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pp.183-191
시들음병은 진균성 병원균인 Fusarium oxysporum f. sp. conglutinans에 의해 양배추(Brassica oleracea var. capitata)에 발병하는 심각한 병해이다. 최근, 양배추의 시들음병 저항성 유전자, FocBo1, 과 연관된 분자 마커 (MTK-C)에 대한 보고가 있었다. 본 연구에서는, MTK-C를 이용하여, 국내 시들음병 저항성 육종을 위한 양배추 육종 계통이 FocBo1 유전자와 연관된 것인지 판별하고자 하였다. 상업적으로 판매되고 있는 ‘대박나’를 대조군으로 하여 6가지의 양배추 육종계통을 통제된 실험실 조건에서, 시들음병을 처리하고, 생물검정에 따른 발병도와 식물체내 병원균의 생체량을 확인하여 육종계통의 시들음병에 대한 반응성을 정확히 평가 하였다. 그결과, KR-518, OK-517은 반복 실험을 통해 병징 뿐만 아니라 병원균의 바이오 매스도 거의 검출되지 않는 강한 저항성을 나타냈고, RK-P6-1, MT-624는 실험실내 병 처리 환경에 따라 그 저항성과 감수성의 정도가 달라지는 각각 중도 저항성, 감수성으로 분류 할 수 있으며, JK-2, HY-164는 병징과 바이오매스 모두에서 병에 대한 감수성을 보임을 확인 하였다. FocBo1 간의 상관관계를 알기 위하여, 6개 양배추 계통의 genomic DNA를 추출하고, MTK-C 마커를 이용하여 PCR을 수행한 결과, 흥미롭게도 감수성 유전자원인 HY-164 식물체에서도 FocBo1 밴드가 관찰 되었다. 염기서열의 차이를 확인하고자 증폭된 밴드를 클로닝하여 sequencing 한 결과 감수성 HY-164와 저항성 KR-518 간의 차이는 없었다. 하지만, HY-164의 식물체에서는 FocBo1 유전자의 발현이 없는 것을 cDNA를 이용한 RT-PCR 결과로 확인 하였으며, 더하여, FocBo1 유전자의 발현 정도가 완전 저항성, 중도 저항성을 결정하는 중요 요인이라는 것을 실험을 통해 확인 할 수 있었다. 더하여, 확인된 MTK-C 밴드의 염기서열을 이용하여 단일밴드로 정확히 FocBo1 발현을 확인할 수 있는 프라이머, FocBo1-C를 만들 수 있었다. 본 실험을 통하여, 국내에서 보유한 6개 시들음병 관련 양배추 육종계통의 정확한 병 반응성을 정리 하였으며, 또한 이들의 시들음병 저항성이 FocBo1 유전자 및 발현과 밀접한 관련이 있다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, FocBo1을 이용한 분자육종에서 저항성과 감수성 판별을 위하여 genome 상의 FocBo1 존재뿐만 아니라 그 발현의 정도도 같이 확인 하여야 한다는 것을 확인하였다.
Fusarium wilt, caused by a fungal pathogen Fusarium oxysporum f. sp. conglutinans (Foc), is a destructive disease of Brassica oleracea var. capitata. Currently, there are reports concerning molecular markers linked to Fusarium wilt disease resistance gene (FocBo1) in cabbage. In this study, we have studied a relationship between the FocBo1 gene and six cabbage breeding lines obtained from Asia Seed Company. The six cabbage breeding lines were evaluated resistance levels to Foc by combing of disease phenotypes and fungal biomass in planta. Of 6 breeding lines, KR-518 and OK-517 presented strong resistance and RK-P6-1, moderately resistance, whereas MT-624, JK-2, and HY-164, were susceptible to Foc. To define the correlation between the wilt disease resistance phenotype and the presence of resistance FocBo1 gene, we employed RT-PCR with MTK-C marker, which is known to be linked to FocBo1 resistant gene. The results exhibited inaccuracy in differentiating resistant and susceptible plants with genomic DNA samples, but it shows 100% correlation with cDNAs, indicating there is exceptional breeding line that contains FocBo1 gene in its genome with no expression. After cloning and sequencing the MTK-C product, a specific molecular marker, FocBo1-C, was developed which amplify a single, easily resolved band from cDNA of cabbage breeding lines with FocBo1 gene. Altogether, these results indicate that the three cabbage breeding lines in resistant category contain the resistance FocBo1 gene and moreover, the expression level of FocBo1 affect the degree of resistance of cabbage breeding lines, suggest the semidominant nature of FocBo1 gene in cabbage.
