condition. H. trifolii inoculated with (1, 2, 4, 8, 16 eggs /g soil), where the number of female resulted higher in Chinese cabbage than in kale but there was no statistical differences between them. The number of cysts did not show any variation by their inoculation density in both plants. The results depicted the proliferation of H. trifolii by temperature (15, 20, 25, 30℃), where the number of females, cysts and eggs has their highest proliferation in 20℃ condition. The study thus demonstrated that, Chinese cabbage is considered a suitable host of the clover cyst nematode compared to the kale and the suitable temperature of the reproduction is estimated as 20°C.

We reported a new white soybean cyst nematode, Heterodera sojae in 2016. This species is closely related to H. glycineswhich has the same host plant. Morphological observations of the cyst, female, male and second-stage juveniles indicatedthat this species is differed from those of H. glycines. Cysts of H. sojae appeared more round, shining and darker thanthat of H. glycines. The distribution of this new cyst nematode in soybean field in Korea is unknown yet. In 2016, 270soil samples were collected from soybean fields and examined the existence of H. glycines and H. sojae. Total of 111samples (41.1%) contained cysts. Among them 77% were H. glycines and 23% were H. sojae. Our results suggest thatextensive researches are required for white soybean cyst nematode.

Sugar beet cyst nematode (SBCN), Heterodera schachtii, is one of the important pests of sugarbeet growing area inthe world, especially in Europe, Canada and USA. SBCN has host in 23 plant families and the important crop host occursin two families; the Chenopodiaceae and Brassicaceae. Host crops include beets, mangolds, cabbage, spinach, brassicas,radish, mustard, and broccoli etc. In korea, SBCN was first detected in the highland Kimchi cabbage fields of easternGangwon-do, 2011. The obvious foliar symptom is poor plant stands and growth, wilting and yellowing. The most easilyrecognized sign of infection is the white to pale yellow and lemon-shaped adult female attached to roots. A survey ofBrassica spp. fields was conducted to determine the distribution of SBCN in Korea. The cyst nematode was only foundedin a restricted highland Kimchi cabbage fields in Gangwon-do. Damage from SBCN may be reduced by employing acombination of various management practies such as prevention of nematode infestation, crop rotation, SBCN resistanttrap crop, weed control and chemical control.

Plant-parasitic nematodes causes yield losses of more than $100 million per year in the world. Among them, soybeancyst nematode (Heterodera glycines Ichinohe) causes the greatest yield loss to soybean compared to any other pest worldwide.SCN causes yield reductions by feeding on plant nutrients, retarding root growth and inhibiting Bradyrhizobium japonicum(Kirchner) Buchanan nodulation. The primary methods for controlling SCN include planting resistant cultivars and rotationwith nonhost crop. In order to control SCN, we should be breeding resistant soybean cultivars which has resistant genefor this pest. The research that can minimize the damage of the soybean yield is still insufficient, comprehensive andsystematic research is urgently required. Current researches in our lab are discussed.

Cyst nematodes are well known to cause serious yield losses in many important crops producing in Korea such assoybeans and Chinese cabbage. Recently, a new cyst nematode Heterodera trifolii has been recorded in the highland vegetablesgrowing area occurring severe yield losses. As a newly recorded pest, the severity of the nematode is still not clear tomost of the farmers. Identification of this nematode is another big issue as the nematode existed in the field with Heteroderaschachtii. Recent reports revealed that the pest is steadily spreading within the highland areas and has a huge possibilityto spread over Korea. Therefore, it is the high time to set a monitoring or warning systems and test more feasible managementstrategies to prevent the dispersal of this nematode.

The sugar beet cyst nematode (SBCN), Heterodera schachtii is a well known pathogen on Chinese cabbage in thehighland fields of Korea. However, recent reports have shown a coexistence of SBCN with the clover cyst nematode,H. trifolii in Korea. This study aimed at detailing and reviewing morphological and molecular characteristics conceivablyessential in differentiating the two nematode species. A comparison of morphometric measurements of both infective juvenilesand vulval cones of cysts showed significant differences between the two cyst nematodes. Indeed, using assorted cystsfrom field populations for molecular analysis resulted into a mixture of bands after gel electrophoresis, indicating a combinationof the two species. Thus, this study confirms the coexistence of the two species on Chinese cabbage fields in Korea.

콩 씨스트 선충은 콩 수량에 가장 심각한 피해를 입히는 선충이며, 콩 씨스트 선충으로 입는 피해가 연 간 전 세계적으로 9백만 메가그램이나 되는 것으로 추정되고 있다. 콩 씨스트 선충은 식물 영양분을 먹어 뿌리의 성장을 지연시키고 근류균의 고정을 억제함으로서 수량의 감소를 가져 오게 된다. 콩 씨스트 선충을 방제하는 근본적인 방법은 저항성 품종을 재배하거나 윤작을 하는 것이다. 유전적으로 콩 씨스트 선충의 다양한 레이스들과 상업적 품종들의 제한된 저항성 품종들이 오랜 시간에 걸쳐 레이스 전환을 가져왔고, 이러한 이유로 콩 씨스트 선충의 방제가 매우 어려운 실정이다. 이 논문은 콩의 중요성, 콩 씨스트 선충, 콩 씨스트 선충 저항성에 대한 연구현황, 그리고 전망에 관해 고찰하였다.

