Perilla plant is a special crop that is used as oilseed and food in Korea. Root lesion nematodes have caused great damage to perilla plants, so for effective management of root lesion nematodes, it is necessary to understand their ecology in perilla. In this study, we investigated the effect of temperature in the development of Pratylenchus penetrans (Pp) and Pratylenchus vulnus (Pv) when the nematodes infected the perilla plant. To estimate the effect of temperature, we assessed the reproduction factor (RF); final population/initial population (Pf/Pi) of these two nematode species. We used perilla plants as inoculated hosts and investigated the density of nematodes at 10 weeks after inoculation. As a result, the RF of Pp was highest at 20°C (0.41 (1st test), 2.2 (2nd test)) followed by 25, 30, and 15°C. The RF of Pv was highest at 30°C (9.84 (1st test), 31.39 (2nd test)), followed by 25, 20, and 15°C. Comparing the RF by temperature between Pp and Pv, Pv was higher than Pp at all temperatures used in the test. This study showed the optimal development temperature of Pp was 20-25°C and Pv was 30°C, respectively.

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.

국내 들깨 재배지의 식물기생선충 감염현황을 조사하기 위해 2020년 1월 21일부터 10월 27일까지 8개 시군의 노지, 시설 들깨 재배지에서 채취한 토양 시료 51점을 분석하였다. 들깨 재배지에는 뿌리썩이선충류, 나선선충류, 뿌리혹선충, 위축 선충이 감염되어 있었으며, 뿌리썩이선충 (39%)과 나선선충 (55%)이 다른 선충에 비해 높은 감염률을 보였다. 들깨는 연작연수가 증가할수록 뿌리썩이 선충의 발생 빈도는 증가하는 추세를 보였으며, 11년 이상 연작하면 5년 미만일 때보다 발생 빈도가 2배 이상 증가하였다. 잎들깨와 종실용 들깨 재배지에 감염된 선충 종류와 밀도는 차이를 보였다. 들깨 검출 선충 가운데 경제적으로 중요한 뿌리썩이선충의 분자생물학적 종 동정 결과, 2속 3종 (Pratylenchus penetrans, P. vulnus, Pratylenchoides leiocauda)의 뿌리썩이선충이 감염되어 있는 것으로 나타났다. 본 연구 결과에 따라, 들깨 밭의 선충 관리 전략 수립 을 위해서는 뿌리썩이선충이 문제 선충이라는 점이 고려 되어야 할 것이다.

선충포식성 곰팡이는 선충을 포획하기 위하여 다양하고 특수한 기관을 사용한다. 국내 성주지역의 참외 경작지 뿌리 주변의 토양에서 3차원 접착 고리를 형성하여 선충을 포획하는 곰팡이를 분리하였다. 곰팡이의 미세형태 구조를 관찰한 결과 분생포자병은 직립형으로 길이는 290~528 (342.8) μm으로 길었으며, 계란형의 30.5 × 20.3 μm 크기를 가진 1~3개의 분생포자를 형성하였다. 균주의 rDNA의 5.8 S 영역의 염기서열을 분석한 결과, Arthrobotrys속의 계통군에 속하였으며, 특히 Arthrobotrys sinensis와 99%의 유사성을 보였다. 형태적 특징과 분자생물학적 계통 분석을 바탕으로 본 균주는 A. sinensis로 확인되었으며, 이는 국내 미기록종으로 식물기생성선충의 생물학적 조절을 위한 하나의 자원이 될 수 있다.

동부품종을 윤작작물로 도입하고자, 미국에서 선충저항성 윤작작물로 알려져 있는 동부(cowpea, Vigna unguiculata) 10품종 을 도입하여 국내 시설재배지에 가장 많이 분포하고 있는 두 종의 뿌리혹선충, Meloidogyne arenaria 와 M. incognita에 대한 저항성을 검정하였다. 땅콩뿌리혹선충(M. arenaria)에 대해서는 Texas Cream 40 한 품종이 중도 저항성을 나타내었고, 나머지 9품종은 모두 감수성이거나 중도 감수성이었다. 고구마뿌리혹선충(M. incognita)에 대해서는 Texas Cream 40, Purple Hull Pinkeye, Texas Pinkeye Purple Hull 등이 중간정도 이상의 저항성을 보였고 나머지 7품종은 감수성으로 나타났다. 이들 도입 동부 품종들의 뿌리혹선충 저항성반응은 미국과는 다르게 나타났으며 두 종류의 뿌리혹선충에 모두 저항성을 나타내는 품종은 없었다.

