To select resistant oil seed crops against two species of root-knot nematodes, M. incognita and M. arenaria, 10 cultivars of sesame (Sesamum indicum) and 10 cultivars of perilla (Perilla frutescens var. japonica) were screened in greenhouse pot test. All sesame cultivars tested were resistant to M. incognita but susceptible to M. arenaria. While, perilla was resistant to both Meloidogyne species. Therefore, perilla cultivars could be used as rotation crops in greenhouses infested with both M. incognita and M. arenaria. But, sesame cultivars only can be used as a rotation crops in greenhouses infested with M. incognita but not for M. arenaria.

To evaluate the influence of Meloidogyne incognita on hot pepper, hot pepper seedlings (Capsicum annuum cv. Supertankang) were planted in wooden box microplot (30×40×15cm, L×W×H) and growth and fruit yield were measured in a greenhouse condition from June to Nov., 2010. The initial population densities(Pi) of root knot nematode in the microplots were adjusted to 0, 10, 30, 100 and 300 second-stage juveniles (J2) in 100cm3 of soils. The fruit yields were inversely correlated with Pi and the relationship of total fruit yield to Pi could be adequately described by a linear regression equation, Y=0.18-0.039×LOG10(Pi+1), R2=0.49**. The Pi of 30 J2/100cm3 root knot nematode before planting caused yield loss exceed the economic threshold of non-fumigant nematicide application compared. Non-fumigant nematicides for M. incognita should be applied level around 30 J2/100cm3 soil for proper cultivation.

미치는 영향을 조사하기 위하여, 중금속이 오염된 토양에 토마토를 심고, 뿌리 혹선충의 알을 접종한 후 토마토의 생육상과 뿌리혹선충의 밀도를 조사하였다. 실 험에 사용된 토양은 Cd은 3.0~10.6(mg/kg), Pb은 128.6~339.0(mg/kg), Zn은 123.7~262.19(mg/kg)이 농축되어 있으며, 농경지의 중금속 기준 농축량 높았다. 중금속이 오염된 토마토 지상부의 평균 높이와 무게는 각각 19.5cm와 3.6g 이었으 며, 중금속이 오염되지 않은 토양에서 자란 토마토의 평균 키와 무게는 51.9cm와 12.5g이었다. 토마토의 키는 신뢰한계 99%에서 통계적으로 유의성을 보였으나, 무게는 편차가 커서 유의성을 보이지 않았다. 중금속이 오염된 토양에서 자란 토 마토 뿌리의 평균 길이와 무게는 각각 5.9cm와 4.3g이었으며, 오염되지 않은 토양 에서 자란 토마토 뿌리의 평균 길이와 무게는 각각 15.0cm와 8.1g이었다. 뿌리의 길이는 99% 신뢰수준에서 통계적으로 유의성을 보였으나, 무게는 유의성이 없었 다. 뿌리혹선충에 의한 토마토 뿌리의 gall index는 오염토양이 1.3이었으며, 오염 되지 않은 토양의 gall index는 4.3으로 오염되지 않은 토양에서 자란 토마토가 뿌 리혹선충의 혹이 더욱 많았으며, 통계적으로 차이를 보였다. 선충의 밀도는 유의 성이 없었다. 중금속이 토양내에서 농도가 높을 수록 토마토의 생육과는 음의 상 관관계를 보이며, 특히 Pb은 상관계수가 -0.62로 높았다. 또한 식물기생선충인 뿌 리혹선충(Meloidogyne incognita)에 의한 혹형성과 토양내 중금속의 농도에 대한 상관계수도 -0.62로 높았다. 중금속이 토양내 고농도로 축적되어 있으면, 토마토 의 생육에 영향을 주고, 생육중 시들음 증상이 증가하며, 식물기생선충인 뿌리혹 선충의 활동에도 영향을 주는 것으로 조사되었다.