국내 콩씨스트선충의 race 분포를 규명하기 위해 전국 8개도 21개 지역으로부터 선충을 채집하여 검정한 결과, 4종류의 race가 발견되었은데, 그중 race 3(48%)이 가장 많았으며 race 5(24%), race 1(19%),race 6(9%) 순이었고 지역별 차이는 없었다. 국내포장에 서식하는 콩씨스트선충 집단중 약 33%는 저항성품종으로 알려진 Pickett를, 약 43%는 PI88788을 가해할 수 있는 virulence gene을 가지고 있었는데, Peking과 PI90763은 모든 씨스트선충 집단에 대해 저항성으로 나타났다. 국내 콩씨스트선충 저항성 품종 육성에는 Peking이나 PI90763을 교배모본으로 하여 race 5와 6에 대한 저항성 품종을 육성하는 것이 바람직할 것으로 보인다.

Soybean has been cultivated in China for 5,000 years. The soybean cyst neamtode (SCN), Heterodra glycines, was recongnized in Northeastern China in 1899. Currently, it is known to occur in 12 provinces. The biology of SCN was investigated in several provinces. Six races of SCN were identified (race 1, 2, 3, 4, 5 and 7). About f10,000 soybean germplasm lines were evaluated for their resistance to race 1, 3, 4 and 5 of SCN. At least two black-seeded cultivars are resistant to all four races. Several tolerant soybean cultivars with yellow seed coat were released and are in production. Additional resistant cultivars are being developed. Nematicides were not applied in production Potential biocontrol agents and related aspects are being investigated.

Aldicarb와 carbofuran 두 가지 살선충제의 콩시스트 선충초기밀도 변화에 미치는 영향을 검정하기 위하여 각약제의 선충의 생존, 침입 및 생식에 대한 결과를 온실보험을 통하여 조사하였다. Ajdicarb은 선충의 생존(활력)에 미치는 영향이 컸으나 carbofuran은 선충의 활력에 결과가 없었다. 선충의 침입저지결과는 두 약제 모두 우수하였다. 약제처리에 의한 선충의 침입률은 대조구에 비해 aldicarb의 경우는 0.4%, carbofuran의 경우는 1.7%였다. 선충출입후 콩뿌리내의 선충생장에 미치는 영향, 즉 살선충제의 침투성결과는 두 약제 모두에서 유의성이 인정되었고, aldicarb이 carbofuran 보다 그 결과가 더 큰 것으로 나타났다. 선충에 오염된 토괴에 유묘이식시 살선충제를 처리한 결과, 각약제 처리구에서 cyst 형성율은 저 하되 었으나(p=0.05), 선충의 生存, 침입 및 생식에 미치는 살선충제 영향의 합계보다는 낮은 것으로 나타났다.

콩씨스트선충(線蟲)의 race를 판별(判別)하고 그 분포(分布)를 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 강원도(江原道)에서 채집(採集)한 콩씨스트선충(線蟲)은 race 1과 race 3, 경기도(京畿道)에서 race 3, race 5, race c 그리고 충청남도(忠淸南道)에서 race 1과 race 5가 각각(各各) 판별(判別)되었다. 2. 같은 지역(地域), 적어도 같은 면지역(面地域)에 분포(分布)하는 콩씨스트선충(線蟲)의 race는 동일(同一)하다는 것이 밝혀졌다. 3. 각(各) race의 분포비율(分布比率)을 보면 race 1이 52.4%로 가장 많고, 그 다음으로 race 5가 28.6%, race 3이 14.3% 그리고 race c가 4.8%의 순(順)이었다. 4. 판별(判別)된 4개(個) race 중(中)에서 race 3은 우리나라에서 처음 판별(判別)된 race였다.