딸기잎선충(Aphelenchoides fragariae)에 감염된 딸기(Fragaria x ananassa Duch.) cv. 장희에서 부위별로 감염 증상을 조사하였다. 감염주 전체의 딸기잎선충 밀도는 최고 23,293마리였고 감염된 딸기주는 정상포기에 비하여 속잎이 위축되게 나타났다. 특히 감염주의 꽃대 길이는 정상주에 비해 26%로 현저히 짧았으며, 심하게 감염된 포기로부터 꽃대에는 기형과가 형성되었다. 크라운, 잎자루, 잎, 꽃대, 꽃받침, 열매 등 부위별 딸기잎선충의 밀도를 조사한 결과 꽃받침에서 가장 높은 밀도(403마리/g)를 나타냈다.

식물기생성선충으로 인한 피해를 경감시키고 예방하기 위한 방안으로 본 연구는 고추 시설하우스 재배지역의 토양 내 선충 발생 양상과 분포 및 밀도 조사를 하였다. 밀양시 부북면, 무안면 그리고 상남면의 고추 시설재배 32 농가의 56개 하우스로부터 71점의 토양 샘플을 수집하여 고추 재배 연작 연수 및 고추 재배 시기 등에 따른 식물기생선충의 분포와 밀도를 비교 분석하였다. 농가의 방제제 사용으로 인하여 고추 재배 연작 연수와 선충 밀도와의 유의성은 없었다. 선충의 발생 양상은 뿌리혹선충, 참선충, 둥근꼬리선충, 창선충, 위축선충 그리고 부식성선충을 포함한 기타 선충이 검출되었다. 식물기생성 선충들 중 뿌리혹선충의 밀도가 가장 높았다. 밀양시 고추 시설재배지 중 부북면, 무안면, 상남면의 순으로 뿌리혹선충의 밀도가 높은 경향을 나타내었다.

경상남도 밀양시 3개 면 10개 리 71동의 고추 시설재배지에서 토양을 채집, 선충을 분리하여 토양 내 선충의 밀도 분석 및 종 분류를 실시하여 비교하였다. 밀양 지역의 고추 시설재배지는 연작 기간이 짧게는 2년에서 길게는 20년 고추 재배만을 실시한 지역으로 평균 토양 300cm3당 뿌리혹 선충이 48마리로 경제적 피해 수준이 낮은 선충의 경우 심각한 수준이었으며, 검출율은 56%로 기 보고된 타 작물재배지의 검출율보다 높게 나타났다. 지역별 식물기생선충의 밀도는 무안면 중산리, 부북면 덕곡리, 무안면 모로리, 무안면 무안리, 무안면 사포리, 무안면 고라리, 상남면 오산리, 무안면 연상리, 무안면 내진리, 무안면 정곡리 순으로 나타났다. 이 중 1개의 시설재배지 토양에서 토양 300cm3 당 426마리가 검출되었다. 무안면 고라리 시설재배지에서는 참선충의 밀도가 높게 나타났으며, 무안면 모로리에서는 위축선충류가 발견되었다. 토양의 채취는 1-3월 중 채취한 것으로 생육발달도와 토양온도가 높아지는 6월 중 밀도가 더욱 높아질 것으로 보이며, 식물기생선충에 대한 고추 저항성 품종 개발 및 방제가 시급하다.

최근 콩 재배지에서 선충 피해가 지속적으로 나타나고 있으며 이는 수량감소와 직·간접적으로 연결되어 있으나 국내 콩 재배품종에서는 씨스트 선충 저항성 품종이 전무한 실정이다. 콩 씨스트선충 저항성 유전자는 양적형질로 알려져 있으며 기 보고된 유전자 외의 씨스트선충 저항성 유전자를 탐색함으로써 콩 씨스트 선충 저항성 품종 구별을 위한 마커개발과 씨스트선충 저항성 콩 품종 육성에 기여하고자 본 연구를 진행하였다. 유전적 다양성 집단의 HG-type 분류를 위하여 사용되는 Lee74를 포함한 지표 8품종을 실험재료로 RAPD 분석을 통하여 저항성 기대 유전자를 선발 분석하였다. 520개의 Operon사의 random primer를 이용하여 다형성을 확인하고 저항성 기대 유전자를 선발하였다. 전체 520개의 primer를 이용하여 2327개의 band를 확인하였고 74(3.1%)개의 다형성 band를 나타내었으며, 콩 씨스트선충 저항성에 기대되는 다형성 band를 16(0.7%)개 선발하여 sequence 분석과 유전자 기능을 탐색하였다. 선발된 band 분석 결과 serine-threonine kinase domain과 연관된 것으로 나타났으며, 이는 선충 관련 저항성 후보 유전자와 관련된 단백질 구조를 가지고 있어 콩 선충 저항성 유전자로 기대된다.