The toxicity of Kaempferia galanga rhizome materials and constituents against Meloidogyne incognita second‐stage juveniles (J2) and eggs were examined. The active principles of K. galanga rhizome were identified as the phenylpropanoids ethyl (E)‐cinnamate (EC, 1) and ethyl (E)‐p‐methoxycinnamate (EMC, 2) by spectroscopic analysis. Results were compared with those of carbofuran, fosthiazate, and metam‐sodium. In direct‐contact mortality bioassay, EC (LC50, 0.037 mg/ml) was the most toxic constituent, followed by EMC (0.041 mg/ml). EC was more effective than carbofuran (LC50, 0.092 mg/ml) but less active than fosthiazate (0.002 mg/ml). EC, egg hatch was inhibited 100, 93, and 87% at 125, 62.5, and 31.25 μg/ml, respectively. EMC caused 100, 81, and 75% inhibition of egg hatch at 125, 62.5, and 31.25 μg/ml, respectively. The inhibition of two phenylpropanoids were similar or more inhibition to that of either carbofuran or metam‐sodium but was lower than that of fosthiazate. In contact + fumigant mortality bioassay, EC and EMC treatments resulted in 86 and c 73% mortality at 0.5 and 0.125 mg/g soil, respectively. The lethality of these phenylpropanoids was almost similar to that of either carbofuran or metam‐sodium but was lower than that of fosthiazate. In vapor‐phase mortality bioassay, EC and EMC were more effective in closed container than open containers, indicating that the mode of delivery of these compounds was, in part, a result of vapor action. K. galanga rhizome‐derived materials, merit further study as potential nematicides and hatching inhibitors for the control of M. incognita populations.

본 연구는 유용물질인 수박, 토마토, 참외 등의 각종 경제작물에 피해를 주고 있는 고구마뿌리혹선충(Meloidogyne incognita)의 환경친화적 방제 가능성을 알아보기 위하여 국내 자생식물인 된장풀(Desmodium caudatum)을 이용하여 살선충 효과를 검정하였다. X-plate에서 H2O, BuOH, Hexane, EtoAC로 추출한 된장풀을 고구마뿌리혹선충 2령충에 500 ppm으로 처리한 결과, Hexane과 H2O 추출물에서 48시간 후 100%의 치사율을 보였다. 그리고 BuOH와 EtoAC 추출물에서도 72시간 후 각각 92.5%와 89.4%의 높은 치사율을 보였다. Hexane과 H2O 추출물의 농도별 효과 실험 결과, Hexane 추출물은 5,000 ppm에서 24h 후 100%의 치사율을 보였지만 1,000 ppm보다 낮은 농도에서는 살선충 효과가 미미하였다. 그러나 H2O 추출물은 1,000 ppm과 5,000 ppm에서 24시간 후 100%의 높은 치사율을 보였으며 50 ppm의 농도에서도 72시간 후 100%의 높은 치사율을 나타내었다.

The toxicity of Kaempferia galanga rhizome-derived methanol extract (RME), powder (RP) and steam distillate (RSD) to Meloidogyne incognita second-stage juveniles (J2) and eggs and their effects on Lycopersicon esculentum germination and growth were examined in vitro and in pot experiments. Results were compared with those of three nematicides. In contact+fumigant bioassays with J2, RME applied at 1, 0.5 and 0.25mg/g soil exhibited 92, 88, and 73% mortality, respectively. The lethality of RME was almost similar to that of carbofuran but lower than that of either fosthiazate or metam-sodium. RSD and RP were less active than RME. In vapor-phase mortality bioassayswith J2, the test materials were effective in closed container than in open one, indicating that mode of delivery was, in part, a result of vapor action. RME, RSD, and fosthiazate treatments resulted in 91, 100, and 95% inhibition of egg hatch at 250μg/ml and 82, 88, and 81% inhibition of egg hatch at 100μg/ml, respectively. In filter-paper bioassays with L. esculentum seed at 8.8μg/cm2, RME and RP did not cause germination inhibition, while RSD and fosthiazate treatments resulted in 84 and 13% germination inhibition. In pot tests, RME and RSD applied at 8mg/g soil reduced galling caused by M. incognita significantly and fosthiazate at 0.02mg/g soil reduced galling completely. Rhizome materials did not cause any adverse effect on growth of L. esculentum, while fosthiazate application caused significantly reduced root weight. K. galanga rhizome-derived materials, particularly methanol extract, merit further study as potential nematicides and hatching inhibitors for the control of M. incognita populations as fumigants with contact action.