콩씨스트선충(線蟲)에 대(對)한 저항성품종육성(抵抗性品種育成)을 위하여 경북, 충북, 전남 3 개도 13지역(地域)에서 콩씨스트선충(線蟲)의 race를 조사(調査)한 결과(結果), Race 1 이 1계통(系統) Race c가 1계통(系統) 그리고 Race 5가 11계통(系統)으로 우리나라에서는 Race 5가 우점 race임을 알 수 있었다. 콩씨스트선충(線蟲) Race 5에 대(對)한 재래종(在來種)콩 203계통(系統)에 대(對)하여 포장저항성검정결과(圃場抵抗性檢定結果) 재래종(在來種)은 계통번호(系統番號) 18, 21, 36, 38, 41, 42, 43, 45, 55, 59, 68, 72, 75, 79, 93, 94, 95, 98, 123, 131, 136, 146, 170, 174, 187, 190, 191 등 27 계통(系統)이 한뿌리당 씨스트의 수(數)가 10 개미만으로써 다른 계통(系統)에 비(比)하여 적게 증식(增植)되었고, 나머지 176계통(系統)은 많이 증식(增殖)되었다. 포장실험(圃場實驗)에서 비교적(比較的) 선충(線蟲)의 증식(增殖)이 적게된 27 계통(系統)을 선발(選拔)하여 Pot에서 재검사(再檢査)를 한 결과(結果) 계통번호(系統番號) 170(음성군, 조촌리(陰城那, 助村里)) 번이 한 주(株)당 씨스트의 수(數)가 10개로 중정도(中程度)의 저항성(抵抗性)을 나타냈고 계통번호(系統番號) 55(영풍군, 내림리(榮豊那, 內林里))번은 다른 계통(系統)에 비(比)하여 다소 선충(線蟲)의 증식(增殖)이 적게 되었으나 나머지 25계통(系統)은 모두 30개이상(個以上)으로 많이 증식(增植)되어 감수성(感受性)을 나타냈다. 그리고 도입품종(導入品種) 25종중(種中)에서는 Peking, IIlsoy, PI90763 등 3품종(品種)은 포장(圃場)과 Pot실험(實驗)에서 다같이 선충(線蟲)의 증식(增殖)이 전혀 되지않는 저항성(抵抗性)으로 나타났고 Custer. Delmar, Dyer, Jackson 등 4품종(品種)은 씨스트의 수가 10개미만으로 비교(比較的) 적게 증식(增殖)되어 중정도(中程度)의 저항성(抵抗性)을 나타냈으나 나머지 18품종(品種)은 감수성(感受性)을 나타냈다. 수량성(收量性)을 검사(檢査)한 재래종중(在來種中)에서는 계통번호(系統番號) 170번이 역시 주당분지수, 주당협수 주당협중, 100립에 있어서 무감염구(無感染區)에 비(比)하여 감수율(減收率)이 각각(各各) 0%, 1.8%, 1.2%, 1.7% 로서 외국(外國)에서 저항성품종(抵抗性品種)으로 알려진 Peking, PI90763 과 같은 경향을 나타냈다. 그리고 계통번호(系統番號) 55, 75, 187번은 다른 계통(系統)에 비(比)하여 다소 낮은 감소율(減少率)을 나타냈다. 도입종중(導入種中)에는 Peking 과 PI90763 이 주당분지수 주당협수, 주당협중 및 100립중에서 모두 1.6% 이하의 낮은 감소율(減少率)을 나타냈으나 Illsoy 는 주당협수와 주당협중에서 3.8% 및 3.4%의 다소 높은 감소율(減少率)을 나타낸 한편 Custer, Delmar, Dyer, Jackson 등은 비교적 감소율이 높게 나타났다.

콩씨스트선충의 방제를 위한 기초조사로서 우리나라에 분포하고 있는 공씨스트선충(Heteropera glycines)의 race를 검정하고 콩 장려 16품종들의 콩씨스트선충 race 5에 대한 저항성을 검정한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 우리나라 콩 장려품종들 중에서 콩씨스트선충(Heterodera glycines) race 5에 대하여 저항성 을 나타내는 품종은 없었으나, 황금콩, 힐콩, 단엽콩 등이 비교적 선충의 증식이 적게되는 품종으로 나타났다. 본 실험에서 일본에서 공씨스트선출에 저항성 품종으로 육성된 "동북태"(Kaiden)는 아주 감수성으로 나타났으며, 기국에서 감수성 판별품종으로 사용되고 있는 "단엽콩" (Essex)과 "힐공"(Hill)은 다른 품종보다 선충의 증식이 적게 되었다. 우리나라의 콩씨스트선충은 지역에 따라서 race가 다르게 나타났나. 전남 화순에서는 race 1, 경남 염산과 경기도 수원에서는 race 5 그리고 경북 선산에서는 새로운 "race c" 등 3개의 race가 검정되었다. 이 실험에서 우리나라에도 공씨스트선충의 race 1, race 5 및 race c가 있다는 것이 처음으로 밟혀졌다.

선충 밀도에 따른 피해정도와 피해허용 한계수준을 알기 위하여 Pot시험을 실시한 결과 접종 2개월후부터 밀도별로 생육차가 나타났으며 씨스트 16마리 이상 접종구는 무접종에 비하여 생육과 근류발육이 현저하게 떨어졌다. 또한 접종선충수가 적을수록 증식이 잘되어 수확시의 씨스트수는 처리구간에 별차이가 없었다. 피해 허용한계 밀도는 파종시 토양 500g당 씨스트 20개내외였다.

저항성 및 감수성 콩 품종이 콩씨스트선충(Heterodeta glycines)의 발육에 미치는 영향을 알기 위하여 시험하였다. 콩 품종별로 선충의 이기유총에 대한 유인성의 차이는 없었다. 다만, 저항성품종에서는 선충의 발육상태가 좋지않아 10주동안에 2세대만 발생하였으며 그 밀도가 매우 낮은 반면에 감수성품종에서는 선충의 발육이 정상이어서 같은 기간에 3세대 발생하는 것을 볼 수 있으며 그 밀도는 매우 높았다.