국내 콩 재배 품종에 대한 선충 저항성 분석 및 국내외 유전자원 수집과 분석을 통하여 콩 씨스트 선충 피해 경감과 씨스트 선충 저항성 품종 육성 자료로 활용하고자 본 연구를 진행하였다. 국내 콩 재배품종인 75개의 자원에 대한 저항성 분석 결과 번식이 가장 적었던 품종은 장엽콩이며, 장엽콩, 새알콩, 밀양콩, 만수콩 등 4품종은 중간저항성을 나타냈으며, 알찬콩 등 33품종은 중간감수성을, 38품종은 감수성을 나타내었다. 기 보고된 콩 씨스트 선충 유전자(rhg1, rhg2, rhg3, Rhg4)를 이용한 분자생물학적 분석을 통하여 국내 품종 10품종과 HG-type에 이용되는 Lee74를 포함한 8가지 품종을 이용한 분석 결과 유전자의 유무차이가 아닌 것으로 나타났으며, sequence분석 결과 SNP차이를 확인하였고 단백질 분석 결과 rhg1 gene의 Leucine Rich Region(LRR) domain 부근에서 감수성과 저항성의 차이가 나타났으며, 콩 씨스트 선충 저항성 유전자인 rhg1의 경우 감수성에서 나타나는 차이가 3가지(H474R, R475K, K476N)가 있으며, rhg2의 경우 감수성에서 나타나는 3가지(I114F, I266N, P277L) 및 저항성에서 다르게 나타나는 2개의 G281S와 S292C 단백질 발견하였다. 본 연구를 통하여 콩 씨스트 선충 저항성 품종과 감수성품종 구분을 위한 marker로 활용 가능한 primer를 작성하였고 콩 씨스트 선충 저항성 품종 육성 자료로 이용될 수 있을 것이다.

For management of soybean parasitic cyst nematodes, this study was conducted to investigate the resistance of the Korean soybean cultivars to HG type 2.5.7 of Heterodera sojae. Among the 44 Korean soybean cultivars, there was only one resistant cultivar ‘Namcheon’. ‘Sobaeknamul’, ‘Socheng No. 2’, ‘Pungsannamul’, ‘Cheongja’, ‘Miryang’ and ‘Daewon’ were moderately resistant to HG 2.5.7 of H. sojae populations. Eleven cultivars including ‘Paldal’ were moderately susceptible and the other cultivars were susceptible. Therefore, soybean cultivar ‘Namcheon’ should be cultivated in H. sojae infested fields, until varieties resistant against Heterodera species are more developed or identified. Moreover, ‘Namcheon’ is not recommended for cultivation because very weak to soybean mosaic virus, and it will be a candidate with resistant cultivar breeding resource.

To identify four cyst nematodes (Heterodera schachtii, H. trifolii, H. glycines, H. sojae) that are economically important plant-parasitic nematodes in Korea, restriction fragment length polymorphism (RFLP) by 8 endonucleases (PstI, VspI, AlwI, RsaI, MvaI, EcoRI, Eco72I, Hinf I) was performed based on sequence difference of mitochondrial DNA cytochrome c oxidase subunit I (COI) gene. As a result, species-specific DNA band patterns by RsaI endonuclease were observed in H. schachtii. The specific patterns was in H. trifolii by 3 endonucleases (VspI, AlwI, Hinf I), and was in H. glycines by Hinf I. While, H. sojae was not digested by 4 endonuclease (VspI, AlwI, RsaI, Hinf I). This study showed that four cyst nematodes could be distinguished using RFLP by 4 endonucleases (RsaI, VspI, AlwI, Hinf I) based on the sequence difference of COI gene.

This study was conducted to evaluate resistance of 10 different cowpea cultivars which were introduced from the United States against two major root-knot nematodes, Meloidogyne arenaria and M. incognita, that affect greenhouse crop cultivation in Korea. The results showed that the resistance of the tested cultivars to the root-knot nematodes varied with the cultivar. Texas Cream 40 showed moderate resistance to M. arenaria whereas the other cultivars were susceptible. Purple Hull Pinkeye and Texas Pinkeye Purple Hull were found to be resistant to M. incognita, whereas Mississippi Silver showed moderate resistance and the other cultivars were susceptible. As the cultivars exhibit resistance to M. arenaria and M. incognita, such cultivars resistant to root-knot nematodes should be considered during the cultivation of cowpea as a green manure crop.