본 연구는 고구마뿌리혹선충(Meloidogyne incognita) 피해 억제 효과가 있는 대항식물을 탐색하기 위하여 경상대학교 부속농장 시설하우스에서 수행하였다. 55㎝×35㎝×25㎝인 pot에 고구마뿌리혹선충의 발생이 높은 경남 함안의 수박 재배지에서 토양을 채취하여 15㎏씩 담은 후, 토양을 각각 300g씩 채취하여 선충의 사전밀도를 조사하였고, pot를 임의로 4등분하여 왼쪽은 대항식물 씨앗을 파종하였고, 오른쪽은 기주식물인 수박 씨앗을 파종하였다. 후보 대항식물은 20종의 식물을 선발하였으며, 수박은 고구마뿌리혹선충에 감수성인 금보수박을 사용하였다. 조사는 60일 후 토양 300g 당 선충 수, 기주식물과 대항식물의 뿌리피해지수, 뿌리무게, 지상부의 생중량으로 나누어 조사하였다. 피해지수는 Netscher과 Sikora(1991)의 방법에 따라 선충의 피해가 없는 뿌리를 0으로 시작하여 피해가 증가함에 따라 10까지 나누어 조사하였다. 조사결과, 토양 내 선충수는 참깨(Sesamum indicum)를 심은 pot의 밀도감소율이 77.1%로 가장 많이 감소하였으며, 나팔꽃(Pharbitis nil)과 참깨는 고구마뿌리혹선충으로부터 전혀 피해를 입지 않았다. 또한, 나팔꽃의 경우, 기주식물의 뿌리피해지수가 다른 대항식물과 대조구(RI=9~10)에 대비하여 낮은 피해지수(RI=1)를 나타내었다. 그리고 봉선화(Impatiens balsamina) 씨앗을 파종한 pot에서는 기주식물과 대항식물의 생중량 평균이 각각 101.4g과 74.9g으로 다른 처리구와 대비하여 생장이 가장 활발한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 나팔꽃, 봉선화, 그리고 참깨가 대항식물로써 고구마뿌리혹선충에 살선충활성 및 억제효과를 나타내는 것으로 판단되었다.

The nematicidal activity of Kaempferia galanga rhizome-derived materials (methanol extract, steam distillate, and powder) toward M. incognita second-stage juveniles (J2) was examined using residual contact toxicity and pot bioassays. In residual contact toxicity bioassays with J2, the active principles of K. galanga rhizome were identified as the phenylpropanoids ethyl cinnamate (EC, 1) and ethyl-p-methoxycinnamate (EMC, 2) by spectroscopic analysis. EC exhibited 95% and 49% mortality at 0.06 and 0.04 mg/ml toward J2, respectively, whereas EMC showed 98% and 63% mortality at 0.1 and 0.08 mg/ml. In pot tests with J2, K. galanga rhizome methanol extract gave 92% and 82% mortality at 100 and 20 mg/50g soil, respectively. Steam distillate gave 88% and 68% mortality at 85 and 42.5 mg/50g soil, respectively, whereas rhizome powder provided 83% and 62% mortality at 400 and 200 mg/50g soil. K. galanga rhizome-derived materials, particularly EC and EMC, merit further study as potential root-knot nematode control agents or leads because of their great activity as a nematicide.

신나몬 속에서 추출한 식물체 정유 6종의 고구마뿌리혹선충(Meloidogyne incognita) 유충(J2)에 대한 살선충력을 9개 농도(ppm) 수준에서 24웰플레이트를 이용하여 실내검정 하였다. 그 결과 카시아오일류(cassia oils)에서 높은 살선충력이 확인되었는데, 그 중 가장 강한 활성을 보인 cassia oil의 구성 성분들을 GC-MS로 분석하였다. 이 오일에 함유된 주요 성분들은 (E)-cinnamaldehyde, benzaldehyde, α-terpenen, ρ-cymene, limonene, linalool, α-terpineol, cinnamyl alcohol, eugenol, salicylaldehyde, α-copaene, (E)-cinnamic acid, cinnamyl acetate, β-caryophyllene 등이었다. 각 성분들의 살선충력을 조사하였는데, (E)-cinnamaldehyde가 15 ppm과 10 ppm 농도에서도 99%와 57%의 살선충력을 보였다. 그래서 이것과 유사한 구조를 갖고 있는 화합물들 42종을 대상으로 200, 100, 50, 25, 10 ppm 농도에서 구조에 따른 살선충력을 비교 검정하였는데, vinyl cinnamate와 (E)-methoxcycinnamaldehyde가 10 ppm에서 각각 83%와 44%의 살선충력을 나타냈다. 이는 살선충력을 갖는 화합물들이 기본 골격으로서 C6-C3를 필요로 하고 더불어 방향성을 갖는 알킨(alkene) 또는 알데하이드 그룹을 갖고 있어야 함을 알 수 있었다. 이상의 실내실험을 통해 신나몬 속 식물체 정유들 또는 함유 화합물들이 토양 내 뿌리혹선충을 방제할 수 있는 잠재성이 매우 높은 식물군임을 확인하였다.

Total of 36 sweet potato field soils were sampled to survey the occurrence of the root-knot nematodes (RKN). The 61% of sweet potato fields in Haenam, 40% in Iksan and 31% in Yeju were infested with RKN, respectively. Average population density of RKN was 324 juveniles per 300 g soil. The resistance screening of sweet potato cultivars against RKN was carried out by using clay pots in a greenhouse. Average temperature under ground 10 ㎝ in pot was 21.5℃ during the test. There was no difference in number of egg sacs among different inoculation methods, however the egg-inoculation method was easy for treatment and had stable for results. The multiplication ratio of Melioidogyne incognita differed from 6.3 times (Jeungmi) to 63.2 times (Yulmi) by sweet potato cultivars. There were no cultivars showing resistance to M. incognita, but Jinmi, Jeungmi and Borami had resistance to M. arenaria, M. hapla and M. javanica.

1995년 전국 8개도 37개점의 밭토양으로부터 분리한 52균주의 선충 포식성곰팡이를 이용하여 실내 및 온실에서 부식성선충과 뿌리혹선충을 이용하여 포식력을 비교하였다. 실내검정에서 부식성선충에 대하여 91% 이상의 포식력을 보인 균주는 51균주였고, 부리혹선충에 대하여는 26균주였으나, 온실 검정에서는 81%의 포식력을 보인 균주가 3균주로 온실검정과 실내 검정간 상관 유의성은 없었다. 선발된 3균주는 부식선충 및 뿌리혹선충에 대하여 실내 및 온실실험에서 모두 높은 포식력을 나타내었다. 이 실험으로 미루어 볼 때, 천적 포식성곰팡이 선발 시험은 반드시 포장 조건과 가장 유사한 상태에서 실시되어야 할 것으로 보인다.

토양중 유기물 함량 차이에 따른 토양내에서 carbofuran과 ethoprophos의 약효 변화, 수직 이동성 및 잔효성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 고구마뿌리혹선충 (Meloidogyne incognita)을 공시하여 실험하였다. 두 약제 모구 토양중 유기물 함량이 많을수록 약효는 감소였다. 약제의 수직이동성은 토양 표면에서 0~2cm층에서는 유기물의 함량에 관계없이 두 약제 모두 80%이상의 높은 방제가를 보였으나, 2~4cm층에서는 유기물의 함량에 관계없이 두 약제 모두 80%이상의 높은 방제가를 보였으나, 2~4cm 층에서는 두 약제의 방제가가 다르게 나타났다. Carbofuran의 경우 유기물 함량에 따라 10~30%의 방제가를 나타냈으나, ethoprophos는 0.4% 유기물 토양에서만 약 30%의 방제가를 나타냈으며, 나머지 유기물 토양에서는 효과가 거의 없었다. 또한 4cm 이하의 토양에서는 carbofuran은 대부분의 토야에서 5~20%의 내외의 약효를 나타냈으나, ethoprophos은 거의 나타내지 않았다. 따라서 , 두 약제 중에서 토양중 이동성은 carbofuran이 더 큰 것으로 나타났다. 토양중 유기물 함량은 두 약제의 잔효지속기간에 큰 영향을 주었으며, 유기물 함량이 증가함에 따라 약효지속기간이 감소하였다. 약효의 반감기는 carbofuran의 경우 유기물 함량이 0.4%인 토양에서는 2~3주로 나타났으나, 0.8%, 1.6% 토양에서는 1주 정도였다. 한편, ethoprophos의 경우 0.4%, 0.8%의 토양에서는 3~4주, 1.6%인 토양에서는 1~2주로 나타났다. 그러나 두 약제 모두 3.2%의 유기물함량 토양에서 약제의 효과가 거의 나타나지 않았다.

지중가온시설을 이용한 고구마뿌리혹선충(Meloidogyne incognita Chitwood) 방제를 위하여 지하 20cm 깊이의 최저지온을 각각 30. 40, 50℃ 가온구 및 관행의 무지중가온구로 설정하고 담수구와 무담수구로 나누어 8월 1일부터 8월 5일까지 5일간 가온한 결과, 담수구의 경우 지온 40℃에서 5일간, 무담수구의경우 지온 50℃에 5일간 지중가온처리한 구에서 생존한 유충이 발견되지 않아 선충밀도를 경제적 피해수준 이하로 유지할 수 있을 것으로 사료되었다. 지중가온으로 토양내 OM. P2 O5, Ca, Mg함량과 EC는 시험전 토양에 비하여 감소하였는데, 특히 담수처리에서 EC가 현저히 저하하였다

두 종류의 부리혹선충(M. incognita, M. hapla) 각각에 대한 우리나라 콩 장려품종들의 저항성을 검정한 결과 1. 인코그니타혹선충(M. incognita)에는 은대두, 백천, 동북대, 단엽콩이 저항성 이었으며 광두, 황금총, 부석은 중정도 저항성이었고 광교외 8품종은 감수성 이었다. 2. 당근혹선충(M. hapla)에는 장엽콩 한 품종만이 저항성이었으며 단엽콩, 힐, 동북태, 함안대립, 충북백은 중정도 저항성을 나타내었고 육우 3호 외 9품종은 감수성이었다. 3. 두 종류의 뿌리혹선충에 모두 저항성을 나타내는 품종은 없었으나 단엽콩과 둥북태는 인코니타혹선충(M. incognita)에는 저항성을 가지면서 당근혹선충(M. hapla)에는 중정도 저항성을 나타내는 좋은 품종이었다.

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.

Root-knot nematode, Meloidogyne incognita is a virulent pest of solanaceaous crops worldwide. The M. incognita resistance gene Me7 derived from Capsicum annuum CM334, is located on chromosome 9. In the present study, an F2 population derived from a cross between ECW03R and CM334 was used to locate the Me7 gene. An F2 population was inoculated using approximately 1,000 second-stage juveniles per individual plant. Phenotype screening was done 45 days after inoculation by using gall index system. The phenotype study of 503 F2 individual showed 391 resistant and 112 susceptible plants. The 3:1 phenotypic ratio confirmed that resistance phenotype is controlled by a single dominant gene. Previously reported two markers were tested to reveal the linkage of markers to phenotype. Two markers, CAPS_F4R4 and SCAR_PM6a were located at 4.3 and 2.7 cM from the resistance gene, respectively. Additional SNP markers were developed using CM334 reference genome information to narrow down the position of the gene, but no closer markers could be developed due to errors of DNA sequence assembly. The closest marker was positioned on telomere of the chromosome 9 long arm, where tens of other NB-LRR genes are clustered. NB-LRR genes are being used as candidates to identify the Me7 gene.